第五章水泥土防渗墙施工说明.docx

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第五章水泥土防渗墙施工说明

第五章水泥土防渗墙施工

1、工程概况

本标段水泥土防渗墙工程位于阳新县菖湖堤段，轴线总长1700m，布置在桩号2+300～4+000段堤顶，水泥土防渗墙面积为21420m2,墙厚0.3m，深度9～14m，采用多头小直径深层搅拌机建造防渗墙，墙体深入粘土或粉质壤土层2m。

堤基为双层和多层结构，由粉质壤土和粉质粘土组成，部分堤段夹有砂壤土、粉细砂及碎石。

2、技术要求

2.1设计要求

2.1.1成墙厚度0.3m；

2.1.2单轴抗压强度：

＞1.0Mpa；

2.1.3渗透系数k＜i×10-6cm/s；（1≤i≤3）；

2.1.4允许渗透比降：

＞50。

2.2主要参数

多头小直径深层搅拌桩施工技术参数见下表

多头小直径深层搅拌桩施工技术主要参数表

分项

施工参数

备注

纵向移位

单元墙内每次移0.15m

单元墙间移位1.05m

误差≤3cm

保证墙厚30cm

搅拌头φ34cm

桩斜偏差

≤5‰

下沉速度

Ⅱ挡

Ⅲ挡

提升速度

Ⅲ挡

Ⅳ挡

水泥掺入量

15%

浆材为425#普通硅酸盐水泥

水灰比

0.5～1:

1（拟用0.6:

1）

供浆流量

20～32L/min

以上参数由现场搅拌试验确定，并报监理工程师批准后使用。

2.3浆液流量与提升速度和水灰比的关系

多头小直径深层搅拌桩机每单元成墙长1.35m，墙厚0.3m（为保证墙厚,单个钻头直径为33.54cm,实取直径34cm），搭接厚度15cm,分三序施工；已知水泥掺入量15%，土容重1.9t/m3。

每单元墙施工1m深时，水泥用量为：

[1.35×0.3+0.0322]×1.9×0.15=0.1246t=124.6kg

三序施工每序浆液用量比例Ⅰ:

Ⅱ:

Ⅲ=1:

0.8:

0.8,则124.6÷2.6=47.9,即Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ序每米深各用水泥47.9kg,38.4kg,38.4kg

其中0.0322m2为30cm墙厚之外无效墙面积.

水灰比、提升速度和浆液流量的关系表

水灰比

每米

流量浆量

提升速度

0.5:

1

40L/m

0.6:

1

45L/m

0.8:

1

55L/m

1:

1

64L/m

0.5m/min

20L/min

22.5L/min

27.5L/min

32L/min

水灰比为0.5:

1时，Ⅰ序每米喷浆量：

[48×0.5+48]÷[（0.5+1）÷（0.5÷1+1÷3）]=40L/m

其余类推（Ⅱ、Ⅲ序乘以0.8的系数）。

3、施工准备

3.1平整场地、清除地面、地下障碍。

当场地低洼时，回填满足回填土技术要求的土料；当地表过软时，先填粘性土料，上铺砂和碎石，再根据需要用方木错叠形成桩机施工平台。

3.2开挖排水沟和集水井，沟内经常清除沉积物，保持排水沟畅通。

3.3现场测量放线，定出每一个桩位，并用小木桩等作出基线、水准点等明显标志，复核测量并妥善保护。

3.4搭设灰浆拌制工棚、水泥库等

3.5道路交通

堤顶水泥土防渗墙的施工，交通便利，堤顶公路贯通施工现场。

3.6供水供电

采用潜水泵从江中抽取江水以供制备水泥浆等施工所需用水，生活用水采用自来水或取自地下水。

施工及生活用电主要采用自备电源。

3.7材料供应：

水泥土防渗墙所用材料主要为水泥，采用425#普通硅酸盐水泥，水泥新鲜无结块，过4900孔筛筛余量不大于5%。

现场水泥应至少能保证一个单元墙的施工。

3.8生产性试验

施工前对多头小直径深层搅拌工艺及其灌注水灰比、提升速度等施工参数进行施工工艺验证性试验。

根据现场条件及有关要求，由监理工程师指定代表性地段，采用不同的水灰比、不同的提升（下沉）速度等组合进行试验施工，编写的试验提纲和试验结果报送监理工程师，以监理工程师的意见作为试验依据和施工依据。

