高压旋喷截渗墙工程专项施工方案

高压旋喷截渗墙工程专项施工方案
一、工程概况
1、地基岩土情况
根据勘探报告，场地上覆第四系地层主要有填石、人工填土，冲积粗砂、卵石，下伏基岩为白垩系砂岩和砂砾岩（2K）。

场地岩土分层详细情况见表3.2-1。

因为本次勘测新揭露了粗砂层和卵石层，地层编号也相应增加，所以编号不与前期报告中的地层编号保持一致。

各岩土层的特征自上而下描述如下：
1）人工填土（岩土层编号①）：黄褐色，稍湿，主要成分为粉质粘土和粗砂，含少量的砂岩碎石，为新近堆填，人工成因。

该层局部分布于场地的大部分区域，层厚为1.00m～2.10m，层底标高61.90m～63.00m。

该层含有填石（岩土层编号①1）亚层，描述如下：
填石（岩土层编号①1）：黄褐色，以砂岩、砂砾岩碎石为主，粒径大小不均，约2～10cm，充填粗砂和少量粉质粘土，密实度均匀性差，为新近堆填，人工成因。

该层分布于场地的部分区域，层厚为1.00m～3.10m，层底标高61.50m～64.00m。

2）粗砂（岩土层编号②）：黄褐色，灰白色，稍湿，松散，较纯，主要成分为石英和长石，级配不良，含少量的砾石，冲积成因。

该层在各个钻孔均有揭露，层厚为3.90m～7.90m，层顶标高61.50m～63.70m，标准贯入击数约为4击～7击。

3）卵石（岩土层编号③）：灰白色，灰色，稍密，主要成分为砂岩，少量砂砾岩，次棱状，次圆状，磨圆度较好，粒径4～6cm,充填少量的粗砂。

该层在各个钻孔均有揭露，层厚为1.00m～4.30m，层顶标高54.00m～58.40m。

4）强风化砂砾岩（岩土层编号④2）：灰褐色，褐色，半岩半土状，风化强烈，遇水软化，手可捏碎，含较多的中等风化状碎石。

除HK07钻孔外，该层仅在其他钻孔均有揭露，层厚为1.00m～1.60m，层顶标高52.20m～55.20m。

5）微风化砂砾岩（岩土层编号④4）：灰褐、灰白杂色，粗粒结构，层状构造，钙质胶结，主要胶结物为石英、长石和粉砂质砾石，岩芯多长柱状，节长10～40cm，局部短柱状，裂隙稍发育，岩质坚硬，击声清脆。

岩芯采取率TCR的平均值为90%，岩体质量指标RQD的平均值为76%。

岩石质量等级为较好的，属完整岩体。

层顶标高50.70m～55.50m。

2、水文地质条件
根据区内地下水的形成条件及赋存特征，地下水类型可分为松散岩土层孔隙水及基岩裂隙水，均属潜水型地下水。

1）地下水特征：场地区松散岩土层孔隙水主要赋存于人工填石、填土层以及粗砂、卵石中；基岩裂隙水主要赋存于基岩风化的节理裂隙中。

场区邻近水道，地貌上为东淠河畔的冲积漫滩，地势较低，地表水系发育，河水与地下水存在密切的水力联系，河水涨落会对地下水位有较大的影响。

同时，地下水也受气候条件和季节因素影响，地下水也受大气降水及地表水侧向径流补给，以地表蒸发或向下渗透方式排泄。

场地地下水埋深为2.00m～5.30m，地下水位高程为59.30m～61.20m之间。

由于地下水位随河水位、季节、气候而变化，场地的地下水位是动态水位。

4）地下水腐蚀性评价：本次利用前期资料。

前期勘测在钻孔SK082及SK055各取一组地下水样，在站址西侧的东淠河泵房位置附近中取河水1组。

本区属半湿润区气候，评价条件按Ⅱ类场地环境。

按《岩土工程勘察规范》(GB 50021–2001)及《工程地质手册》（第四版）进行评价，分析结果如表3.4-1。

根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)，综合评价场地地下水在强透水层中对混凝土结构具弱腐蚀性，腐蚀介质为pH值偏酸性的地下水；在弱透水层中对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水条件及干湿交替条件下均具微腐蚀性，腐蚀介质为Cl¯。

本场地的各风化等级砂岩、砂砾岩按按弱透水层考虑；场地回填采用的填石、填土、粗砂、卵石按强透水层考虑。

场地回填采用的回填料为砂土和碎石土时，填土层按强透水层考虑，当采
用的回填料为粘性土或砂质粘性土时，则填土层按弱透水层考虑。

综合评价河水在强透水层中对混凝土结构具微腐蚀性；在弱透水层中对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。

根据《工程地质手册》（第四版），地下水及河水对钢结构具弱腐蚀性，腐蚀介质为C l¯ + SO42¯。

3、不良地质情况
砂土液化：由于现场条件限制，本次仅在HK01、HK03号钻孔取得的标贯数据。

根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010）的有关抗震设防地面下20米范围内的饱和砂土按标准贯入法进行液化判别，其中地震抗震设防烈度按7度考虑，加速度按0.10g（g为重力加速度）考虑，本场地设计地震分组为第一组，基础埋深按13m考虑。

