雙頭樁機在長江干堤垂直防滲工程中的應用

【摘 要】.本文通過雙頭樁機在長江垂直防滲施工中所遇到的問題，發現原來施工工藝的不合理性，通過現場觀察、分析以及試驗確定了合適的施工工藝并取得了良好的施工效果。.

【關鍵詞】.雙頭樁機；垂直防滲；工藝改進

Double-headed pile driver applications in the Yangtze Dike vertical seepage control project

Bai Sha1，Shen Xia1，Meng Jiang1

(Geophysical Engineering Investigation Institute of Henan Province Zhengzhou Henan 450007).

【Abstract】.In this paper， the problems encountered by the two-headed pile driver in the Yangtze vertical barrier construction， found the irrationality of the original construction process， through on-site observation， analysis， and testing to determine the appropriate construction techniques and good construction..

【Key words】.Double-headed pile driver;The vertical seepage;Process improvement.

1. 工程概況.

荊南長江干堤加固工程，堤身填土由粉質壤土、粉質粘土及砂壤土組成，局部夾粉細砂，土體不均一，密度偏低，局部含腐植物根及磚瓦碎片，一般厚度4～8m。

堤基土層主要包括粉細砂、砂壤土、以及粉質壤土、粉質粘土和粘土。基巖僅在石首河段有零星出露。粉細砂及砂壤土為相對透水層，粉質壤土、粉質粘土和粘土多形成相對隔水層。.

2. 施工技術參數及施工工藝.

2.1 施工技術參數。

（1）提升攪拌速度（送漿）：1.0m/min

（2）轉速45r/min

（3）泵送漿量：55L/min

（4）水灰比：0.8（水泥100Kg/m，水80Kg/m）

（5）水泥漿比重：1.65。

2.2 墻體設計。

使用的雙頭深攪樁機（SJB-Ⅱ型）的鉆頭直徑為510mm，十字型鉆頭，兩個鉆頭的軸間距為390mm，移動一次鉆機可施工一組兩個連續的樁，每組兩個樁之間搭接120mm，組內最小墻厚328mm，相鄰兩組樁中心距771mm，相鄰兩組樁搭接129mm，組間成墻最小厚度339mm。

傳統施工順序圖見圖1。

2.3 施工工藝的選擇。

施工工藝：采用以下四種工藝進行試驗施工。

（1）鉆進→提升攪拌注漿→下沉攪拌→提升攪拌注漿；

（2）鉆進→提升攪拌注漿→下沉攪拌注漿→提升攪拌；

（3）鉆進注漿→提升攪拌注漿→下沉攪拌注漿→提升攪拌；

（4）鉆進注漿→提升攪拌注漿→下沉攪拌→提升攪拌。

最后確定每施工工藝流程為：鉆進→提升攪拌注漿→下沉攪拌→提升攪拌注漿→平移771mm。

2.4 施工中發現的問題。

但是在施工過程中我們發現，雖然雙頭深攪

樁機的注漿管在兩個鉆頭之間，組內兩根樁搭接

良好，但由于十字鉆頭結構所限，加上堤頂填土的含水量很小、土體干硬，造成部分相鄰兩組樁樁頭部位的搭接處有夾泥現象嚴重并有蜂窩麻面，有的形成貫通上下游的泥質通道；有時甚至會出現樁位偏差太大的情況，使樁的垂直度難以得到很好的保證，這兩個主要問題的存在，在很大程度上影響了防滲墻的質量。對此，我們采取了降低提升攪拌速度、加大注漿量等措施，但效果仍不十分明顯。為解決此問題，我們分析了問題所存在的原因，通過現場的觀察和試驗，認為十字鉆頭加上堤頂填土的性質造成了施工時的攪拌不均勻，從而形成了樁間搭接處的夾泥現象，遂對其施工工藝進行了改進，提高了成墻質量，取得了良好的效果。

.圖2 改進后施工順序圖

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3. 施工工藝的改進.

（1）經過現場對雙頭鉆機性能及成樁實際情況的分析研究，經幾次試驗以后，我們提出了改進的施工工藝。經過幾次現場試驗施工，得出了較為滿意的施工工藝。

改進后的施工工藝流程為：首次鉆進→注漿提升攪拌→下沉攪拌→注漿提升攪拌→平移390mm→鉆進→注漿提升攪拌→平移390mm→鉆進→注漿提升攪拌……(即先施工1#、2#樁，然后2#、3#樁，然后3#、4#樁，……) 。鉆機每次移動一個樁位，其他施工技術參數不變，簡單地說就是兩個鉆頭中，一個在鉆進注漿攪拌，另一個在復攪注漿攪拌（改進后施工順序圖見圖2）。

（2）經過現場試驗，并對樁頭部分開挖檢查，效果很好；并且總水泥用量不變，總施工時間沒有延長，操作也簡單。后進行取芯檢驗，所得指標完全符合要求，防滲墻的質量大為提高，沒有發現樁位偏差現象。雙頭深攪樁機施工工藝改進后，為了不影響單元放線長度及原施工單元劃分方案，鉆機每次平移386mm。

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4. 施工工藝改進后的主要優點.

（1）部分樁頭搭接處的夾泥現象完全解決。每組樁間的搭接都轉化為每組樁的內部搭接，增加了攪拌的均勻性。

（2）完全保證防滲墻的最小厚度大于300mm。每個樁的搭接都轉化為每組樁的內部搭接，最小厚度為328mm。

（3）每個樁都能充分復攪，復攪的深度有保證。只要控制樁的鉆進深度，就可保證上根樁的復攪深度。

（4）由于鉆進與復攪都注漿并且注漿量基本相同，可以使每根樁水泥摻量更均勻，很好的保證了防滲墻質量。

（5）樁的垂直度問題得到了很好的解決，保證了防滲墻的質量，通過開挖檢查以及取芯檢驗，基本上沒有出現樁位偏差現象。.

5. 結論與建議.

（1）實踐證明，改進后的施工工藝比較好的解決了原來存在的諸多問題，是一種可行性較強的施工工藝。

（2）在進行開挖檢查和取芯檢驗以后，認為防滲墻搭接可靠、連續完整。滲透系數K＜1×10-6cm/s，墻體垂直度＜0.2%。

（3）根據開挖檢查和取芯檢驗的結果，我們認為既然改進后的施工工藝可以很好的保證防滲墻的質量問題（如樁間搭接、墻體垂直度等），那么就沒有必要把樁間搭接的尺寸設置的太大。可不可以在保證墻體有效厚度的前提下，減少樁間的搭接尺寸。對于SJB—Ⅱ型雙頭鉆機來說，在保持軸間距不變（390cm）的情況下， 減小鉆頭直徑。這樣就可以減少水泥用量，降低施工成本。

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［文章編號］1619-2737（2012）08-03-694.

［作者簡介］.白沙（1976.11-），男，籍貫：河南信陽人，畢業于鄭州航空工業管理學院，從事地基與基礎施工技術研究。.