淺析高壓噴漿防滲墻施工

葛厚海（安徽水利開發(fā)股份有限公司，安徽 蚌埠 233010）

淺析高壓噴漿防滲墻施工

葛厚海（安徽水利開發(fā)股份有限公司，安徽 蚌埠 233010）

防滲墻施工參數(shù)是保障施工質(zhì)量的關(guān)鍵之一。通過大寺閘高壓噴漿防滲墻墻體的質(zhì)量檢查結(jié)果，確定施工過程控制參數(shù)，指導(dǎo)過程施工，確保工程質(zhì)量，對類似工程也具有借鑒作用。

混凝土防滲墻；施工方案；工藝參數(shù)

1 工程概況

渦河治理工程的大寺閘閘室上游垂直防滲墻，為高壓擺噴混凝土防滲墻，位于閘室底板上游4m處，與閘軸線平行。防滲墻軸線長58m，共59孔。墻底深入④層重粉質(zhì)壤土層深度不少于 1.0m高程約為10～12m，墻頂伸入水平防滲鋪蓋下1m。有效墻體頂高程為25.64m 左右。

下游為高壓旋噴混凝土防滲墻，位于下游防沖槽上邊線間距1 m。呈∏狀環(huán)包防沖槽，有效墻體頂高程為24.74m，旋噴墻軸線長55.2m，共56孔。

2 地質(zhì)概況

本工程高壓噴漿防滲墻依次穿過地層情況為：

①層：人工填土，主要成分為中、重粉質(zhì)壤土夾極細(xì)砂，含砂礓，可塑～硬塑；

②層：中、重粉質(zhì)壤土夾輕粉質(zhì)壤土、極細(xì)砂，含砂礓，可塑；

③1層：輕粉質(zhì)壤土、砂壤土夾粉質(zhì)壤土，含砂礓，可塑～稍密。

③2層：極細(xì)砂、砂壤土夾粉質(zhì)壤土，稍密～中密，層厚1.40～15.6m，層底高程2.14～16.16m，土體滲透系數(shù)在3.22×10-5～8.68×10-4cm/s之間。

3 施工方法及工藝參數(shù)初選

3.1 施工方法

本次高壓噴漿防滲墻采用三管法施工，即用水管、氣管、漿管組成噴射桿，桿底部設(shè)置有噴嘴，氣、水噴嘴在上，漿液噴嘴在下。隨著噴射桿的旋轉(zhuǎn)和提升，先是用高壓水和氣流直射沖擊擾動(dòng)地層土體，使土體呈翻滾松散狀態(tài)，隨后以低壓注入水泥濃漿摻混攪拌，硬化后形成凝結(jié)體。因本工程高壓噴漿成墻的主要目的是防滲，高壓噴漿漿液采用純水泥漿，進(jìn)漿密度控制范圍在 1.6～1.8g/cm3，三管法施工時(shí)，由于先是噴射氣、水，而后壓力灌漿，因灌入的漿液易被先噴入的水稀釋，本次選用水灰比為0.8∶1～0.5∶1。采用P.O32.5級普通硅酸鹽水泥配制漿液。

3.2 工藝參數(shù)初選

為了保證工程質(zhì)量，選擇本工程地質(zhì)條件下合理的施工參數(shù)（如孔距、提升速度、擺動(dòng)速度、影響半徑等），分別按設(shè)計(jì)單位提供的施工參數(shù)和經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，分別采取三種參數(shù)，在設(shè)計(jì)要求位置布置設(shè)鉆孔，孔號分別為 1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#做相關(guān)指標(biāo)試驗(yàn)，以確定合理的施工參數(shù)。

擺噴防滲墻試驗(yàn)參數(shù)表

旋噴防滲墻試驗(yàn)參數(shù)表

4 防滲墻凝結(jié)體的結(jié)構(gòu)形式

為保證防滲墻連續(xù)性和完整性，使各單孔噴出漿液凝結(jié)體在其有效噴射范圍內(nèi)相互可靠連接。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工經(jīng)驗(yàn)擺噴結(jié)構(gòu)布置形式為折線結(jié)構(gòu)，旋噴結(jié)構(gòu)布置形式為直線結(jié)構(gòu)。

5 施工方案

5.1 場地平整

施工場地要提前平整、穩(wěn)固，高壓噴漿施工平臺(tái)高于實(shí)際墻體1m，遇有低洼、表土松散、夾層空洞、臨近邊坡的區(qū)域，采用換填、夯實(shí)和邊坡坡腳保護(hù)措施。

5.2 鉆孔

泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。造孔過程中做好充填堵漏，使孔內(nèi)泥漿保持正常循環(huán)，返出孔外，直至終孔。鉆孔孔位偏差不大于5 cm，孔斜率不得大于0.5%。孔深低于設(shè)計(jì)墻體底部0.3 m。

5.3 施工順序

根據(jù)工程實(shí)際情況在截滲墻、防沖墻施工完成后施工防滲墻。防滲墻施工分Ⅰ、Ⅱ兩序進(jìn)行，先施工Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔。