4、施工设备和劳动力安排

4.1主要施工设备

设备名称

规格型号

功率（kw）

数量

三头小直径深层搅拌桩机

DZJ-25型

55

2

高速搅拌机

J-200

5

2

泥浆泵

BW250

14

2

拌和机

（0.5m3）

5

2

钻机

XU-100

7.5

2

灌浆自动记录仪

2

柴油发电机

120kW

2

柴油发电机

30kW

1

潜水泵

2.5英寸

2

4.2劳动力计划

工种

劳动力组合

合计

搅拌桩机

3人/机×2机×2班

12人

制浆工

2人/机×2机×2班

8人

泥浆泵

1人/机×2机×2班

4人

电工

1人/机×2机

2人

修理工

1人/机×2机

2人

管理人员

4

4人

合计

32人

5、施工计划安排

共布置2台套DZJ-25型（三头小直径340mm）深层搅拌桩机，拟于2001年1月15日进点准备，1月底开始施工，至2001年4月上旬施工完毕，总工期70余天，平均工效150m2/台日。

开工后，两台深层搅拌机分别自桩号2+300处和4+000处相向对进施工，成墙堤段等强后，马上恢复路面。

6、施工工艺

6.1工艺流程

单序桩施工流程图

单元墙施工流程图

6.2施工程序

6.2.1桩机调平定位

根据预先测定的标示位置及施工次序进行桩机定位，对中调平，利用液压支腿的升降调整桩机的水平度，保证桩机水平及垂直偏差满足设计要求。

6.2.2预搅下沉

启动桩机主机，通过主机的动力传动装置，正向带动主机上多个并列的钻杆转动，并以一定的推动力使钻头向土层推进，自上而下钻进直至设计深度。

6.2.3浆液制备

（1）原材料：

制浆材料为425#普通硅酸盐水泥，浆液拌制用水符合混凝土拌和用水的标准。

（2）为保证浆液的质量，高速搅拌机拌制浆液时间不少于30s，浆液在使用前要严格过滤，在搅拌机与集料斗之间设一道过滤网。

（3）水泥浆存放的有效时间符合下列规定：

①当气温在10℃以下时，存放时间不超过5h；

②当气温在10℃以上时，存放时间不超过3h；

③当浆液存放时间超过有效时间时，按废浆处理；

④浆液存放时控制浆体温度在5～40℃范围内，如超出上述规定作废浆处理。

（4）根据工程需要在水泥浆液中加入外加剂或掺合料形成复合浆液时，所用外加剂或掺合料的品种和数量，通过试验确定，并报监理工程师批准后使用。

（5）对不同批号的水泥及各种不同配比的浆液均要留样制作成试件进行浆液和浆液凝固体及浆液与地层土体搅拌混合体固结后的物理性能、力学性能试验，并将成果一式四份报送监理工程师。

浆液性能试验的内容为：

比重、粘度、稳定性、初凝、终凝时间。

凝固体的物理性能试验内容为：

抗压、抗折强度。

（6）当深层搅拌机下沉至一定深度时，及时按监理工程师批准的配合比制备好水泥浆。

6.2.4注浆搅拌提升

（1）桩机下沉到达设计深度后，开启泥浆泵将水泥浆压入地基中，并且边喷浆，边旋转，严格按规定的提升速度提升桩机。

（2）当浆液到达出浆口后，在桩底喷浆30s，使浆液完全到达桩端。

（3）当喷浆口提升到达设计桩顶时，停止提升，搅拌数秒，以保证桩头均匀密实。

（4）水泥浆随配随用，为防止水泥浆发生离析，不断搅拌水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。

（5）施工停浆面必须高出桩顶设计标高0.5m，在墙体凝固后，将高出部分挖除。

（6）按监理工程师指示或设计文件要求进行浆液检查，用标准试模采集试样，其数量每种主要地层不少于6组，每组3件。

6.2.5重复上下搅拌

为使土层与水泥浆搅拌均匀，再次将桩机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将桩机提升出地面。

6.2.6单元成墙

按照上述程序完成一序桩，桩机纵向平移0.15m，重复上述过程完成二序桩，再将桩机纵向平移0.15m，重复以上过程完成三序桩，并同时完成本单元墙施工，前后两桩相互切割分三次成墙，单元墙长度约1.35m，如图3所示。

