淺析水庫水泥土攪拌樁截滲墻施工要點

陳利軍

（安徽天晟建設工程有限公司 安徽合肥 230000）

淺析水庫水泥土攪拌樁截滲墻施工要點

陳利軍

（安徽天晟建設工程有限公司 安徽合肥 230000）

隨著近年來工程項目數量的增多和工程難度的加大，工程施工技術得到了快速地提升，水泥土攪拌樁截滲墻技術作為通過水泥土柱的相互搭接而形成的連續防滲體，憑借自身的穩定性、耐用性、抗滲性、強度性和整體性得到廣泛應用，本文以水庫中水泥土攪拌樁截滲墻的施工為研究對象，以安徽省蚌埠市樵子澗水庫為案例對其施工成墻工藝、施工過程中的質量控制、以及施工后的質量檢測展開研究，以此對水庫水泥土攪拌樁截滲墻施工要點產生更加全面的認識，為我國水庫水泥土攪拌樁截滲墻施工技術的有效推廣作出努力。

水庫；水泥土攪拌樁截滲墻；施工要點

前言

水泥土攪拌樁截滲墻是利用深攪樁機達到水庫工程的預定深度并在將水泥漿液注入其相應的孔內的基礎上，利用螺旋鉆頭對孔內的水泥進行充分的攪拌，使注入的水泥在強制攪拌的作用下與周圍土體形成水泥土柱，由大量水泥土柱相連接構成，具有截滲性突出，且對環境無污染的特點，由于其造價對資金的依賴程度較低，而且工效較高，所以近年來得到有效的推廣。

1 安徽省蚌埠市樵子澗水庫水泥土攪拌樁截滲墻施工介紹

安徽省蚌埠市樵子澗水庫壩址區上部是第四系更新統和全新統的粘土和壤土，下臥地層主要為片麻巖、大理巖、角閃巖等，其兩端基巖高度在17～18m之間，而中部老河槽的高度在-2.33～-3.8m之間，其主壩人工填土的主要組成成分為重粉質壤土和黏土，其底高度在12.5～18.5m之間，經檢測其填土的壓實度和水庫的防滲透能力并不能夠滿足要求，所以需要水泥土攪拌樁截滲墻對其進行修復。經過大量的實驗和計算，該水泥土攪拌樁截滲墻施工需要水泥的摻入量在12～15%之間，其成墻的最大深度達25m，有效厚度至少在22cm以上，而樁徑要在300mm左右，結合水庫滲水情況，截滲墻的垂直度應在0.4%以下，以此達到其滲透系數在每秒1×10-6cm以下，而抗壓強度達到500kPa以上，變形模量在1000MPa以下，水庫水泥土攪拌樁截滲墻施工的主要流程如圖1所示。

圖1 水庫水泥土攪拌樁截滲墻施工的主要流程簡圖

2 水庫水泥土攪拌樁截滲墻施工成墻工藝

2.1 原材料選擇工藝

截滲墻的施工原材料主要包括水泥、水和外加劑，其中水泥為強度等級在42.5以上的普通硅酸鹽水泥，具體質量結合截滲墻施工規范的具體要求；而水選擇考慮到避免對地下水和湖泊水構成污染，沒有經過科學的凈化處理的工業廢水不能投入使用，而水與水泥的具體配比結合我國現有相關規定結合實際情況而定；外加劑的作用是控制土柱形成的時間、使截滲墻更理想的達到預期效果，而其具體使用種類和使用數量要結合相關規程和大量相關實驗而定，并不能完全憑借施工經驗[1]。

2.2 墻體施工工藝

水泥土攪拌樁截滲墻施工過程要經歷定位攪拌樁機、下沉噴漿攪拌、水泥漿按照嚴格比例配置、向相關孔噴注水泥漿并快速提升、對噴注水泥漿反復攪拌、全面清洗管路、移動攪拌樁機的復雜過程，如圖2所示，而每個步驟的實現質量都直接關系到截滲墻的整體性能，所以在施工的過程中必須抓住要點，例如在定位攪拌樁機的過程中，其實際位置與設計中的定位位移要在5cm以下，對中的交錯要在50mm以內，偏斜率和樁徑與設計要求之間的差異應分別控制在0.5%和4%以下，其中墻體的嵌入深度必須達到預定要求，以此保證后期水泥漿的成功注入；在嚴格比例配置水泥漿的過程中，要在灰漿拌制機和集料斗間安裝過濾網，并對灰漿拌制機內的水泥漿進行有效的攪拌，以此保證注入的水泥漿的質量[2]。由于水泥漿和水的注入比例一定，所以在施工的過程中必須保證水泥漿和水同時注入，假若其中一項停止，要在停止點下半米以下的位置重新進行，以此保證截滲墻的連續性，提升其耐久性和使用價值，當在施工的過程中施工機械發生故障，施工進程被迫延后，且延后時間在0.5h以上時，必須在重新施工前對其泵體和管道進行全面的清洗，以此避免因水泥漿干涸而影響水泥漿注入效果[3]。

