中國(guó)水利水電第六工程局有限公司 劉 明 曹震宇

1 泥漿泵的機(jī)組設(shè)備及其性能

機(jī)組設(shè)備性能：6PL-250型機(jī)組是由挖泥船演變而來(lái)的，以自制的浮體代替船體，以高強(qiáng)壓力沖刷代替鉸刀，機(jī)組配置簡(jiǎn)單、裝拆便捷、造價(jià)低廉，被廣泛應(yīng)用于河道治理清淤和筑堤興利工程[1]。筑壩的挖、裝、運(yùn)、卸、填等多道工序可一次用泥漿泵完成，具有功效高、成本低進(jìn)度快、質(zhì)量好的特點(diǎn)，而且施工中不受天氣影響，晝夜不間斷地施工，在輸送距離200m每臺(tái)班可完成70～130m3土方（灰方）。

泥漿泵工作原理：水流經(jīng)高壓泵產(chǎn)生壓力，通過(guò)水槍噴射出水柱沖擊灰體，使灰體液化、崩解形成一定濃度的灰漿，通過(guò)渣漿泵經(jīng)輸送管送到堆灰區(qū)。灰漿經(jīng)過(guò)自然沉淀、脫水、固結(jié)、踩排、振搗、密實(shí)形成堆灰體（即壩體）；漿泵的機(jī)組配置：6PL-250型泥漿泵組每套功率30kW，由高性能立式泥漿泵一臺(tái)、高壓水泵一臺(tái)、高壓水槍、輸水/輸泥導(dǎo)管等組成。高壓水槍流量為60m3/h，水槍噴射水壓力4～6mPa，出口流速20～30m/s，泥漿泵電機(jī)功率13kW，揚(yáng)程16m，出水口徑100mm。出水量150m3/h，最大輸送泥漿距離200m，每套機(jī)組配備6～8人，分班輪流施工。

2 沖填壩施工技術(shù)

2.1 基礎(chǔ)處理

根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)地基處理的要求，表面清基為50cm，考慮到自然地面不夠平整，故此將地基按設(shè)計(jì)清基50cm 以外，對(duì)低洼地區(qū)的草皮與腐殖土加以清除，以達(dá)到地基土層與水力沖填壩體的良好結(jié)合[2-5]。

2.2 圍梗施工

施工圍梗有邊梗和中梗兩類(lèi)，起擋泥和穩(wěn)定壩坡的作用的邊梗，經(jīng)（沉積密實(shí)）壓實(shí)不得漏水和失穩(wěn)，各層邊梗高度要求為50cm、頂寬為50cm，外邊與防線邊坡一致。外邊坡1:2.5，內(nèi)邊坡為自然坡。為了避免沖填施工中壩坡面凹凸不平出現(xiàn)貼破現(xiàn)象，要求在壩坡放線時(shí)坡比系數(shù)加大0.1～0.2，待壩體沖填到壩頂、泥漿固結(jié)達(dá)到設(shè)計(jì)干容重后再削坡到設(shè)計(jì)邊坡，以保持壩體的均勻性和完整性。

起分畦作用的中梗，其位置應(yīng)隨沖填高度的升高而改變，避免上下層重疊，確保壩體質(zhì)量均勻。施工中第一層圍梗均采用壩體清基的土料填筑，以上各層均采用沖填灰漿作為筑梗材料。水力沖填的沖填料為熱電場(chǎng)燃煤灰粉（灰漿），沖填料在未凝固狀態(tài)下滲透系數(shù)較大?；覞{施工中脫水固結(jié)快，壩體不存在流態(tài)區(qū)。因此，沖填過(guò)程中對(duì)邊梗的水平推力不大，在沖填段內(nèi)取土筑圍梗時(shí)取土點(diǎn)距圍梗坡腳50～80cm，以增加邊梗的穩(wěn)定性。

圖1 邊梗施工圖

圖2 內(nèi)坡土工布施工圖

水力沖填堆灰筑壩時(shí)要采用灰筑壩，灰壩一定要密實(shí)，密實(shí)時(shí)每筑起30cm 時(shí)進(jìn)行踩實(shí)、打夯。打夯后再筑到0.5m，然后再進(jìn)行踩實(shí)、打夯（用蛙式打夯機(jī)打夯）?；夜∫螅?.5m 寬、埂要0.5m 厚度，取灰在壩內(nèi)側(cè)1.0m 以外取灰土，另筑灰埂時(shí)外坡度要達(dá)到1：2.5，內(nèi)邊坡按自然坡度控制；沖填制漿灰水比濃度保證在1：4，不允許過(guò)高過(guò)低，控制好水量，保證管路暢通及正常運(yùn)行；沖填堆灰保證有一定的回水坡降分離出來(lái)，要及時(shí)從回水坑用回水泵及時(shí)排回，不得長(zhǎng)時(shí)間積存，最大可能減少滲水量，當(dāng)靜停分離后立即進(jìn)行人工踩排使水最大可能排出來(lái)。沖填段較深時(shí)，一次踩排達(dá)不到要求時(shí)進(jìn)行二次踩排，灰層底部水過(guò)多時(shí)要用竹竿扎眼將水排出。每次沖填堆灰應(yīng)在0.5m 左右。

