水泥土搅拌桩防渗墙施工工艺

水泥土搅拌桩防渗墙施工工艺探讨[摘要]：用水泥土搅拌桩防渗墙处理水利工程渗漏问题，是比较常见的渗水处理方法，对于坝基、闸基渗水处理效果良好，具有良好的发展前景。但是如果在施工中不严格按照施工工艺进行施工，防渗效果就达不到预期效果。下面，根据我们的经验，谈谈水泥土防渗墙技术在syh水库坝基防渗中的施工工艺，与大家探讨。

[关键词]：坝基防渗深层搅拌桩施工工艺

中图分类号：tq172 文献标识码：a 文章编号：

一、工程概况

（一）水库工程基本情况

syh水库位于河南省驻马店市境内，工程位于汝南县城西6km汝河与臻头河汇合处，属淮河水系大洪河流域如何干流控制工程，控制流域面积4498km2。水库以上流域地理位置在东经113°19″—114°19″，北纬32°34″—33°11″之间。北临淮河水系小洪河流域，西临长江水系唐白河流域，南邻淮河干流上游，东部为汝河下游平原区。水库下游主要排洪河道为汝河，河道安全泄量

1800m3/s。

水库兴建于1958年，现主要建筑物包括：1、大坝：全长34.202km，最大坝高16.2m，坝顶高程59.2m；2、五孔及七孔泄洪闸；3、桂庄灌溉渠首闸、桂庄输水涵闸；4、桂庄水电站、夏屯水电站等工程。水库建成后，已历经五次除险加固。现水库防洪标准为100年一遇洪水设计，设计水位57.75m，相应库容12.75亿m3；1000年

一遇洪水校核，校核水位58.87m，相应库容16.69亿m3；兴利水位53.00m，相应库容2.66亿m3；死水位50.50m，相应库容0.42亿m，是一座以防洪为主，结合灌溉、水产养殖、发电、旅游开发等综合利用的大（1）型水利枢纽工程。

（二）水泥土搅拌桩基本情况

水库因大坝渗漏严重，坝顶高程不能满足要求，泄水建筑物超期服役、混凝土碳化、金属腐蚀严重等原因，于2009年10月24日开始进行除险加固。

按照设计，需要对河道堵口段、大坝险工段和主坝渗水严重坝段等，在大坝上游平台处修建水泥土防渗墙。根据工程情况，本次共计修建防渗墙9000余延米，基本解决水库渗漏问题。

二、软基基础防渗措施简述

（一）建筑工程基础防渗的处理方法一般包括：1、截水墙：板桩、泥浆沟槽、连续排桩、地下连续墙等；2、截水帷幕：搅拌桩帷幕、高压定喷帷幕、高压摆喷帷幕、高压旋喷帷幕、高压注浆帷幕等；3、冷冻法：氨水冷冻法、盐水冷冻法、液氮冷冻法等。以上防渗处理方法，根据情况使用于不同地层基础。

（二）本工程选用的防渗措施

根据目前宿鸭湖水库地质勘查情况，宿鸭湖水库防渗处理坝段地基结构是：高程55m—60m为人工填筑土；55m—50m为中轻粉质壤土，局部砂壤土夹细砂；50m—45m为粉质壤土，局部有细砂；45m 高程以下为重粉质壤土。根据这一地质情况，防渗墙成墙高度应在

12—15m之间，设计采用技术比较成熟的水泥土深层搅拌桩帷幕法对水库大坝渗水情况进行处理。所谓搅拌桩帷幕就是根据设计成墙厚度要求每个桩与桩之间进行搭接，形成连续的墙体，达到截渗目的。

（三）施工工艺的选择

本工程属于水库大坝坝基防渗墙工程，设计采用三头小直径深层搅拌工艺施工。该工艺的基本原理就是，就是运用多头搅拌桩机械掺入一定量的水泥浆液喷入土体搅拌均匀。使喷入水泥土中的水、水泥和土发生如下物理化学反应：1、水泥与水发生水化反应时产生水化热，减少了土体中的含水量，从而增强水泥与土颗粒之间的粘结力；2、水泥、水与土中的不同离子进行交换使颗粒间的团粒化作用导致形成坚固混合体；3、产生的硬凝反应足以大大增加水泥土的强度、足够的稳定性和连续性；4、随着时间的增加，碳酸反应有进一步提高了水泥土的强度，确保达到防渗目的。