在采用标准贯入试验判别法进行液化判别和计算，②粗砂层2个钻孔参加液化
判别，判别为轻微至严重液化，该层判定为严重液化土。

根据本工程情况，基础埋深为13m，基础埋深较深，可将可液化砂土层挖除以排除液化砂土层的不利影响。

二、施工原因
勘察报告中得出补给水泵房场地地下水埋深为2.00m～5.30m，地下水位高程为59.30m～61.20m之间。

本工程基础挖深约12m，泵站底部的垫层底高程为54.8m，约4.5m～6.4m都处于地下水位以下，在现场勘察发现，该施工区域内的现场场地标高约64米，挖土深度约10米，根据我公司当年施工霍山县污水处理厂的施工经验，该施工现场的施工地质与污水处理厂基本相同，通过公司工程科精心研究，必须在基坑外围进行高压旋喷截渗墙进行截水，以保证工程的顺利进行。

三、施工布置
(1)、制浆、供浆方式
根据施工现场情况，灌浆采用分散制浆的方法，机组自灌自制，采用袋装水泥，利用JB-400 型卧式高速搅拌机制浆。

(2)、施工用风：选择9 m3/min 移动式空压机。

(3)、施工用电与砼施工统一考虑。

(4)、施工用水与砼施工统一考虑，在就近的供水管线引水。

(5)、排水：施工排水与砼施工统一考虑，将废水引至工作面以外的污废水管渠系统，汇至污废水处理站。

根据施工现场的地质情况发现地层的微风化岩标高约为50米左右，根据设计图纸要求，基础持力层为粗砂或卵石层上面，但截水工程必须钻至微风化岩石层上面，则该泵房的钻孔深度约为15米左右。

故综合考虑，估算截渗墙钻孔深度为15米，按外围尺寸计算总长度约为250米，深度按15米深计算，截渗墙面积约3750m2，布置见图示：
四、施工方案
施工平面钻孔布置图：
4.1 高压旋喷截渗墙施工程序、方法
4.1.1施工准备
⑴在高压旋喷施工前，我方将对场地进行平整。

⑵施工前，我方将作好施工机具准备，进行机械组装和试运行。

⑶施工场地布置进行全面规划，开挖排水沟和集浆池，作好冒浆排放措施和环境保护措施。

4.1.2施工方案
(1)工艺流程
高喷灌浆为多工种多机械联合作业，各环节必须密切合作，才能保证施工质量。

高喷灌浆施工流程如图所示：
(2)具体施工步骤如下：
①测量定孔
按设计要求放线定孔位，反复丈量孔距，每孔误差不大于2cm，用木桩固定，每孔由两个控制点进行控制，以便于复检。

②钻孔
首先找到孔号校对孔位，将钻机移至钻孔位置，对准孔位，然后用水平仪调整机身水平，立轴垂直，垫平、垫牢机座，并反复测试无误后方可开钻。

采用150型液压钻机回转钻进，泥浆固壁，孔径为130mm。

钻进过程中随时注
意观察钻机的工作情况，以便及时发现问题及时纠正，确保钻孔的高质量。

钻进中对地层情况要详细记录，直至钻至设计深度。

③下喷射管
将高喷台车移至孔口处，先进行地面试喷。

为防止水、气喷嘴堵塞，下管前用胶布包扎，边送水边下管，直至喷射管下到设计深度。

④制浆
按设计要求制备浆液，并准确测量浆液密度，浆液应过筛后使用。

⑤喷射提升
喷射管下至设计深度，开始送入符合要求的水、气、浆，待孔内浆液冒出孔口后，按设计的提升速度，自下而上开始喷射作业，直至设计的终喷高度，停喷并提出喷射管。

⑥回灌
喷射灌浆结束后，应利用水泥砂浆进行回灌，直至孔内浆液面不下降为止。

⑦冲洗
喷射结束后，应及时将水泥管路冲洗干净，以防堵塞。

(3)浆液
①配合比试验
我方将按施工图纸对浆液性能的要求以及下列各项的规定进行浆液配合比试验，并将试验成果报监理人审批。

采用二重管法喷射注浆的水灰比为：1：1－1.5：1；采用三重管法喷射注浆的水灰比为：1：1。

浆液存放时间。

当环境气温10oC以下时，不超过5h；当环境气温10oC以上时，不超过3h；当浆液存放时间超过有效时间时，应按监理人指示，降低标号使用或按废浆处理。

配合比试验测试内容应包括浆液拌制时间、浆液密度、浆液流动性、浆液的沉淀速度和沉淀稳定性、浆液的凝结时间（初凝和终凝）以及浆液固结体密度、强度、弹性模量和透水性等。

②现场高压喷射注浆试验
高压喷射注浆作业开始前，我方将按施工图纸的要求和监理人的指示，选择
地质条件具有代表性的区段，并按室内试验选定的配合比进行高压喷射注浆的工艺试验，以选定布孔方式、孔距和孔深以及喷射流量、压力、旋速和提升速度等工艺参数。

