賀 喜,宋致軍(山東水利建設工程有限公司,山東濟寧272021)
水泥土攪拌樁防滲墻在樂陵市丁塢水庫圍壩防滲的應用
賀喜,宋致軍
(山東水利建設工程有限公司,山東濟寧272021)
隨著山東省經濟社會的迅速發展,水資源需求越來越大,供需矛盾日益突出,水資源短缺已成為影響經濟社會發展的制約因素,需水量的增加,使得我省平原水庫的建設越來越多。樂陵市丁塢水庫采用水泥土攪拌樁技術具有工效高、造價低、截滲性能好,施工簡單易操作等優點,本文就水泥土攪拌樁截滲墻技術在丁塢水庫防滲應用做出探討,以及能為實際施工提供參考。
水泥攪拌樁截滲墻技術;圍壩防滲;質量檢測
樂陵市位于魯北平原,德州市東北部,全市總面積1172km2,轄9鎮3鄉4個辦事處,現狀人口69萬人,耕地面積101.2萬畝。丁塢水庫工程建設內容為圍壩填筑、入庫泵站、出庫泵站、引水渠及配套、管理房、輸變電等工程。圍壩全長4.69km,設計蓄水位為16.30m,相應庫容901.5萬m3,工程規模屬小(1)型,工程等別為Ⅳ等。工程建成后能夠有效解決樂陵市北部四個鄉鎮25.37萬人的飲水安全及工業用水水源問題。該項工程壩基采用水泥土攪拌樁截滲,水泥土攪拌樁軸線設在壩軸線上游3.5m的位置,水泥土攪拌樁深度為13.85~17.59m。
(1)施工人員:技術工人64人,工程技術人員16人,管理人員8人。
(2)機械設備:多頭小直徑攪拌樁機4套,制漿設備5套,注漿設備5套,發電機組5臺,90型挖掘機4臺。
(3)施工材料:水泥選用強度等級為P.C32.5復合硅酸鹽水泥。進場水泥必須具備出廠合格證,拌制水泥漿所用水泥要求新鮮無結塊,存放場地要充分滿足施工需要,備好滿足試樁要求的水泥量。
(1)水灰比:1:1.3
(2)樁徑:本次共投入多頭小直徑攪拌樁機4套,均為一次成墻,施工樁直徑460mm,成墻厚度為32.5mm,滿足設計要求。(3)水泥摻入量.1)每米樁長(包括3顆樁)摻入水泥量(土重度按1980kg/m3);2)每立方水泥摻入量:1980kg/m3*15%=297kg/ m3;3)樁基前進一次1m,截面積為:0.408m2;4)其前進一次1m,每米深水泥用=297kg/m3*0.408m2=121.18kg;5)每立方需要加水:297kg/m3*1.3=386.1kg/m3,水泥:297kg/m3。
(1)測量放樣根據業主移交的水準點和控制網點坐標等永久標樁進行復查核實,確保準確無誤。根據施工圖紙,用GPS定出防滲墻軸線,按設計圖定出每單元樁的樁位以及應該打設的深度,并做好標記和記錄,編制防滲墻施工樁深控制表。樁位測放完畢后報監理核查,合格后方可施工。測量工作由專人負責,實行定期復測、校正。
(2)樁機就位攪拌樁機到達作業位置,由當班機長統一指揮,移動前仔細觀察現場情況,確保移位平穩、安全,待樁機就位后,調整樁機液壓支腿。同時,在鉆桿頂部用10米長細鋼絲懸吊一錘球,下部放置一個間距為5厘米的圓盤,可從圓盤直接讀出偏移尺寸及方向。每次調平攪拌樁機平臺后使靜止狀態下錘球對準中心,向下鉆進一半時,讀出錘球中心偏移刻度,打倒樁底時,再讀出刻度,如果超出允許偏移量則對機架重新進行復鉆,確保垂直度偏差不大于0.5%,并在樁機架上畫出以米為單位的長度標記,便于鉆桿入土時觀察、記錄鉆桿的鉆進深度,確保攪拌樁長不少于設計樁長。
(3)噴漿攪拌下沉啟動漿噴機電動機,放松起重機或卷揚機鋼絲繩,使漿噴樁機沿導向架自上而下漿噴切土下沉,下沉速度V≤0.8m/min,開啟泥漿泵同時噴漿,注漿壓力:0.5Mpa~1Mpa,邊噴漿邊旋轉,輸漿管道不能發生堵塞,使水泥漿和原地基土充分拌合,直到下沉鉆進至樁底標高并超深10~20cm,偏差不大于50mm,并原位噴漿30S以上。
(4)提升噴漿攪拌鉆進至樁底標高并超深10~20cm且在原位噴漿30S以上后,調整泥漿泵檔位及樁機檔位,以V≤0.5m/min的速度提升攪拌鉆頭,邊噴漿邊旋轉,提升到超出樁頂設計標高50cm后關閉泥漿泵,在原位轉動噴漿30s,以保證樁頭均勻密實。第一個單元施工完成,檢查水泥漿用量,確保一個單元一桶漿。
(5)樁機移位第一個單元施工完成后,主機整體沿預先標定的方向移動1000mm至下一單元就位,兩單元搭接尺寸為135mm。
(1)垂直度檢測。施工中應保持攪拌樁機底盤的水平和導向架的豎直。
(2)原材料檢驗。水泥采用強度等級為PC32.5的復合硅酸鹽水泥,存放時間不超過出廠日期后三個月。水泥進場后,應堆放整齊,并作好防潮、防雨等措施。
(3)水泥漿制備。專人負責,嚴格按施工參數及要求配制水泥漿,配合比允許偏差不大于±0.1,可用比重計檢驗。定時檢查、維護制漿泵送系統,保證施工時連續供漿。
(4)鉆進、提升速度控制。在下沉和提升過程中保持螺桿勻速下鉆,勻速提升。攪拌下沉速度不超過0.8m/min,提升速度不超過0.5m/ min。
(5)噴漿控制。樁機鉆頭下沉至設計深度以下100mm~200mm時,稍微停留,噴漿的同時繼續攪拌,原地轉動噴漿30秒,使漿液完全到達樁底,提升時停漿面應該高于樁頂設計標高0.5m,原地轉動噴漿30秒,以保證樁頭均勻密實。
(6)質量檢測。1)現場檢測:成樁后采用輕型動力觸探(N10)檢查每米樁身的均勻性。成樁7天后,采用淺部開挖樁頭,目測檢查攪拌的均勻性,量測成樁直徑,不小于3根。2)室內試驗:采用開挖取芯樣,在監理人員見證下送至具有相應資質的試驗室進行室內試驗,滲透系數等試驗測定,滲透系數小于A×10-6cm/s(1<A<10)10-6 cm/s。
滲流問題是平原水庫的建設中的重要問題,一方面,會引起壩體、壩基的滲透破壞;另一方面,滲流量過大會造成庫水損失浪費,而且會引起水庫大壩背水側沼澤化或抬高農田地下水位,影響農業生產。平原水庫的防滲成為一項普遍的亟需解決的問題,針對于平原水庫的地質條件和工程條件,與其它的防滲技術相比,深層攪拌樁技術有著更強的地層適應性和更可靠的墻體質量和防滲保證。
[1]趙建鋒,王展.淺談多頭小直徑水泥土攪拌樁截滲墻施工質量控[J].2010.