青峰嶺水庫三軸攪拌防滲墻施工技術(shù)分析

楊 峰

青峰嶺水庫三軸攪拌防滲墻施工技術(shù)分析

楊 峰

（鄒平縣韓店鎮(zhèn)人民政府，山東 鄒平 256209）

三軸攪拌樁防滲墻能夠有效改良土層剪切、壓縮及透水性能，是實現(xiàn)水庫大壩垂直防滲的有力手段，對于水庫運行安全至關(guān)重要。文章結(jié)合山東青峰嶺水庫施工實例，對施工中出現(xiàn)的問題及相應(yīng)處理方法進行分析，并對施工完成后的防滲效果進行質(zhì)量檢驗。結(jié)果表明，防滲墻施工中漿液攪拌均勻，墻體抗壓性能與防滲性能優(yōu)良，取得預(yù)期防滲效果。

水庫；防滲墻施工；三軸攪拌樁；質(zhì)量檢驗

1 工程概況

青峰嶺水庫位于日照市莒縣縣城西北30km淮河流域沭河上游，攔蓄面積 770km2，總庫容4.1億m3，是以防洪為主，結(jié)合灌溉、發(fā)電、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合性的大（2）型多年調(diào)節(jié)水庫。水庫防滲工程主要為水庫北堤樁號10+404～12+506段垂直防滲墻。根據(jù)設(shè)計，大壩防滲選用三軸攪拌樁施工工藝，墻厚≧ 550mm，施工使用 Φ800mm@550mm三軸攪拌樁，樁身采用水泥澆筑而成，水灰比 1.5。防滲墻高程設(shè)計 7.5m，墻底高程 -18m，延伸進不透水層2m。

2 施工工序與方法

2.1 施工工序

場地平整→放線測量→導(dǎo)溝挖設(shè)→鋪設(shè)導(dǎo)向定位鋼板→假設(shè)三軸攪拌機→成樁

2.2 施工方法

2.2.1 溝槽開挖

使用1m3挖機挖設(shè)工作溝槽，其作業(yè)示意圖如下圖1所示。開挖過程中遭遇障礙物，使用挖機及時清理，若情況特殊，則借助大型挖機及其他設(shè)備進行大面積深挖，直至障礙全部清理后，重新填土壓實，并開挖溝槽。

2.2.2 攪拌機定位

施工作業(yè)前對攪拌機進行定位，確保其具備適宜的垂直度與平整度，將樁位水平誤差控制在5cm以內(nèi)，樁機垂直誤差不超過1/250。

圖1 溝槽開挖作業(yè)示意圖（單位：mm）

2.2.3 三軸攪拌機定位

Φ800mm三軸中心間隔1200mm，在水平的H型鋼表面進行劃線定位，同時借助鉆管同樁架的相對錯位原理，在鉆管上標注深度標尺線，由此實現(xiàn)對下鉆深度與速度的有效控制。

2.2.4 施工順序

此次三軸攪拌樁防滲墻施工采用跳槽式雙孔全套打復(fù)攪式施工順序開展作業(yè)，其中兩樁的搭接部位采用重復(fù)套鉆，以確保墻體澆筑的連續(xù)性與接頭施工的高質(zhì)量。在局部轉(zhuǎn)角或狹小場地中則通過單側(cè)連續(xù)擠壓的方法進行施工。攪拌樁施工順序示意圖如圖2所示。

2.2.5 樁機就位

樁機就位作業(yè)由作業(yè)班長統(tǒng)一調(diào)控指揮，進行樁機移動前，先對周邊環(huán)境進行全面清理，清除所有障礙；移動結(jié)束后及時進行定位檢查并對不合格定位進行糾正。樁機的布設(shè)應(yīng)當確保平整度與平穩(wěn)度，并通過經(jīng)緯儀對鉆機垂直度進行測定。整個定位作業(yè)最后的誤差值不得超過5cm。

圖2 攪拌樁施工順序示意圖

2.2.6 水泥漿配比

依照攪拌樁設(shè)計，選用型號p042.5的水泥進行澆筑作業(yè)，水灰比1.5，摻量20%。每幅攪拌樁水泥使用量=攪拌樁長度×攪拌樁計算面積×土體密度×水泥摻量。

需注意的是攪拌樁的水利理論用量會根據(jù)施工順序的不同有所變化，當采用跳槽式雙孔全套打復(fù)攪式時，攪拌樁計算面積為1.49m3；當采用單側(cè)連續(xù)擠壓式時，攪拌樁計算面積為1.03m3。施工作業(yè)時，以每2～4幅樁作為一個基礎(chǔ)單元對水泥使用量進行調(diào)控。

2.2.7 攪拌注漿

水泥漿攪拌借助型號為ZYJ～60的自動攪拌注漿站進行制作，由高壓注漿泵通過水泥管泵送至鉆桿頭部。作業(yè)時，鉆機依據(jù)設(shè)計鉆深進行勻速下沉與提升，從而使攪拌樁在初凝前實現(xiàn)充分攪拌，水泥同土漿充分混合。鉆桿的下沉速度控制在0.5～1m/min，提升速度控制在1～2m/min；注漿泵注漿壓力為0.8MPa～1.2MPa。整個作業(yè)過程中漿液的注入必須均勻、連續(xù)，并確保鉆機提升完畢后，所涉及漿液全部注入。

2.2.8 溝槽內(nèi)泥漿清除

當水泥漿通過鉆孔進行攪拌注漿作業(yè)時，會有大量泥漿被從溝槽中置換出來，對這些泥漿應(yīng)當及時通過挖機清除，以保持溝槽內(nèi)部的整潔，這也是確保攪拌樁硬化成型及后續(xù)施工順利的必要前提。

