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摘要:多頭攪拌樁防滲墻施工技術,工期相對較短,而且施工過程中不產生噪音、振動和污染,加之其成本較低,在國內江河堤防垂直防滲工程項目施工建設過程中得以廣泛的應用。文章先對多頭攪拌樁防滲墻施工技術要點進行了分析,并在此基礎上以某工程項目為例,就如何加強施工質量控制進行了探討。
關鍵詞:多頭攪拌樁;防滲墻施工藝;江河堤防;防滲設計;施工質量控制
對于多頭攪拌樁防滲墻而言,其多應用在江河堤防滲設計之中。該技術工藝中的固化劑主要是水泥,基于特制攪拌機械設備,將水泥漿噴入到地層,強制攪拌水泥漿、土體,并利用土體、水泥漿之間的物理和化學作用,使水泥土有效地硬結成防滲墻體,從而形成一道均勻、整體而且具有強度大、抗滲性強的防滲墻體。
1多頭攪拌樁防滲墻施工技術要點
對于多頭攪拌樁而言,由于其施工過程中采用的機械設備、技術工藝非常先進,因此在軟土地基質量改良過程中的應用效果也非常顯著。在具體施工的過程中,技術人員采用先進的技術工藝,大大提高了施工質量和效率。多頭攪拌樁在防滲墻施工過程中的應用廣泛,多種類型的土質中均可應用。比如,黏土以及粉質黏土和砂層等,均可適用。然而受鉆進因素影響,使其無法應用在大沙礫石層的地基之下;該種施工工藝一般不受地下水等因素的影響,技術人員在對擬建工程所在地的地基加固處理時,利用多頭攪拌樁防滲技術;其主要是通過雙驅動動力設備帶動主機上的鉆頭持續鉆進,多個鉆頭在推動力作用下將鉆頭推向預設深度,提升鉆頭至孔口。在這一操作過程中,應當將水泥漿從高壓輸送管運至鉆桿中,然后再經鉆頭向軟土地基流入;鉆進、提升環節,水泥漿以及土體攪拌時,水平移動鉆機,通過多次平移即可形成防滲墻。在成墻過程中,基本的工藝流程如下:施工人員應當熟悉設計圖紙,并且準確把握工藝流程,嚴格按照圖紙要求放線,并且對連續墻體軸線進行復核和定位;鉆進開始之前,應當對即將施工連續墻段開挖溝槽,徹底清理溝槽中的障礙物以及各種雜物;防滲墻施工過程中,技術人員需根據機械設備的規格以及現場工況條件,對鉆進機械設備的作業行走路線進行合理布局,嚴格復核作業路面的有效承載能力,以免作業行走時出現下陷現象。此外,還要合理布設標志,以確保能夠清楚地看到鉆孔位置,并且采用平面幾何法對移位時的樁機底盤位置進行確定;將主機移至預設鉆孔處,適當調整樁位置。
2多頭攪拌樁防滲墻施工案例分析
2.1工況概述
本文以岐山圍梅溪河右岸工程項目為例,就多頭攪拌樁防滲墻施工工藝及其質量控制進行研究。本工程從梅溪河的紅蓮池水閘起(梅右00+000)到梅溪河口(梅右10+618),其中防洪堤、防潮堤的長度分別為7.45km和3.168km,級別分別為2級和1級。本工程設計要求是:多頭水泥土攪拌樁防滲墻樁徑至少Φ300mm,水泥強度32.5等級以上,樁間搭接100mm,成墻的厚度至少250mm。成墻滲透系數K≤1.0×10-6cm/s,水泥土抗壓強度≥0.8MPa;引用《建筑地基處理技術規范》(JGJ79-2002)和《深層攪拌法技術規范》(DL/T5425-2009)。
2.2防滲墻施工