三、施工技术方案

（一）根据设计技术参数确定施工参数和选择施工设备

1、施工工艺试桩，确定施工技术参数，其中包括：搅拌桩钻进深度、桩顶标高、桩顶或停灰面标高，水泥浆的水灰比，外掺剂的配方，搅拌机的转速和提升速度、灰浆泵的压力等。

2、施工设备选择：根据技术参数和本工程实际情况决定选用bjs —15b型深层搅拌桩机，工艺为三头搅拌，轴间隙45cm，该搅拌机具有双层液压底盘，步履行走功能，移动整平便利。

（二）、施工工艺流程

1、测量放线及施工场地平整

（1）根据提供的水准基点，沿轴线按每隔50m设置控制基点，用于布设施工轴线及施工导线，施工导线布置好后，采用0.6—1.0m φ14钢钎按每15m固定一个桩位，将钢钎打入土中，做好标记，注意保护。

（2）沿布置好的施工导线开挖0.3×0.5m（宽×深）的导向槽，以便于搅拌机定位，同时可存储返浆，保持施工场地清洁。

（3）bjs—15b型深层搅拌桩机行走宽度4.5—5.0m左右，为确保机身行走时的垂直度，安装机械设备前要将工作区内场地进行平整夯实。保证设备顺利安全移位。保证成墙垂直度。

2、制浆

（1）水泥采用p.o42.5普通硅酸盐水泥，进场前必须按批次进行质量检验，合格品入库，不合格品予以报废，清理出场。按设计要求和工艺试桩要求水灰比（设计要求选用0.4～0.65）配制水泥浆。若需加入减水剂，施工中加入的unf-1型萘系高效减水剂严格按预定的配比（0.3%）拌制，指派专人配制并专人送浆。

（2）制浆用水要严格按照水工混凝土的用水要求配备。

（3）浆液密度严格按照设计水灰比进行配置。制浆现场应准备台秤，用于称量制浆材料，以控制浆液密度。并对每次配置的浆液密度测定比重，同时做好每次配浆量及浆液比重的记录。

（4）水泥浆液要随用随配，并且要在浆液送至二级搅拌站后，

仍要不间断搅拌，确保浆液不产生离析。为保证灌浆质量，每次配制的浆液必须在2小时以内用完，超过2小时，要添加缓凝剂，但最长不得超过4小时。超过4小时坚决作废将处理。

3、钻孔搅拌

（1）设备调试。各种施工设备应在进场后，应进行检修、安装调试，检查桩机运行和输料管畅通情况，待转速与空压正常后，开始就位，进行机架对中，以水平尺调平转盘，并在机架相互垂直的两个方向悬挂垂球和度盘。保证钻杆垂直于地面，垂度用固定在机架上的水准管控制，确保垂直度偏差不大于设计值0.1%。

（2）搅拌钻进。本工程采用两喷两搅工艺施工，即喷浆下钻，钻进至设计标高后，关闭气路阀门，继续开启送浆阀门，反转提升，从桩底向上继续喷浆。同时边搅拌边提升，钻头提升至地面，重新复搅下沉至桩底后再搅拌提升至地面，整个过程连续喷浆。提升速度和喷浆管道压力（设计要求保持在0.40～0.60mpa）根据试桩确定。继续送浆，钻机正转下沉复搅，复搅速度工艺试桩确定，钻头提离地面0.5m，减压放气移位完成该桩施工。

（3）提升控制。成桩要控制搅拌机的提升速度和次数，使连续均匀，以控制注浆量，保证搅拌均匀，同时泵送必须连续。

（4）钻机移位。本钻机为φ45cm三头钻机，墙厚30cm，每单元成墙长度90cm，为保证30cm的成墙厚度，三序成墙后进行钻机移位，每次钻机移位应保持在105cm，整机移位应关闭钻机电源，当移动搅拌机至下一个桩位后，重复上述步骤继续作业。