水库大坝水泥土搅拌桩截渗墙施工要点研究

水库大坝水泥土搅拌桩截渗墙施工要点研究

张斌

桃源县水电工程建设有限责任公司 415700

摘要：水泥土搅拌桩截渗墙指的是使用深搅桩机下探至水库大坝的设计深度且在水泥浆液灌注到对应的孔洞内部的前提下，使用螺型的旋转钻头对于孔洞内部的水泥浆实施充分的搅拌作业，使灌注到孔洞内部的水泥浆在强度较大搅拌力的作用下和周边的土体最终形成水泥土柱结构，由许多水泥土柱连接构成的主体结构，故此具备了截止渗漏性能优异，而且对周边自然环境没有损伤的特性，因为其工程总体上对于资金的需求相关较低，并且工程时效比较高，因此在工程实践中获得了大力的推广和普及。

关键词：水库大坝；水泥土搅拌；截渗墙；施工要点研究

1水库水泥土搅拌桩截渗墙施工概况介绍

一小Ⅱ型水库，按照国家颁布的《防洪标准》所指定的相关分等、分级标准，工程的综合等别属于Ⅴ等，主体结构的建筑物属于五级，其他建筑物的等级属于五级，水坝主体工程实施规划设计的洪水重现期等级是20年一遇的级别，校核的洪水重现期等级属于300年校核。此次除险加固工程的主要项目包含大坝坝体加固，大坝防渗处理，新建护坡和坝后排水设施，溢洪道和放水涵洞拆除重建，下游渠道的拓宽改建，增加工程管理设施，新建堤顶防汛道路等。依据相关的招标文件及工程图纸的相关规定，坝体使用多头小直径尺寸的搅拌桩推进防渗漏工程的作业。

2水泥土搅拌桩截渗墙作业规范和工程机械的选取

2.1水泥土搅拌桩截渗墙作业过程的相关要求

根据相关的要求和工程图纸选定钻探深度、喷浆层面、停浆层面、桩体长度尺寸，为了强化浆液操控，需要在喷浆装置上配备准确的计量仪器，保证浆液输送的持续性，使用计量装置测定用量并实时记录。作业进程中需要实时搅拌桩体的直径尺寸、最终墙体厚度等相关参数的周期性检查记录，针对由于各类故障而暂停的灌注成桩作业进程的二次灌注衔接桩体作业过程中，喷浆衔接的重叠部分的长度需要限制在2.1米向上。为了实现最大程度地符合作业规划和相关标准的规定，并能确保施工总体进度的基础上，相关施工企业通常用灰浆比例为1.55、掺入量14.5％的两类参数实施该水库排险加固水泥土搅拌桩截渗墙的施工。

2.2工程机械设备的选取

该工程施工过程的搅拌桩的作业过程使用JJ-24KB型搅拌截渗装置，此款设备具备三头搅拌的功能，三轴之间距离尺寸均是0.36米，依靠双层液压底盘装置行进，调平过程方便快捷。某水库水泥土搅拌桩截渗墙作业工程工段的土壤特性、密实程度和含水率等相关参数对于搅拌截渗装置的最终成墙的工程品质有直接的影响，具体成墙作业相关参数需要和施工工段相关参数相匹配，才可以保证搅拌桩最终成墙工程的品质。为确保施工工段防渗漏加固品质满足设计规范的相关规定，相关工程技术人员需要实施参数测试并且符合下列要求：水泥混凝土入渗率不大于18%，水灰比例是1∶1.8，浆液比例为1.67克/立方厘米，桩径和桩距分别是425毫米和355毫米，搅拌桩截渗墙衔接宽度是115毫米，最终成墙宽度值是255毫米，成墙深度是225米，钻杆升降速率为（0.33～1.58）米/分钟，搅拌截渗设备最小作业宽度为4.7米。实际试验结论表明，相关参数都满足要求。

3水泥土搅拌桩截渗墙施工作业措施

3.1测量、放线和施工现场平整作业

在水泥土混合搅拌桩截渗墙施工作业之前，需要保证施工现场地面的平整性，水库大坝土方加固堤顶距离最少达到5.5米，施工现场地面连片堆弃的石块、草根及杂草等一定要清理干净。依照截渗墙中心轴线位置挖开一条（455×355）毫米（宽度×深度）的收集浆槽体，使用覆盖手段规避出现浆液流出的状况，并且确保桩基位置辅助中心把控线测量试放线作业。

3.2完成桩机安装调试及前期准备作业

在完成桩机安装调试及前期准备作业的施工进程中，在中心轴线上下区域等朝向把桩基水平调节公差把控在±0.15米范围以内，并且尽可能采用水平仪实行桩机基准底座水平位置度的检测，然而桩机底架安装状况和垂直度检查经过垂直线距离11米的两侧锤球实行，桩机底架垂直度公差把控在5.5‰范围以内，除此以外，还需要保证三个连通液压管路的液面一直处在同一水平面位置。

