摘 要：渭河咸陽湖北岸護岸防滲墻工程采用水泥土攪拌樁技術進行截流防滲的施工工藝。方案經(jīng)濟可行，防滲效果良好，在同類工程建設中具有借鑒作用。

一、工程概況

　　咸陽湖位于咸陽市城區(qū)段渭河河道中，主體工程由1#橡膠壩、2#橡膠壩、北岸護岸工程、中隔墻工程、南護岸工程等主要工程組成，工程，建成后將形成1860畝水域面積，為咸陽城區(qū)段渭河美化亮化工程。咸陽湖1#橡膠壩，2#橡膠壩塌壩時為河道行洪排空狀態(tài)，立壩蓄水時形成靜水湖面，為使湖水不經(jīng)北岸護岸綠化區(qū)外滲，并常時間保持蓄水狀態(tài)，經(jīng)多方設計論證，沿北岸護岸基礎擋墻下進行水泥土攪拌樁連續(xù)防滲墻施工，以達到對咸陽湖北側(cè)的截流防滲的目的。

二、工程地質(zhì)條件

　　工程所在的河漫灘和一級階地地形平坦，地層巖性為第四系，全新統(tǒng)（Q4）及上更新統(tǒng)（Q3）堆積物，前期勘探及先導孔全孔取芯表明，自上到下地層結(jié)構為粉土，粉細砂，中粗礫，粉質(zhì)粘土，結(jié)構層性質(zhì)分別如下：

　　粉土：淺灰黃色，具有可塑性，溫潤時有微粘性，土質(zhì)均一，中等透水。

　　粉細砂：淺黃色，以石英、長石、暗色礦物為主，均一，松散，中等透水。

　　中粗礫：灰白色，以石英、長石為主，顆粒均勻，局部含磨圓度，較小的礫石純凈、松散，強透水性。

　　粉質(zhì)粉土：深灰色，以粉粒為主，土質(zhì)均一，可塑狀，呈紋狀層理，局部含腐植及蝸殼，較密實，弱透水層，此層定為水泥土攪拌樁防滲墻相對不透水層。

三、水泥土攪拌樁成墻機理

　　水泥土攪拌樁是利用鉆機鉆孔至所需深度后，用高壓脈沖泵，通過安裝有鉆桿底端的噴嘴向四周噴射水泥漿液沖切土體摻攪，同時提升噴嘴，高壓漿液使土體結(jié)構破壞與水泥漿液混合，形成按設計方向、深度、厚度與周圍土體膠結(jié)緊密的凝結(jié)圓柱體，從而構成連續(xù)的防滲連續(xù)墻。墻體固結(jié)材料選用普通硅酸鹽水泥，拌和水泥漿，所用水為自來水。

四、水泥土攪拌樁方案的選定

　　1.水泥土攪拌樁防滲墻試驗

　　水泥土攪拌樁防滲墻工程開工前,甲方選取相同地質(zhì)條件地點,委托西北水利水電工程有限責任公司進行試樁實驗,以確定水泥土攪拌機械的可鉆性，工藝方法的可靠性，為采用此法進行全面施工積累經(jīng)驗；委托西北勘測設計研究院檢測中心進行防滲墻配比滲透試驗，試樁現(xiàn)場取樣、抗壓、抗?jié)B及現(xiàn)場壓水試驗工作，以確定試樁過程的最佳水泥摻入比。

　　2.水泥土攪拌樁防滲墻先導孔試驗

　　水泥土攪拌樁防滲墻前期設計較粗，甲方委托西北地質(zhì)勘測中心為2.4km全施工段進行每50m一點的先導孔鉆探工作，精確探明不同地段防滲墻所需最大深度。

　　3.水泥土攪拌樁防滲墻技術參數(shù)確定

　　根據(jù)水泥土攪拌樁防滲墻和先導孔試驗經(jīng)驗，結(jié)合工程地質(zhì)條件和設計要求，機械設備和現(xiàn)場試樁具體情況，施工采用工藝參數(shù)及水泥摻入比如下：

　　①樁徑450mm，樁心距333.3mm（最佳搭接墻厚300mm）

　　②鉆進及提升速度V=0.288—1.96m/min

[Page]

　　③輸漿壓力：P=0.25~0.3mpa；輸漿管壓力P=0.2~0.25mpa

　　④注漿量：30—65L/min

　　⑤水泥摻入比：16%；水泥摻量43Kg/m

　　⑥水灰比：0.5—0.55

　　⑦鉆頭直徑：4500mm

　　⑧樁體滲透系數(shù)＜5×10-6cm/s

五、水泥土攪拌防滲墻施工工序

　　1．修筑施工平臺

　　沿防滲墻軸線修筑寬度不小于5m的施工平臺，以便于樁機設備移動。

　　2．施工放樣，標定樁位

　　防滲墻平面軸線及原地面標高須經(jīng)監(jiān)理審核。根據(jù)基本控制點，測放樁位，并對樁位進行編號，樁位誤差控制在50mm以內(nèi)。

　　3．樁機對中就位

　　攪拌機步履到達指定樁位，鉆頭對準樁點，放下四腳支撐并調(diào)平機身，保證鉆桿垂直度偏差小于1.0%。攪漿人員同時根據(jù)設計要求水灰比拌和水泥漿液，拌制水泥漿液時，用電腦計量儀稱重控制水泥及水的用量，保證水灰比滿足設計要求。

