多頭小直徑深層攪拌樁連續(xù)造墻施工技術(shù)

【摘要】戍浦江河口大閘樞紐工程位于溫州市鹿城區(qū)境內(nèi)，戍浦江入甌江口處，系戍浦江上游澤雅水庫的配套工程，具有擋潮防淤、排澇蓄淡功能，兼有通航任務(wù)。工程為Ⅱ等工程，主要建筑物為2級建筑物，防洪（潮）水標準按50年一遇設(shè)計，100年一遇校核，升船機按通行50T級內(nèi)河船舶標準設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】施工技術(shù);格柵式攪拌樁墻施工;開工前的質(zhì)量控制;質(zhì)量檢查

1.工程施工技術(shù)難點及水泥攪拌樁支護技術(shù)

1.1工程施工技術(shù)難點

（1）淤泥層深厚：本工程河床表層3m全部為流動狀態(tài)的浮泥，河床以下20m全部為淤泥質(zhì)土。

（2）潮汐影響：本工程位于戍浦江與毆江的交匯處，而毆江與東海相連，受潮汐影響，工程區(qū)域每天都要經(jīng)歷兩次潮起潮落。

（3）場地狹?。汗こ滔掠螢闅瓰┩?，自然地基承載力很差，上游位于一村落內(nèi)，工程兩側(cè)有村民居住，工程施工征地范圍有限，造成施工場地狹小。

1.2水泥攪拌樁支護技術(shù)

1.2.1由于客觀條件所限，不宜直接開挖基坑。

（1）施工場地狹小：本工程閘址位于河口原河道上，河道底寬約60m左右，采用圍堰擋水，干地施工，導(dǎo)流明渠布置在基坑右岸，受上游甌青公路橋墩的，導(dǎo)流明渠無法移位布置，左岸為施工場地，建有砼拌和站，設(shè)計基坑開挖總深度6.65～8.15m，左右岸設(shè)計開挖邊坡坡頂邊界已分別到拌和站基礎(chǔ)邊線和導(dǎo)流明渠左堤坡腳線。如果按照設(shè)計邊坡開挖，一旦基坑和導(dǎo)流明渠間的土堤遭到破壞，勢必淹沒基坑，延誤工期，無論是從工程投資還是防洪度汛方面，都會造成重大損失。

（2）土質(zhì)防滲差：基坑右岸存在很薄的含砂夾層，且上下貫通，受導(dǎo)流明渠水位變動影響，若處理不當，可能導(dǎo)致管涌破壞，因此還需要考慮滲透穩(wěn)定的要求。除此之外，設(shè)計邊坡為1:4，不但開挖方量巨大，施工工期長，而且整個左右岸場地需全部挖除，將造成場內(nèi)道路布置困難。

（3）工期雨水多：受工期所限，基坑開挖工作無法避開汛期，汛期雨水較多，易造成邊坡坍滑，影響正常施工，甚至影響基坑安全。開挖邊坡如果出現(xiàn)坍滑現(xiàn)象，勢必影響到翼墻基礎(chǔ)灌注樁，并因土體的深層滑動被剪斷，降低基礎(chǔ)灌注樁承載力。

1.2.2采用格柵式攪拌樁墻成功解決了邊坡開挖的難題為避免基坑邊坡坍滑危險及保障導(dǎo)流明渠和拌和站的安全，本工程中采用格柵式攪拌樁墻進行邊坡臨時支護再開挖基坑土方，一方面保證了基坑開挖過程中的邊坡穩(wěn)定，另一方面，也起到了永久擋土的作用，減小了邊坡土方對翼墻基礎(chǔ)灌注樁的側(cè)向壓力。格柵式攪拌樁墻成功解決了基坑開挖和導(dǎo)流明渠運行安全的問題。

2.格柵式攪拌樁墻施工

深層攪拌水泥土防滲墻采用單軸、多軸深攪樁機施工。其原理是用深攪樁機鉆孔至預(yù)

定深度，向孔中注入水泥漿液，用螺旋型鉆頭進行攪拌，盡量使土體和水泥漿強制拌合均勻而凝結(jié)，形成水泥土柱，互相搭接成墻，起到防滲作用。

施工中主要采用的設(shè)備為ＰＨ／５Ｆ雙動力三軸深層攪拌樁機，樁機主要由液壓步履底架、井架和導(dǎo)向架、鉆機轉(zhuǎn)動系統(tǒng)、鉆具、液壓系統(tǒng)、噴漿系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及計算機監(jiān)控系統(tǒng)等部分組成。

主要技術(shù)參數(shù)如下：

攪拌葉片外徑：２２０～６００ｍｍ

成樁直徑：３×（２２０～６００）ｍｍ

成墻厚度：１９０～４０３ｍｍ

最大加固深度：２２．５ｍ

攪拌軸轉(zhuǎn)速：正（１０、１６、２９、４７、７２）ｒ反（１１、１９、３４、５５、８５）ｒ/ｍｉｎ

最大扭距：４３×２ｋＮ·ｍ

提升速度：正０．１１６～１．４７ｍ/ｍｉｎ

反０．１３７～１．７６ｍ/ｍｉｎ

/ｍｉｎ

縱向單步行程：１．２ｍ

橫向單步行程：０．５ｍ

主電機功率：４５×２ｋＷ

油泵電機功率：５ｋＷ

空壓電機功率；２×３ｋＷ

生產(chǎn)率：１５～２５ｍ２/臺時

3.開工前的質(zhì)量控制

根據(jù)規(guī)范規(guī)定進場水泥每２００ｔ抽檢一次，檢驗結(jié)果合格后方可使用；每４００ｔ由監(jiān)理中心送檢一次。水泥漿液比重確定為１．５，要求防滲墻的水泥摻入量為１５％。根據(jù)水泥漿液比重，以及樁機的提升速度（為了防滲墻攪拌均勻，提升速度不超過１ｍ/ｍｉｎ），計算出每分鐘注入量。

