水泥土攪拌樁截滲技術在水利工程中的應用

孟邵鋒

摘? 要：水泥土攪拌樁作為目前較為常見的水利工程施工技術之一，具有施工效果好、成本造價低、施工速度快、污染小等特點，在堤壩加固工程中得到廣泛應用。該文結合作者多年的水利工程施工經驗和楊莊滯洪區主體工程實例，分析了水利工程中水泥土攪拌樁截滲技術的截滲技術特點、設計要求指標、施工技術要點、質量控制要求以及質量檢驗等技術問題，以供同行參考。

關鍵詞：水泥土攪拌樁;截滲;施工技術

中圖分類號：U457? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

水泥土攪拌樁截滲墻施工技術具有抗滲性、整體連續性以及穩定性等性能，此外，它具有施工效果好、成本造價低、施工速度快和污染小等特點，在堤壩加固工程中得到廣泛應用。

1 工程概況

楊莊滯洪區主體工程位于駐馬店市西平縣城西小洪河干流，壩址以上控制流域面積1 026 km2，上游石漫灘以上為山區，石漫灘至楊莊區間為丘陵區，楊莊以下為平原區。

楊莊滯洪區主體工程主要建設內容包括大壩北崗段（樁號0+484～2+647）截滲加固和壩坡防護（樁號3+770～10+425）。

大壩北崗段截滲加固采用雙排套打水泥土攪拌樁，孔位設在壩軸線上游1 m處，樁底部嵌入壩基底部2.0 m，樁深7.7 m～9.8 m，攪拌樁直徑為0.4 m，成墻厚度0.65 m，采用42.5硅酸鹽水泥，水泥摻量為15%，水泥漿水灰比0.45～0.5，每米摻灰量46.25 kg，高效減水劑0.5%。鉆孔平面布置圖如圖1所示。

2 施工技術要點

2.1 原材料質量控制

水泥：采用強度等級在42.5以上的普通硅酸鹽水泥，使用前，承包人將水泥的樣品送檢驗中心檢驗，經檢驗合格后方可用于工程施工，此外，嚴格控制水泥摻入量，現場記錄水泥摻入量并檢測水泥漿比重。

水：該工程用水主要是攪漿用水，滯洪區內河道存在大量的地表水，附近村莊也有飲用水源，水質和水量滿足工程需要。

外加劑：該工程選用的外加劑是高效減水劑，其質量必須滿足設計要求以及相關外加劑技術的規定，并嚴格控制外加劑的摻入量。

2.2 樁位控制

該工程采用雙排套樁布孔，孔位設在壩軸線上游1m處，沿壩軸線方向準確放樣兩排樁中線，在樁機準確標示縱向樁間距，同時，每根樁位用20 cm長1 cm～1.5 cm寬的竹簽打入地下頂部涂紅漆標示，橫向樁間距控制通過裝機的垂線來控制，確?？v向、橫向樁位控制在規范要求的誤差范圍之內。

2.3 試驗樁

在攪拌樁正式施工前，按照要求進行現場工藝性試驗，在樁號1+024～1+034段進行施工工藝試驗（壩軸線下游1m處），以檢驗設計參數和施工工藝是否合理。

2.4 噴漿攪拌提升

該工程水泥攪拌樁施工采用二噴四攪工藝。為了避免堵管，第一次下鉆時帶漿下鉆，噴漿量應小于總量的1/2， 不得帶水下鉆。鉆機的提升速度直接影響樁身質量，因此，必須嚴格控制鉆機提升速度，第一次下鉆和提鉆時須低檔操作，復攪時可提高一個檔位。根據試驗樁數據和施工經驗，鉆機提升速度須控制在0.7 m/min范圍內，單根成樁時間應不少于40 min。

噴攪達到樁頂、樁底設計標高時，應停止提升，噴攪數秒，使漿液完全到達樁端，保證樁頭均勻密實。為保證施工質量滿足規范、規程及設計要求，在第一次提鉆噴漿時應在樁底部停留時間不少于30 s，進行磨樁端，上提過程中余漿應噴入樁體。在樁頂部位應進行磨樁頭，停留時間不少于30 s。

每根樁的施工應保證連續作業，不得中斷噴漿，嚴禁在尚未噴漿的情況下進行鉆桿提升作業。

該工程分4段連續作業，每段長度約540 m，為保證噴漿壓力達到設計要求，在灰漿泵和鉆機位置處安裝壓力表，灰漿泵處壓力表數值不小于0.8 MPa，鉆機處壓力表數值不小于0.4 MPa。

2.5 特殊情況下的處理措施

施工中若發現噴漿量不足，應按要求整樁進行復攪，復噴的噴漿量不得小于設計用量。若遇機械故障、停電、停水、阻工等原因，應及時記錄噴漿中斷時深度，在12h內進行補噴，補噴重疊段應大于1m，若中斷時間超過12h應進行補樁，補樁應沿壩軸線上下游方向，形成封閉的截滲條件，保證截滲效果。

2.6 做好施工記錄

該工程施工記錄尤為重要，它是單元評定的最主要的原始資料，由專人負責整理。施工中出現的問題和處理情況，均須如實記錄并匯總分析，記錄內容真實清晰，同時，留存好電腦記錄機打小票，它也是單元評定資料的重要附件。記錄內容應包括： 樁號、日期、天氣、噴漿深度、停漿標高、復攪深度、灰漿泵壓力、管道壓力、鉆進和提升速度、漿液流量、噴漿量以及外摻劑用量。

3 質量檢驗

質量檢驗方法主要采用鉆孔取芯檢查、開挖檢查。

鉆孔取芯檢查：考慮到該工程施工工期緊，試驗段施工完成后7 d進行抽芯取樣，進行現場注水試驗和室內試驗，每段水泥摻入比試驗樁取樣1孔，共4孔，每孔的中部和底部分別取1組試樣進行室內物理力學試驗，共8組。非試驗段在施工完成28 d后進行取樣檢測，委托檢測中心按照相應的規定的頻次、數量進行抽檢。室內試驗和現場注水試驗內容為抗壓強度R≥0.3 MPa、滲透系數≤1×10-6cm/s，抗壓強度、滲透系數試驗結果須滿足設計要求。

開挖檢查：試驗段施工完成后7 d進行開挖檢查，非試驗段在施工完成28 d后進行。開挖面結合現場情況確定，長度控制在2 m～5 m，深度控制在1 m～2.5 m。開挖后匯同業主、勘察、設計、監理、質監等單位共同觀測成樁情況，在開挖深度范圍內樁體要全部可見，重點觀測樁體垂直度、搭接長度、墻厚以及墻體連續性等，須滿足規范、規程及設計要求。

4 結語

楊莊滯洪區大壩地質情況相對較好，利用原土能有效保證水泥土攪拌樁的強度以及整體的防滲性，水泥土攪拌樁截滲技術的特點和優勢在該工程中得以體現，相信水泥土攪拌樁截滲技術在其他水利工程中能得以逐步應用和提高，也會受到更多業內人士的關注。

參考文獻

[1]趙建鋒，王展.淺談多頭小直徑水泥土攪拌樁截滲墻施工質量控制[J].成功（教育），2010（9）：275.

[2]宋新江，崔得密.水泥土截滲墻滲透與力學特征[M].鄭州：黃河水利出版社，2010.