　　4．預攪下鉆

　　啟動攪拌機電機轉(zhuǎn)盤帶動鉆桿與鉆頭沿導架攪拌下沉至設計深度，遇到較難下鉆地層時，可少量給水下鉆，以減小摩擦阻力。

　　5.噴漿提升

　　當鉆頭下鉆到設計深度后，開始提升鉆頭，并連續(xù)噴射水泥漿液，當鉆頭提升至樁頂高程，隨即停止送漿，但鉆頭需施工至地面，每米噴漿量及深度可由電腦自動計量。

　　6．重復攪拌（噴漿）

　　鉆頭重新攪拌下鉆至設計深度，而后提升鉆頭重復攪拌，同時根據(jù)實際情況決定是否補噴，直至樁頂，鉆頭提出地面。

　　7．樁機移位

　　停止噴漿作業(yè),關閉攪拌機，開啟液壓步履,漿攪拌機移至下一樁位。

[Page]

　　8．施工記錄

　　電腦儀監(jiān)探，并輔以人工進行孔深、孔位、開鉆、停鉆、噴漿、停漿、噴漿量的記錄，施工記錄距離誤差不大于10cm，時間誤差不大于5s。

六、水泥土攪拌樁施工質(zhì)量控制措施

　　水泥土攪拌樁防滲墻工程質(zhì)量保證應對每道工序質(zhì)量進行嚴格控制，結(jié)合本工程特點及地質(zhì)特征，應從以下幾個方面加以嚴格控制：

　　1．施工前質(zhì)量控制

　　采用經(jīng)緯儀沿軸線每30m測放控制點，測放軸線復核無誤，并妥善加以保護，同時技術人員必須對控制點進行加密，加密控制間距不大于7.0m，布設樁位偏差不大于50mm。樁機就位調(diào)整平整后，每根樁施工前應用吊線錘進行斜度監(jiān)測，確保成樁體垂直偏差不大于1.0%。班前應檢查鉆頭直徑一次，鉆頭直徑不小于450mm，負偏差大于3%時，應及時調(diào)換或修復鉆頭。標定灰漿泵的輸漿量，灰漿到達攪拌機噴漿口的時間，攪拌機鉆進、提升的速度等施工參數(shù)。

　　2．施工過程中質(zhì)量控制

　　①水泥漿液制拌

　　水泥漿液制備應選用出廠三個月以內(nèi)合格水泥，水泥進攪拌罐前應過5mm的細篩，水泥漿嚴格按水灰比0.5—0.55拌制，使用電腦計量裝置稱量，每罐拌制的漿量應為該單樁所需總量，每米樁水泥摻入量不小于43Kg。制備好水泥漿應在攪拌罐中不斷攪拌，以防止水泥漿發(fā)生離析，送漿前才能緩慢倒入集料斗中，對停置時間超過12小時的漿液應做廢棄處理。

　　②水泥漿液噴送

　　攪拌機施工過程中，輸漿階段必須保證連續(xù)供漿，連續(xù)鉆進，均勻作業(yè)，每根樁輸漿量誤差超過2 Kg，必須在原位進行補噴作業(yè)，施工過程中因故停漿為防止斷樁和缺漿，須將攪拌機鉆頭下沉到停漿點以下0.5m，恢復供漿后再噴漿提升，停漿時間超過24h，應采取補樁措施。

　　③攪拌樁鉆進和提升

　　攪拌樁鉆進應達到設計深度，采用電腦記錄儀監(jiān)控下鉆深度，深度誤差±10mm。鉆桿提升前應在樁底噴漿30s，控制鉆進和提升速度不大于0.288—1.96m/min。鉆頭提升到設計樁頂高度應停提噴漿5s后再行提升，停漿高度應比設計樁頂高度高出500mm。

　　④攪拌樁施工中特殊情況處理

　　攪拌樁連續(xù)墻施工應連續(xù)進行，相鄰樁施工間隔不超過24h，因特殊情況超過時間，且樁機能正常工作，應在依序即將施噴的新孔位進行空鉆，留出與已成樁搭接所需榫頭，以便后續(xù)施工進行。機械無法空鉆時，應依序在已成樁做好標記，下次施工前應在此處兩側(cè)進行補樁，施工后再依序后續(xù)樁施工作業(yè)。

七、水泥土攪拌樁防滲墻質(zhì)量檢測

　　水泥攪拌樁防滲墻檢測按相關技術規(guī)范要求，采用開挖，鉆孔取芯，壓水實驗，滲透實驗，抗壓實驗等多種方法，對防滲墻防滲效果進行檢查。水泥土攪拌樁成樁七天后，沿防滲墻軸線第單元工程（第100根水泥樁為一單元工程）進行樁頂開挖，并隨機選一處，失挖長3m，深2.5~4m的探坑。外觀檢查結(jié)果表明，樁體連續(xù)完整，樁孔位置準確，樁位偏差小于5cm，樁偏斜度小于1%，樁間樁間搭接和墻厚滿足設計要求，防滲墻整體好。

[Page]

　　水泥土攪拌樁成樁28d后，在每單元工程布置了一個檢查點，自上到下進行鉆孔取芯，取得芯樣送實驗室進行滲透試驗，結(jié)果表明北護岸水泥土攪拌樁防滲墻共鉆孔取芯24個樣，最大滲透系數(shù)為1.25×10-6cm/s，最小滲透系數(shù)為8.12×10-8cm/s，均小于規(guī)范要求的滲透系數(shù)為5×10-6cm/s；現(xiàn)場壓水試驗與芯樣抗壓試驗均滿足設計規(guī)范要求。

　　系統(tǒng)檢驗結(jié)果表明：應用水泥土攪拌樁防滲墻對咸陽湖北岸進行防滲截流處理，施工技術成熟，方案經(jīng)濟可行，防滲效果良好，達到了防滲截流的目的。