试验结束后，应根据监理人指示钻取芯样进行固结体的均匀性、整体性、强度和渗透性等试验，并将成果提交监理人。

③喷射施工
我方将按施工图纸规定的桩位进行放样定位，其中心允许误差不得大于2cm。

钻机或喷射机组就位后，应保证立轴或转盘与孔位中心对正，成孔偏斜率应不大于1.5%。

采用水射流成孔时，应采用低压（2MPa）水流将喷管送至施工图纸规定的孔深，经监理人检验合格后，方可进行高压喷射注浆。

采用钻机成孔时，应将钻孔钻至施工图纸规定的深度后再插入喷管到预定深度，经监理人检验合格，方可进行高压喷射注浆。

④高压喷射注浆应自下而上进行，注浆过程中应达到：
高压注浆设备的额定压力和注浆量应符合施工图纸要求，并确保管路系统的畅通和密封。

风、水、浆均应连续输送，水泥浆液的高压喷射作业不得停喷或中断。

二重管机具试运转时的高压水泵泵压保持18～22Mpa，空压机风压保持
0.7Mpa，浆液射流同轴喷射；三重管机具试运转时的高压水泵泵压保持18～
22Mpa，空压机风压保持0.7Mpa，泥浆泵泵压保持2Mpa，同轴喷射。

水泥浆液应进行严格的过滤，防止喷嘴在喷射作业时堵塞。

定期测试水泥浆液密度，浆液水灰比为：1：1和1.5：1时，其相应浆液密度分别为1.5g/cm3和1.37 g/cm3，当施工中浆液密度超出上述指标时，应立即停止喷注，并调整至上述正常范围后，方可继续喷射。

因故停喷后重新恢复施工前，应将喷头下放30cm，采取重叠搭接喷射处理后，方可继续向上提升及喷射注浆，并应记录中断深度和时间。

停机超过3小时时，应对泵体输浆管路进行清洗后方可继续施工。

施工过程中，应经常检查泥浆（水）泵的压力、浆液流量、空压机的风压和风量、钻机转速、提升速度及耗浆量。

当冒浆量超过注浆量20%或完全不冒浆时，应按YSJ210-92、YBJ43-92第3.4.15条的规定及时进行处理。

施工过程中应根据监理人指示采集冒浆试样，每种主要地层应取冒浆试件不少于6组。

喷射作业完成后，应连续将冒浆回灌至孔内，直到浆液面稳定为止。

在粘土层或淤泥层内进行喷射时，不得将冒浆进行回灌。

(4)特殊情况的处理
①孔口不返浆时，应停止提升喷杆，通过停喷静喷或加大浆液稠度，多次反复直至返浆。

②对严重漏浆串浆的部位，采用掺砂或膨润土掺外加剂复合剂先行堵漏后，才进行喷射注浆。

③当地层中有较大空隙引起不冒浆时，可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续喷射。

④当冒浆量过大时，可通过提高喷射压力或适当缩小喷嘴孔径，或加快喷射和提升速度，减少冒浆量。

但应得到监理人批准。

⑤供浆、供气、供水必须连续。

一旦中断，应将喷射管下沉至停供点以下0.5米，待恢复供应时再喷射提升。

当因故停机超过3小时时，应对泵体和输浆管路妥善清洗。

⑥当喷射管提升接近顶高程时，应从顶高程以下1.0米开始，慢速提升喷射至桩顶，并喷射数秒。

⑦喷射作业完成后，应不间断地将冒出的浆液回灌到喷浆孔内，直到孔内的浆液面不再下沉为止。

⑧喷射作业中，拆卸管后，重新进行喷射时，搭接长度不小于30cm。

(5)质量控制
①高喷灌浆材料
水泥是高喷灌浆的主要材料，本工程水泥采用标号不低于325＃的普通硅酸盐水泥，需要提高墙体强度时，采用525＃水泥或425＃硅酸盐水泥中外掺高效扩散剂。

水泥应新鲜、无结块并符合国标要求，高喷浆液水灰比为1：1－1.5：1。

为减缓水泥浆液沉淀速度，应在硅酸盐水泥中添加3％水泥重量的膨润土和3％膨润土重量的碳酸钠，膨润土的细度应为200目。

②钻孔
按设计要求布孔，钻孔采用地质钻机，泥浆固壁成孔，钻孔应保证垂直，偏差不大于孔深的1%。

钻孔孔径为110～50mm，孔深符合设计要求。

③喷射灌浆
按确定的施工参数进行技术控制，主要控制参数：水压浆液流量及比重、提升速度。

喷射灌浆要分两序进行，2序孔要在1序孔施工结束后24小时进行钻孔灌浆。

对每孔喷射应自下而上连续进行。

4.2 主要施工设备
主要灌浆设备见表8-1 主要灌浆设备表
表8-1 主要灌浆设备表
二、工程量实测情况：
管道工程量根据现场实际测量，与图纸设计相符。