當(dāng)踩排完、排出的水蒸發(fā)后立即進(jìn)行一次振搗，一次振搗達(dá)不到要求時(shí)需進(jìn)行二次、甚至三次振搗。如果灰過(guò)于粗時(shí)，踩排不能達(dá)到要求，直接用振搗器振搗，振搗后用蛙式打夯機(jī)進(jìn)行打夯，直到達(dá)到要求為止；從壩腳北側(cè)西側(cè)向內(nèi)75m 的距離必須踩排，振搗密實(shí)，保證沖填振搗后灰渣干容重達(dá)到0.95t/m3，最小不得低于0.93t/m3，且不能超過(guò)密度面積的5%。

保證筑壩人員、管道巡視人員及時(shí)補(bǔ)救灰壩、管道出現(xiàn)的意外漏洞，以避免漏灰，減少對(duì)環(huán)境污染；修理坡度時(shí)一定要按標(biāo)準(zhǔn)線及坡度的要求，在每一次筑灰壩時(shí)進(jìn)行放坡修坡，修坡時(shí)一定要密實(shí)坡面；施工過(guò)程中要嚴(yán)格按圖紙要求施工，保證工程質(zhì)量；水力沖填壩體結(jié)束后內(nèi)坡鋪設(shè)土工布，起到防滲及防塵作業(yè)，加強(qiáng)壩體防滲及防止揚(yáng)塵二次污染周邊環(huán)境。

2.3 壩體沖填

取料區(qū)位置和深度的選擇。取土場(chǎng)大多數(shù)選在原有灰池，循環(huán)水被抽回利用，池中灰漿處于初步固結(jié)狀態(tài)，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)選用凝固狀態(tài)適宜沖填的部位，一般取用灰池中間地段，寬度3～5m、深度2～3m 的范圍。取料深度視表層和底層灰漿稠度而定，泥漿配制采用高壓水槍沖拌。

進(jìn)漿管和出水管的設(shè)置。進(jìn)漿管放置在沖填段的一端、排水管放在沖填段的另一端。在沖填第一層時(shí)可預(yù)留排水口，當(dāng)壩面上升到20～30cm 左右時(shí)將排水口封閉，然后預(yù)埋10cmPVC 管在圍梗下部，緊貼泥面并伸出堤坡腳線處。隨著沖填而提高排水管也不斷抬高以利排水，埋管位置要經(jīng)常錯(cuò)位，保證壩面良好結(jié)合。鋪設(shè)進(jìn)漿管力求平直，為使沖填壩段內(nèi)土質(zhì)顆粒分布均勻、進(jìn)漿管出口位置要經(jīng)常移動(dòng)，避免在自然沉淀中泥漿產(chǎn)生粗細(xì)顆粒分離后集中堆積而出現(xiàn)軟弱地帶，影響筑壩質(zhì)量。

3 沖填壩施工質(zhì)量控制

泥漿濃度。采用灰漿為沖填料時(shí)，其漿體的含水量控制在20%～30%之間，顆粒含水量控制在30%～40%之間，為了使沖填灰漿的滲透系數(shù)較大、便于施工和盡快固結(jié)，同時(shí)又保持一定的粘粒成分且沖填的壩面表層不至于失水后粉化，顆粒比控制在1:3～1:4之間；干容重和含水量。在沖填壩體過(guò)程中，下層圍梗填筑之前已填筑層的干容重和含水量均要取樣測(cè)定一次。取樣濃度為30帕左右，一般干容重可達(dá)9.3～9.5t/m3，由于灰漿在水力沖填過(guò)程中顆粒重新排列組合，沖填壩體內(nèi)的干容重比天然土樣干容重高。

4 結(jié)論

水力沖填技術(shù)結(jié)合通遼熱力發(fā)電場(chǎng)灰壩擴(kuò)建加固項(xiàng)目填筑灰壩，所筑壩體各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，并體現(xiàn)了其在技術(shù)上具有質(zhì)量均勻、密實(shí)性強(qiáng)、防滲效果好、施工簡(jiǎn)便、施工進(jìn)度快等優(yōu)點(diǎn)，在造價(jià)上還可就地取材、變廢為寶，不僅達(dá)到了原灰池容量擴(kuò)大，又利用抽排的灰漿為原料修建了新壩，創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益，在類(lèi)似工程中具有較強(qiáng)的推廣意義。