堤防工程深層水泥攪拌樁防滲墻施工技術探討

【摘 要】本文結合工程實例，圍繞施工流程、前期準備工作和施工工藝等方面對深層水泥攪拌樁防滲墻施工技術進行探討，并提出了工程施工前后的質量控制措施。實踐證明，水泥攪拌樁防滲墻技術在水利堤防加固工程中的應用節約了資源、減少投資成本，取得良好的效益。

【關鍵詞】水泥攪拌樁；防滲墻技術；施工設備；質量控制

隨著我國社會經濟建設的快速發展，政府加大了對城市基礎設施的建設。水利堤防工程作為基礎設施的重要部分，擔負著防洪的重任。水泥攪拌樁防滲墻施工技術作為近年來發展速度較快的一項新興技術，能夠有效地改善閘、壩基礎防滲能力，在水利堤防加固工程中有著廣泛的應用。在防滲墻施工過程中，攪拌時間約占總工期的2/3以上，是影響施工工期的重要環節，同時制漿作業作為工程施工的重要組成部分，一旦處理不但，很可能導致斷漿情況的發生，致使工程施工中斷，對整個水泥土防滲墻的質量安全構成極大的威脅。因此，施工技術人員有必要加強水泥攪拌樁防滲墻施工技術的研究，并嚴格按規程進行操作，控制進度和質量，以確保防滲墻施工的質量。

1、工程概況

某堤防位于河流下游左岸，全長27.82km。一標垂直防滲墻采用深層攪拌法建造防滲墻，共施工水泥土防滲墻58534m2，堤外防滲墻C15混凝土蓋帽2539m3。

2、施工技術

2.1 深攪防滲墻施工流程

施工流程見圖1。

圖1 深攪防滲墻施工流程圖

2.2 施工前期工作

（1）先導孔的鉆勘，在防滲墻軸線每間隔50m布設一個先導孔，確定防滲墻底線高程，地質條件變化較嚴重的部位，適當加密鉆進先導孔。

（2）進行水泥土防滲墻的生產性試驗，確定水泥土防滲墻施工的各項技術參數，按監理機構批復的參數進行施工。

（3）測量放線和樁位定測。全站儀測定軟基處理范圍控制點（線），再用此全站儀和50m鋼尺配合測定該范圍內的每根樁的中心點位。監理工程師復核無誤后進行下步工序。

2.3 施工設備及施工工藝

2.3.1 設備選擇

本工程選用ZJ-400L型深層攪拌樁機，它扭矩大，動力儲備充足，并配灰漿攪拌機、高壓灌漿泵、自動記錄儀。機體移位采用液壓步履式，操作自如。

2.3.2 防滲墻施工工藝流程

攪拌設備定位安裝→預攪下沉→噴漿攪拌上升→重復預攪下沉→重復攪拌上升→清洗→移位。

（1）定位。根據現場所放的防滲墻軸線控制點，確定具體施工樁位，攪拌機在自身的步履系統的輔助下，行走至將要施工的樁位處，再通過力軸的操作系統和步履系統復合操作，在對中員的指揮下，采用兩條平行軸線四點對位方法來控制對位準確度。對位前首先平行墻軸線引兩條基準線，在基準線上同時用竹簽標記對位點，同時在樁機靠近操作臺邊緣相應位置加焊尖端朝下的細鐵棒，要求每次樁機移位時細鐵棒尖端與基準線上標記對齊。

（2）樁身垂直度控制。為保證樁體垂直，首先根據現場施工條件將樁機支穩，底座墊平。堤段堤面較窄、防滲墻軸線距堤外側較近部分，施工中采用外側加墊機臺木，在保證對位準確的同時確保樁機平穩。樁機支穩后，采用水平尺檢測，通過調整液壓支腿使樁機底座水平。各機臺均在塔架側面和后面懸掛重錘，重錘線長度大于5.0m，在5.0m長處劃一條橫線，用經緯儀監控，通過調整四個液壓支腿，使各鉆桿均垂直后，在橫線上劃一條長豎線，使其與垂線重合。同時在豎線兩側2.5cm處，各劃一條短豎線。鉆機調平時，使兩條重錘線均在短豎線間擺動，并盡量使其與長豎線重合為準，確保樁體傾斜率不大于5%。