3.1水泥漿液存放有效時間應(yīng)符合下列規(guī)定

（１）當氣溫在１０℃以上時，不宜超過３ｈ。

（２）當氣溫在１０℃以下時，不宜超過５ｈ。

（３）當漿液存放時間超過有效時間時，應(yīng)按廢漿處理。

（４）漿液存放時應(yīng)控制漿體溫度在５～４０℃范圍內(nèi)。如超出上述規(guī)定應(yīng)廢棄。

3.2開工準備

根據(jù)先導(dǎo)孔孔位平順連接確定出防滲墻軸線，并進行現(xiàn)場放樣。根據(jù)先導(dǎo)孔的終孔鑒定結(jié)果確定出防滲墻墻體的深度。

根據(jù)地質(zhì)條件以及有關(guān)施工技術(shù)要求，在監(jiān)理的指示下對攪拌、噴漿的有關(guān)參數(shù)、材料、設(shè)備性能及施工工藝措施作驗證性試驗。

3.3施工過程的質(zhì)量控制

施工主要采用的機械為雙動力三頭深層攪拌樁機及單頭深層攪拌樁機。用ＺＪ４００型及１５００轉(zhuǎn)高速攪拌機拌制水泥漿（漿液比重為１．５ｇ/ｃｍ３），用ＨＢ６／３型灰漿泵供漿。

施工工藝及施工步驟如下：

配制水泥漿→樁機就位→對中、調(diào)平→噴漿攪拌下沉→噴漿攪拌提升→復(fù)攪→清洗管路→（下一循環(huán)）。

3.4雙動力三頭深層攪拌樁機的施工方法

（１）攪拌樁機按防滲墻軸線定位，依據(jù)樁機上的連通管調(diào)平機座，偏斜率應(yīng)小于５‰。樁位對中偏差不大于５０ｍｍ。

（２）安裝水泥漿液制備系統(tǒng)，水泥漿液嚴格過濾，在灰漿攪拌機和集料斗前各設(shè)一過濾網(wǎng)。

（３）管線連接：用壓力膠管連接灰漿泵出口與深層攪拌機的送漿管進口。

（４）試運轉(zhuǎn)。調(diào)整攪拌速度，不得超過設(shè)計規(guī)定值的１０％；調(diào)整提升速度，一般控制在１ｍ/ｍｉｎ左右；送漿管路和供水管路通暢；各種儀表應(yīng)能正確顯示，檢測數(shù)據(jù)準確。

（５）噴漿攪拌下沉。先啟動漿泵至鉆頭出漿，再啟動主機，使其正向轉(zhuǎn)動，并選鉆頭向下推進擋，直至設(shè)計深度。

（６）噴漿攪拌提升。當鉆進至設(shè)計深度時，停鉆灌注水泥漿３０ｓ，直至孔口返漿，反向旋轉(zhuǎn)提升鉆桿，繼續(xù)注漿，保持孔口微微返漿。當攪拌頭提至設(shè)計樁頂時，停止提升，攪拌、噴漿數(shù)秒，以保證樁頭均勻密實。

（７）復(fù)攪。攪拌、噴漿數(shù)秒后攪拌頭正向轉(zhuǎn)動向下推進至設(shè)計深度，再反向轉(zhuǎn)動提至樁頂。此時灌注水泥漿量適當控制（以不堵塞管路為準）。

（８）清洗管路。向集料斗中注入清水，開啟灰漿泵清洗管路中殘留的水泥漿，直到攪拌頭出漿孔噴出清水，并用人工清除粘附在攪拌頭上的軟土。然后，移機進行下一個樁的施工。

4.質(zhì)量檢查

4.1墻體施工２８ｄ后，通過鉆檢查孔取芯、開挖坑槽檢驗水泥土的物理力學性質(zhì)，并

進行墻體的完整性評價。檢查孔沿軸線每１００ｍ布設(shè)１個孔；開挖坑槽沿軸線每１０００ｍ布設(shè)１個坑槽。

4.2檢查孔鉆孔。使用回轉(zhuǎn)式巖芯鉆機鉆孔，孔位偏差不大于±１ｃｍ，全孔巖芯采取率不小于９５％，巖芯編號裝箱。每個鉆孔?。辰M試樣，試樣位置在墻體均勻布置，試樣項目為６０％的樣品做抗壓強度、彈模實驗，４０％的樣品做滲透系數(shù)、允許比降試驗。取樣采用貫入式活塞取土器，如貫入困難時，采用雙管單動回轉(zhuǎn)取土器。最后用水泥漿液封孔。

4.3深層攪拌法防滲墻的適用范圍與技術(shù)特點。

（１）施工工效高：施工工效平均可達１３．２ｍ２燉臺時，是各種防滲技術(shù)造墻較快的一種方法。

（２）成墻造價低：成墻造價是高噴的１燉５，是混凝土防滲墻的１燉３。

（３）施工工藝簡單：不需開槽，無塌孔、護壁、回填、夯實等問題。

（４）成墻效果好：墻體厚度均勻連續(xù)，接頭少，墻體厚度滿足防滲要求（樁機機頭直徑為４００～５００ｍｍ），墻體深度可達２２ｍ。

（５）無污染、噪音低等，在城鎮(zhèn)居民較集中的工業(yè)與民用建筑地基加固工程中采用此方法可取得很好的效果?！?p>