2.2.9 槽段接頭處理

不同標段銜接處一直是防滲墻施工的薄弱環(huán)節(jié)，為確保此次建設(shè)防滲墻同先期防滲墻有效銜接，在其接頭部位選用高壓旋噴樁進行補強作業(yè)。具體操作是對先期防滲墻外側(cè)進行素混凝土補樁，在三軸攪拌樁強度達到規(guī)定設(shè)計后進行搭接補樁，以避免出現(xiàn)偏鉆現(xiàn)象，三軸攪拌樁與素混凝土樁搭接的厚度為20～30cm。

3 施工中的問題與治理

3.1 樁體攪拌不均

（1）原因分析：工藝設(shè)計不合理；攪拌設(shè)備作業(yè)中出現(xiàn)故障，導(dǎo)致注漿作業(yè)不連續(xù)；攪拌裝置提升未勻速運行。

（2）防治方法：作業(yè)前對攪拌裝置及注漿裝置進行全面檢修與試運行；優(yōu)化工藝，灰漿攪拌時長不得小于2min，同時增加拌合次數(shù)，以確保漿液的充分混合；減小鉆進速度的同時增大攪拌速度，并確保漿液注入的連續(xù)、勻速，確保拌合均勻；進行重復(fù)攪拌。

3.2 噴漿不正常

（1）原因分析：噴漿口堵塞；漿液水灰比不當；注漿、攪拌裝置故障。

（2）防治方法：定期對注漿、攪拌裝置進行檢修，并在作業(yè)前進行試運行；噴漿口設(shè)置單向逆止閥，避免水泥漿倒灌；確保注漿作業(yè)的連續(xù)性，避免中途中斷，同時在噴漿口布設(shè)越漿板，以防止堵塞；注漿完畢后應(yīng)及時對注漿泵和管路進行清洗；嚴格依照施工設(shè)計進行漿液水灰比配置。

3.3 抱鉆

（1）原因分析：鉆探時遭遇硬質(zhì)黏土層，不易均勻拌合；施工工藝選擇不當。

（2）防治方法：攪拌機鉆探前，先對樁位進行注水；地表為軟黏土?xí)r，可加入一定量的干砂，以改變土的黏聚力，避免抱鉆現(xiàn)象發(fā)生；合理選擇施工工藝，當遭遇硬質(zhì)黏土層時可選用“輸水攪拌→輸漿拌合→攪拌”的工藝流程。

4 施工后質(zhì)量檢驗

（1）防滲墻施工完成后應(yīng)在28d后進行質(zhì)量檢驗，對不達標的區(qū)域及時進行高壓旋噴樁補強。檢驗點布設(shè)上應(yīng)選擇防滲墻中心線等易發(fā)生異常情況的剖面與敏感點。

（2）通過淺部樁頭開挖法檢測樁體均勻性；對樁體直徑進行測量，誤差應(yīng)小于10mm；同時檢驗點數(shù)量不得少于防滲樁總數(shù)的1%。

（3）通過鉆孔注水試驗檢驗防滲墻防滲效果，防滲墻滲透系數(shù)不得超過5×10-6cm/s，滲透出水點不得集中分布，同時注水試驗水頭應(yīng)大于8m。

（4）通過連續(xù)全樁長鉆孔法進行取芯，并對樣芯進行抗壓與抗?jié)B試驗，樣芯抗壓強度不能低于1MPa。

（5）樁體施工完成后3d，通過輕型動力觸探法對樁體均勻性進行檢驗，檢驗點數(shù)量不得少于防滲樁總數(shù)的1%。

5 結(jié)語

青峰嶺水庫防滲墻施工后取出的三軸攪拌樁防滲墻樣芯檢測表明，施工作業(yè)中攪拌樁機流量控制合理，漿液攪拌均勻，樣芯具有較好完整率，且抗壓性能與抗?jié)B性能良好。防滲墻施工在結(jié)合施工現(xiàn)場實際的基礎(chǔ)上經(jīng)過工藝合理選擇，取得預(yù)期防滲效果。

［1］王毅.水電站壩基深槽施工中防滲墻可靠性數(shù)值仿真分析［D］.中南大學(xué)，2013.

［2］劉光明，袁鴻鵠，黃衛(wèi)紅，等.大寧水庫防滲墻受墻側(cè)回填施工影響的數(shù)值模擬［J］.巖土力學(xué)，2013（06）：1786-1790+1798.

［3］薛山丹，呂江明，郭從消，等.瀑布溝水電站大壩防滲墻施工質(zhì)量控制［J］.水力發(fā)電，2010（06）：80-83.

［4］李永琳.遼寧紅沿河核電廠塑性混凝土防滲墻施工關(guān)鍵技術(shù)［J］.武漢大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版），2010（S1）：348-351.

［5］劉光華，袁鴻鵠，張如滿.樁基施工對向陽閘防滲墻應(yīng)力變形影響研究［J］.水利水電技術(shù)，2014（10）：78-81+85.

［6］韓守都，余華英.二塘溝水庫壩基混凝土防滲墻設(shè)計施工的技術(shù)難點和對策［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計2015（01）：46-48.

［7］劉道文，崔鵬飛，張林.枕頭壩二期圍堰防滲墻施工工藝和質(zhì)量控制［J］.人民長江，2012（14）：53-57.

［8］曹婷婷.下坂地水利樞紐壩基防滲墻工程現(xiàn)場施工試驗及質(zhì)量檢測［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2011（02）：27-29.

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1008-1305（2017）05-0161-03

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2016-10-25

楊 峰（1979年—），男，助理工程師。