（3）預攪下沉。樁機就位對中完成后，對照設計施工圖紙查明該樁設計長度，并做好記錄。然后啟動深層攪拌機電機、放松起吊系統，使攪拌機力軸沿導向架攪拌下沉，下沉速度由電氣控制裝置的電流監測表控制，工作電流不應大于額定值。下沉速度應控制在1.0～1.2m/min之間，一般情況下，淤泥層工作電流正常值在25～30A之間；粘土層工作電流的正常值在50～70A之間，下沉速度明顯降低，而且樁機還會有振動的現象產生。

（4）制備水泥漿。在深層攪拌機預攪下沉的同時，后臺拌制水泥漿液。采用42.5普通硅酸鹽水泥按設計水灰比制漿，水泥進場有出廠合格證、新鮮無結塊，抽檢合格方能使用。拌制好的水泥漿液應在泵送壓漿前倒入集料斗中。拌漿設備用300L的水泥漿拌和機，用400L的集料斗盛裝制備好的水泥漿液。

（5）提升噴漿攪拌。當攪拌樁的樁長達到設計要求時，迅速通知司泵員開啟灰漿泵，泵送漿液，當水泥漿液到達噴漿口后，再按設計要求和工藝試樁總結的技術參數開始噴漿攪拌提升。

（6）重復攪拌下沉。深層攪拌機噴漿提升至設計樁頂標高時，關閉灰漿泵，停止噴漿，再次將深層攪拌機攪拌下沉，下沉至預攪下沉深度時（通過深度計或搭架標尺來判斷），迅速通知后臺司泵工開啟灰漿泵，泵送漿液，中止下沉。

（7）二次噴漿攪拌提升。當水泥漿液到噴漿口后，再次按設計要求和試樁總結的技術參數開始噴漿攪拌提升。提升速度仍控制在0.8～1.0m/min之內。其工藝特點仍是一邊噴漿，一邊提升，一邊攪拌。噴漿必須連續均勻。當深層攪拌機噴漿攪拌提升至設計樁頂標高時，集料斗中按樁長和設計配合比配制的水泥漿液應該正好全部用完，此時應停止提升，再在此標高處繼續攪拌數秒，以保證樁頭均勻密實。最后慢速攪拌提升，使攪拌頭慢慢地提升出地面。

（8）施工記錄。在深層攪拌樁的施工過程中，應有專人負責填寫施工記錄表，填寫《深層攪拌樁施工記錄表》時，必須詳細地記錄攪拌機每米下沉或提升的時間，記錄來漿與停漿的時間，記錄深度誤差不得大于5cm，時間誤差不得大于10s。司泵工負責填寫《深層攪拌樁供灰記錄》時，應認真填寫拌灰罐數，每罐用量，水泥總用量和外加劑的總用量，還應認真填寫泵送漿液的時間，開、停泵時間，總噴漿時間等。

（9）清洗。向集料斗注入適量清水，開啟灰漿泵，清洗管路中殘余漿液，并將粘附在攪拌頭上的軟土清洗干凈。

（10）移位。完成前述工藝過程后，該樁施工完畢，即可移動深層攪拌樁機到另一條樁位上，重復前述樁的施工工藝過程，進行下一根樁的施工。

2.3.3 蓋帽混凝土施工

位于樁號0+000～6+650堤外腳防滲墻封頂采用C15蓋帽混凝土，斷面類型為90mm×70mm的倒“U”形。蓋帽混凝土澆筑在相應水泥防滲墻施工完成后進行。

3、質量控制

3.1 施工過程中的控制

（1）深層攪拌樁固化劑為水泥，水泥在使用前以及使用過程中要按比例、分批號按時送檢，合格方予使用。

（2）水泥為42.5級普通硅酸鹽水泥，水泥摻入量為15%。漿液嚴格按照1∶1水灰比配制漿液。每臺樁機配備自動監控儀，記錄、監控施工深度及注漿量。

（3）水泥漿液隨攪隨用，為防止水泥漿發生離析，在灰漿攪拌機中不斷攪動，