青峰嶺水庫三軸攪拌防滲墻施工技術分析

楊 峰

青峰嶺水庫三軸攪拌防滲墻施工技術分析

楊 峰

（鄒平縣韓店鎮人民政府，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，是實現水庫大壩垂直防滲的有力手段，對于水庫運行安全至關重要。文章結合山東青峰嶺水庫施工實例，對施工中出現的問題及相應處理方法進行分析，并對施工完成后的防滲效果進行質量檢驗。結果表明，防滲墻施工中漿液攪拌均勻，墻體抗壓性能與防滲性能優良，取得預期防滲效果。

水庫；防滲墻施工；三軸攪拌樁；質量檢驗

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，結合灌溉、發電、水產養殖等綜合性的大（2）型多年調節水庫。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。根據設計，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→導溝挖設→鋪設導向定位鋼板→假設三軸攪拌機→成樁

2.2 施工方法

2.2.1 溝槽開挖

使用1m3挖機挖設工作溝槽，其作業示意圖如下圖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，樁機垂直誤差不超過1/250。

圖1 溝槽開挖作業示意圖（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攪式施工順序開展作業，其中兩樁的搭接部位采用重復套鉆，以確保墻體澆筑的連續性與接頭施工的高質量。在局部轉角或狹小場地中則通過單側連續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

樁機就位作業由作業班長統一調控指揮，進行樁機移動前，先對周邊環境進行全面清理，清除所有障礙；移動結束后及時進行定位檢查并對不合格定位進行糾正。樁機的布設應當確保平整度與平穩度，并通過經緯儀對鉆機垂直度進行測定。整個定位作業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

依照攪拌樁設計，選用型號p042.5的水泥進行澆筑作業，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施工順序的不同有所變化，當采用跳槽式雙孔全套打復攪式時，攪拌樁計算面積為1.49m3；當采用單側連續擠壓式時，攪拌樁計算面積為1.03m3。施工作業時，以每2～4幅樁作為一個基礎單元對水泥使用量進行調控。

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。作業時，鉆機依據設計鉆深進行勻速下沉與提升，從而使攪拌樁在初凝前實現充分攪拌，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。整個作業過程中漿液的注入必須均勻、連續，并確保鉆機提升完畢后，所涉及漿液全部注入。

2.2.8 溝槽內泥漿清除

當水泥漿通過鉆孔進行攪拌注漿作業時，會有大量泥漿被從溝槽中置換出來，對這些泥漿應當及時通過挖機清除，以保持溝槽內部的整潔，這也是確保攪拌樁硬化成型及后續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節，為確保此次建設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。具體操作是對先期防滲墻外側進行素混凝土補樁，在三軸攪拌樁強度達到規定設計后進行搭接補樁，以避免出現偏鉆現象，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：工藝設計不合理；攪拌設備作業中出現故障，導致注漿作業不連續；攪拌裝置提升未勻速運行。

（2）防治方法：作業前對攪拌裝置及注漿裝置進行全面檢修與試運行；優化工藝，灰漿攪拌時長不得小于2min，同時增加拌合次數，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、勻速，確保拌合均勻；進行重復攪拌。

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，并在作業前進行試運行；噴漿口設置單向逆止閥，避免水泥漿倒灌；確保注漿作業的連續性，避免中途中斷，同時在噴漿口布設越漿板，以防止堵塞；注漿完畢后應及時對注漿泵和管路進行清洗；嚴格依照施工設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；地表為軟黏土時，可加入一定量的干砂，以改變土的黏聚力，避免抱鉆現象發生；合理選擇施工工藝，當遭遇硬質黏土層時可選用“輸水攪拌→輸漿拌合→攪拌”的工藝流程。

4 施工后質量檢驗

（1）防滲墻施工完成后應在28d后進行質量檢驗，對不達標的區域及時進行高壓旋噴樁補強。檢驗點布設上應選擇防滲墻中心線等易發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，誤差應小于10mm；同時檢驗點數量不得少于防滲樁總數的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大于8m。

（4）通過連續全樁長鉆孔法進行取芯，并對樣芯進行抗壓與抗滲試驗，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，檢驗點數量不得少于防滲樁總數的1%。

5 結語

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，且抗壓性能與抗滲性能良好。防滲墻施工在結合施工現場實際的基礎上經過工藝合理選擇，取得預期防滲效果。

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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。