3.3注浆和混合搅拌把控作业

水泥浆搅拌沉降的进程中需要确保输浆泵送设备启动注浆到规划深度，由喷浆记录装置实行输浆状况的自行记载，在混合搅拌提升进程中保证浆液持续灌注到孔口位置，在孔口实行人力翻浆保证土层最大限度地进行吃浆作业。使用单头桩机二次注浆从上至下复合搅拌到墙底，再使用三头桩机未注浆进行复合搅拌3.55米规划高度，达成一周期注浆作业过程。实行油压调节距离以后让桩机沿中心线运动，单头桩机及三头桩机位移长度分别是355毫米与235毫米，再实行桩位确定及桩机水平调节，达成下周期注浆作业，直到一个单元墙施工作业结束，如此作业，持续成墙。

3.4施工作业形成墙体措施

JJ-24KB型搅拌截渗机主要机构包括：设备主机、动力传动装置和水泥浆搅拌部分等构成。然而设备主机又包含：动力传动和变速箱系统、液压传动履带系统、位置深度测量装置、水平调整设备及导向装置等组成。搅拌截渗机安装调试完成以后，开启设备主机动力传动装置以后，把带动主机钻杆传动系统开启，在规划推力的作用借助水泥浆泵送工程机械将浆液经过输浆管道灌注到钻杆，再把钻杆钻头沉降到土壤层规划深度完成喷浆作业，然而再提高到孔口液面，经过以上沉降及上升的作业过程，完成泥浆和土体的彻底混合搅拌。最后，钻机沿着中心线方向往前进行机械传动，开始下一工序的桩体施工作业。

3.5工程施工作业品质把控措施

水灰比的科学匹配是确保深层搅拌施工作业品质的重要条件，经过施工作业之前的试验和相似水利工程的施工作业经验，依据此工程JJ-24KB型搅拌截渗机型号及相关水库大坝深层土壤地质状况来配比水灰比例。钻机的钻进速度及提高复搅速率也应该进行认真把控，并且依据搅拌截渗机型号、灌注水泥砂浆浆数量规划、土壤及地质状况研究、浆液比例和掺加比例等系数规划速率。此工程水泥混凝土搅拌桩截渗墙施工作业使用水泥浆制造准备挑选40.5#普通硅酸盐型水泥混凝土，并且依照最科学合理水灰比例实行水泥砂浆搅拌，搅拌形成的水泥砂浆经过输浆泵输工程机械运输进储浆容器罐以后，测试浆液的液面深度，计算出泥浆使用量。水泥混凝土在检验合格以后即可实行浆液混合搅拌作业，并且严格依照规划混合比例进行搅拌混合，阻止浆液出现离析的状况，搅拌混合形成的浆液经过筛选以后由输浆泵工程机械进行运送。水泥混凝土浆液的混合比例能够制约固结土壤层强度和搅拌桩截渗墙的防止渗漏作用，并且确保注浆浆液拥有优良的流动性能，强化该技术在深层土壤里的分散性和注浆管道的顺畅性能，阻止相关管道出现堵塞的现象。优良的浆液比例还可以在其固结前期确保浆液强度满足初始设计要求，能够阻止地下水系对其进行冲蚀。认真依照规划实行搅拌喷浆提高速率及频率的把控，保证提升速率和喷浆数量进行匹配作业，才可以确保墙体固结施工作业的品质。针对特别地质状况和堤身比较孱弱的区域需要降低提升速率并且提升喷浆数量。搅拌桩搭接间隔周期把控在24小时以内，假如不能确保以上施工作业周期则需要和前桩进行施工作业对接处理，等成墙达到规划强度以后再实行搭接区域套钻灌注浆或者高压灌注浆解决方案，确保接头连接施工作业品质。

结论

水泥混凝土搅拌桩截渗墙工艺解决方案的出现对于水库水利工程的建设起到了非常重要的作用，能够行之有效地增加了水库水利工程的使用年限，但该技术在相关施工作业的进程中对于施工手段有非常强的依赖性，需要相关施工企业对于作业进程给予高度的关注，尤其是转角处等对于施工作业工艺要求比较高的作业区域，行之有效的监控是不可缺少的。

参考文献

[1]水泥土搅拌桩在某堤防滑坡处理中的应用[J].孙明霞,张念,肖建峰,刘美义.人民黄河.2016(01)

[2]水泥土搅拌桩施工质量控制措施[J].孟颢.河南科技.2019(13)

[3]水泥土搅拌桩施工方法探讨[J].梁伟,乔爱英,林彬彬.水利建设与管理.2016(10)

[4]土石坝防渗工程中水泥土搅拌桩的施工技术[J].倪晓军.珠江水运.2017(14)