擺噴孔序孔號布置圖

5.4 下入噴射桿

由于是泥漿固壁鉆孔，可以將噴射桿直接下入孔內(nèi)，直到孔底。

5.5 噴漿施工

噴漿作業(yè)時(shí)，先在地面試管，壓力達(dá)到規(guī)定值時(shí)，確保各種管路暢通，封閉。然后將噴射裝置移至灌漿孔內(nèi)，將噴射桿下放到孔中的設(shè)計(jì)深度，即深入④層重粉質(zhì)壤土層 1.0m。調(diào)整好噴射方向，啟動(dòng)設(shè)備，按設(shè)計(jì)的參數(shù)要求輸出水、氣、漿，待孔口正常冒漿后即可按規(guī)定速度提升，直至設(shè)計(jì)高程。在噴射過程中，若因故障停噴，停噴時(shí)間不得超過30min；若超過30min恢復(fù)噴射時(shí)，復(fù)灌段要大于0.5m。全孔噴射灌注完成后，要進(jìn)行回灌充填灌漿，直到漿液面不吸水、不下沉為止。噴射漿液過程中要測量漿液的水灰比和比重，要求每孔測8次，若其中有3次達(dá)不到要求，則視為不合格孔，需重新噴漿施工。防滲墻噴漿施工按Ⅰ、Ⅱ兩序進(jìn)行。

施工時(shí)及時(shí)開挖好排漿溝和集漿池，作好冒漿防范和環(huán)境保護(hù)措施。

6 質(zhì)量檢查

因地基基礎(chǔ)的差異性，為確保防滲墻凝結(jié)體能達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期的防滲效果，防滲墻施工時(shí)在軸線范圍內(nèi)布置間隔15 m左右做一個(gè)先導(dǎo)孔，探明各土層分布高程，先導(dǎo)孔結(jié)合高噴孔做，取芯樣并核對地層，作為防滲墻深度控制依據(jù)。實(shí)驗(yàn)施工完畢，墻體達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，進(jìn)行墻體質(zhì)量檢查，檢查的主要是：成墻7d后開挖檢查墻頂質(zhì)量；成墻14d后分部位鉆孔取芯，檢查墻體連續(xù)性，均勻性，施工深度，并截取芯樣養(yǎng)護(hù)28d后做室內(nèi)抗壓強(qiáng)度及滲透系數(shù)試驗(yàn)。高噴墻抗壓強(qiáng)度（28d）不低于 1MPa，滲透系數(shù)不大于10-6cm/s；取芯完成后及時(shí)用水泥漿封孔。

6.1 取芯檢測

取芯位置定為取芯5#孔與6#搭接處及11#孔與12#孔搭接處。5#與6#孔搭接處共取芯18.5m，鉆機(jī)鉆進(jìn)過程中未發(fā)現(xiàn)有粘土，水泥強(qiáng)度良好，芯樣較完整呈天藍(lán)色。11#孔與12#孔搭接處共取芯18.5m，鉆進(jìn)過程無粘土夾芯情況，芯體較完整呈深藍(lán)色。取芯孔用1∶1水泥漿封堵。

6.2 開挖報(bào)告

將實(shí)驗(yàn)段北側(cè)開挖1m深，清理出墻體情況如下：5#孔與6#孔搭接處水泥密實(shí)且其中無粘土夾雜；3#孔與4#孔搭接處在粘土密實(shí)層有粘土夾雜在粘土松散，搭接良好。1#孔與2#孔搭接處在粘土密實(shí)層墻體沒有搭接住在松散粘土搭接良好。

11#孔與 12#孔搭接處墻體連接良好，無粘土夾芯。9#孔與10#孔搭接處墻體無連接。7#孔與8#孔搭接處墻體無連接。

7 結(jié) 論

為保證高壓噴漿防滲墻墻體連續(xù)，各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到預(yù)期防滲效果，根據(jù)試驗(yàn)孔的質(zhì)量檢查結(jié)果，確定施工控制參數(shù)如下。

上游高壓擺噴混凝土防滲墻施工參數(shù)采用 1#孔與2#孔施工參數(shù)，即：

孔距為 1m；漿壓力為 1.1～1.2MPa；水壓力為38MPa；氣壓為0.5～0.7MPa；提升速度為8cm/min；漿液密度為1.6g/cm3。

下游為高壓旋噴混凝土防滲墻施工參數(shù)采用11#孔與12#孔施工參數(shù)，即：

孔距為0.8 m；漿壓力為1.1～1.2 MPa；水壓力為 38 MPa；氣壓為 0.5～0.7 MPa；提升速度為8cm/min；漿液密度為1.6g/cm3。

以上施工控制參數(shù)對類似地質(zhì)條件的高壓漿防滲工程施工也具有借鑒作用。

DL/T5199-2004，水電水利工程混凝土防滲墻施工規(guī)范［S］.

TV223.4+2

B

1007-7359（2016）02-0050-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.02.018

葛厚海（1978-），男，安徽壽縣人，工程師，國家注冊一級建造師。