圖2 墻體施工工藝簡圖

除此之外，為保證水泥漿供給的連續性，在灰漿泵的出口和攪拌機送漿管的進口之間應做好連接，同時為保證施工質量，在噴射水泥漿前要進行科學的試運轉，在此過程中其水泥漿的攪拌速度應在正常施工值的10%以內且攪拌的時間要在3min以上，而提升的速度應保持在1m/min，在此過程中檢測相關儀表的運作狀態，用漿量和攪拌時間以水泥漿噴注對應孔和周圍土體之間形成翻漿為標準。在下沉噴漿攪拌的過程中，要對攪拌機上升或下沉距離達到1m的時間進行記錄，而且保證攪拌機上升下沉的位置與設計之間差別在5cm以下，所消耗的時間差別在5s鐘以內；在向相關孔噴注水泥漿并快速提升的過程中，噴漿的時間應控制在30s以上，并在提升的過程中保持噴漿，以此保證水泥漿注入充分且均勻；對噴注水泥漿反復攪拌時，應以正向轉動和反向轉動相結合的方式進行攪拌，并保證在提升的過程中水泥漿不會對管路構成明顯影響；除此之外，在對管路進行清洗的過程中必須保證清洗的徹底性和全面性，直至排出水體顏色為無色為止。

3 水泥土攪拌樁截滲墻施工過程的質量控制

攪拌樁機的鉆進質量、漿液的形成及噴注質量、原材料質量以及施工過程中不同位置的施工質量等都會對工程的總體質量產生直接的影響，所以在施工中要對其嚴格、準確的控制，案例中其原材料選用強度等級為42.5的普通水泥，pH值顯堿性的地下淺水，所應用的機械為鉆頭直徑為30cm的雙動力三軸深層多頭鉆攪拌樁機和1500轉攪拌制機以及HB6-3型號的泵，其性能基本能夠滿足案例工程的正常需求。在施工初期不僅要平整地表和嚴格的施工放線，而且為保證截滲墻的有效厚度滿足要求，在移動攪拌樁機的過程中不僅要嚴格控制移動路徑并指派專業人士監督，而且利用自動計算儀等科學設備對施工過程進行嚴格的把控，杜絕斷樁、隨意停漿等問題的出現，并結合施工情況做好全面準確的記錄，為施工后質量檢測判斷提供有效的依據。

4 水泥土攪拌樁截滲墻施工后的質量檢測

貫入、開挖、取芯、埋測壓管等方法都是水庫水泥土攪拌樁截滲墻施工后質量檢測的有效方法，而其具體檢測過程需要具有專業檢測資質的省級以上檢測單位完成，以此保證施工質量，使其真正的達到預期的目的，例如案例水庫工程，結合水泥漿的特質，在施工后的28d相關單位利用取芯、注水、開挖三種方式對其施工質量進行了檢測，在取芯的過程中，其結合設計圖紙在截滲墻中鉆取8個相互之間存在一定距離的孔，并各自取出3樣巖芯，分別進行抗壓強度實驗，實驗結果表明，所抽取樣本的抗壓強度均達到520～1250MPa，可見案例工程的施工效果在此類試驗中基本滿足要求；在注水檢測的過程中其在截滲墻中隨意選取35段進行注水，經過實驗證明其滲水系數均在每秒1×10-6cm以下，同樣滿足預期效果；在開挖測試過程中其在截滲墻中隨意開挖三個出長度為3m，寬度為2m，深度為1m的土體，開挖結果表明截滲墻的整體連貫性、土柱的形成效果等均滿足要求，由此可見水泥土攪拌樁截滲墻的施工要點不僅存在于施工過程中，其施工后的全面科學檢測也至關重要。

5 結論

通過上述分析可以發現，水泥土攪拌樁截滲墻技術的出現對水庫工程建設起到了促進作用，有效地延長了水庫的使用壽命，但其在施工的過程中對施工技術有較強的依賴，需要施工單位對施工過程給予高度的重視，特別是轉彎處等對技術要求較高的施工地段，有效的監測必不可少。

[1]韓蓮鳳，吳紅.開封黑崗口水庫水泥土攪拌樁截滲墻施工控制技術[J].黃河水利職業技術學院學報，2012，04：6～7.

[2]劉少輝，計保權，孫力.水泥土攪拌樁截滲墻施工技術在水利工程中的應用[J].水利建設與管理，2013，03：36～37+35.

[3]王后明，馬 剛.水泥土攪拌樁截滲墻在水庫加固中的應用[J].建筑，2011，08：91～92.

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1673-0038（2015）46-0217-02

2015-11-2