单元墙完成后，桩机纵移1.05m，开始下一单元墙施工。

单元桩墙示意图

7特殊情况处理

7.1施工中断处理

因停电停水停浆或机械故障等原因致使施工中断，恢复正常时，将桩机搅拌下沉至中断点以下0.5m再旋喷提升。

当因故中断超过半小时时，对泵体和输浆管路妥善清洗。

7.2桩间接头处理

根据施工安排，在正常情况下，桩与桩的搭接间歇时间不会超过24h。

如因特殊情况超过24h，则可如图所示，采取错位同原桩墙相切搭接，待桩墙水泥土体具有相当强度后于接头处钻孔（直径150mm），再灌注水泥浆液的方法进行处理。

处理方案报监理工程师批准后实施。

施工中断及接头处理示意图

8、质量检查

8.1正常的工序检查，包括桩位、桩顶、桩底高程，桩身垂直度，桩身水泥掺入比，搅拌头上提喷浆速度，浆液水灰比等每桩施工作业全过程的检查。

8.2搅拌桩成防渗墙墙体的质量检查方法主要采用钻孔取芯检查、开挖检查：

8.2.1钻孔取芯检查：

在施工28天后，采用钻机取芯描述芯样的均匀情况，和芯样的完整性。

取样检查水泥土的单轴抗压强度，渗透系数允许渗透破坏比降。

堤线每300m抽检一孔，不足300m也布设一孔，每孔取样2组，取样部位为钻孔的中部和底部。

钻孔后必须用水泥砂浆封填密实。

8.2.2开挖检查：

沿堤线每隔0.5km开挖一处，不足0.5km时也要布一处，每处长3～5m，深2.5～4m。

合格标准：

墙体的外观质量好，无蜂窝、孔洞；防渗墙与桩间搭接、墙厚满足设计要求；防渗墙整体性好。

若开挖检查发现水泥土强度不足，将软弱部分挖除，回填砼或砂浆。

9、质量保证措施

水泥土防渗墙为地下隐蔽工程，其质量尤其重要，我们将严格按照规程规范和设计文件及监理要求进行施工，并以我部ISO9002质量保证体系为依据，加强质量管理，以过程控制为主要手段，严格执行上道工序检查合格后方可进行下道工序。

9.1控制点的放样采用全站仪，桩位偏差小于5cm。

放样后，作出明显标识并妥善保护；调整好桩机的水平度，保持桩机施工时的稳定，使桩机水平且垂直偏差满足≯5‰的要求。

9.2按设计图纸文件或监理工程师指示，形成施工平台，施工平台高程误差控制在±15cm的范围内。

为了掌握地层性状及防渗墙底线高程，沿防渗墙轴线每间隔50m布设一个先导孔，先导孔深入设计底线高程以下5.0m，局部地段地质条件变化较严重的部位，适当加密钻进先导孔。

先导孔要钻取芯样进行鉴定，并描述给出地质剖面图指导施工。

桩径偏差不大于4%。

9.3水泥必须保证新鲜无结块，水泥在施工现场要采取防雨淋、防受潮措施；水泥须有厂家质保书，并按规定进行复检。

水泥浆严格按配比配制，并符合浆液的存放温度和存放有效时间的要求。

9.4保证每序桩体或每单元墙体的搭接尺寸。

9.5确保固结强度和防渗墙均匀性。

9.5.1作好施工准备工作（包括检查设备运转、输浆管、水电供应、水泥量等）。

以确保压浆阶段不发生断浆及输浆管道堵塞事故。

9.5.2严格按试验后确定的施工参数施工，并经常进行检查。

9.5.3桩间的搭接要做到连续作业，搭接时间不可超过24h，如超过24h，按接头处理方法进行处理。

9.6在施工过程中，各施工班组认真及时做好记录，记录表格符合监理工程师的要求和有关规定。

记录要齐全、准确、清晰、规范，不提前预记录，写回忆录，重抄或涂改，记录应保持清洁；施工中发现的问题均在记录中注明。

质检人员要经常检查原始记录情况。

9.7无论何种原因造成的桩位偏差（或变动）超过规定值都必须加补搅拌桩，以确保搅拌桩的可靠连接，加补措施和加补桩情况资料报送监理工程师审批。

9.8在搅拌桩成桩作业过程中出现：

钻头未到底，应压浆搅拌时出浆口未出浆，提升过快，旋转过快或过慢等任何一种不良情况完成的搅拌桩均需补孔重新搅拌压浆，补浆措施和加孔补桩情况资料报送监理工程师审批。