沿著成墻軸線進行導向導漿槽開挖,其寬度和深度分別為0.5m,并且將土堆填至背水坡處的坡面。多頭攪拌樁防滲墻施工過程中,采用“兩噴兩攪”工藝,一次成墻,而且施工時采用型號為SP-5型的雙動力大扭矩三鉆頭樁機。一次移位0.6m,成墻單元長度為0.6m,分序墻體咬合為100mm,而且其厚度為250mm。對于水泥平臺位置的攪拌系統而言,根據水灰比配制和攪拌水泥漿;用泥漿泵將水泥漿送至儲漿罐之中;樁機以后,對其進行調平。啟動樁機以后,使鉆頭底部位置與堤防頂路面的高程統一起來,攪拌下沉并送漿,深層攪拌記錄設備將鉆進的深度記錄下來,直至預設深度為止;提鉆以后,噴漿攪拌直至頂面。最后將送漿泵關閉,主機沿預定的方向移動距離0.6m,然后重復上述工序,直至整個工程項目施工完成為止。
2.3施工工藝控制要點
根據設計圖紙對防滲墻的深度進行確定,并在此基礎上編制施工樁深表格。以1.0為水灰比標準對水泥漿進行配制,每次配漿均需利用比重計對比重進行測量,每次攪拌1罐,加水42.5L,再加入500kg水泥(10袋),攪拌3分鐘以上;水泥漿液的配制應當隨配隨用,為防止出現水泥漿液離析現象發生,灰漿攪拌機應當連續攪拌。在具體施工過程中,下沉提升時的速度以每分鐘1.0~1.2m為宜,用漿量以孔口位置略有返漿為準,并且實時觀察返漿狀況,對供漿壓力、提升(或下沉)速度進行協調。在具體施工過程中,施工人員應當對樁機、配套設備加強維護,保證其能夠連續施工作業;各班次對鉆頭葉片嚴格檢測,而且鉆頭的直徑以300mm為宜。與防滲墻施工軸線行進方向設置樁位參照線,而且樁位架的長度以0.6m為宜;成墻施工完成后,沿著造墻線軸線,將樁機向前移動0.6m,樁位偏差以±5cm為宜;對樁機上的三通管液面進行適當的調整,樁機架的傾斜率不超過0.3%。噴漿成墻時,若出現故障問題,則需及時停止噴漿。樁機鉆頭提升或者下沉至設計樁頂位置,需稍微停留一下,噴漿時再攪拌;漿液到達樁頂或者樁底位置,確保樁頭密實均勻。對于那些有特殊要求,比如需要搭接的樁孔,樁搭接時的間歇時間不超過24小時。特殊情況下,至少要24小時;最后一根樁應當空鉆處理,將咬合凹槽預先留出來,以待樁搭接。如果間歇的時間太長,則會導致與后續樁難以搭接,此時需采取有效的方法,比如錯位,與原樁墻綁樁進行搭接,重新回至原防滲墻軸線上。在具體施工時,根據樁機攪拌記錄儀顯示以及打印的原始資料,由專人對其進行記錄,資料與具體施工同步進行。
2.4原料以及防滲墻檢測
該段施工過程中,多頭攪拌樁施工時需檢驗原料,即對水泥質量進行檢測,建成防滲墻,并對其進行檢測。本標段多頭攪拌樁防滲墻施工工程量為106260m2,預計水泥用量10723t;對進場水泥進行送檢時,按照相同批號200t以內作為一個批次,總共需送54次。根據《深層攪拌法技術規范》(DL/T5425-2009)規定和設計要求,結合工況特點和要求,制定防滲墻成墻檢測方案。根據工程項目施工建設進度,沿著防滲墻造墻軸線500m開挖一處,每處長、深分別為3~5m、2~2.5m。同時,需對檢測墻體外觀,樁間搭接以及樁體垂直度和墻厚及樁位偏差進行嚴格檢測。施工完成后,經監理進行見證,委托具有檢測資質的單位,沿造墻軸線布置檢查孔。通過所取芯樣,檢查墻體完整性、均勻性,并進行抗壓強度,滲透系數、允許比降等室內試驗。斜坡式堤防每300m布置一檢查孔,不足300m也布設一檢查孔,取芯后的鉆孔采用水泥砂漿封堵。陡墻式堤防每100m布置一檢查孔,不足100m也布設一檢查孔,取芯后的鉆孔采用水泥砂漿封堵。
2.5多頭攪拌樁防滲墻施工質量及安全控制
2.5.1多頭攪拌樁防滲墻施工質量控制。試樁水泥的強度等級應當在32.5MPa以上,施工時只能利用單一品牌水泥,切忌混用,嚴禁使用結塊、受潮以及變質水泥。樁機就位以后,應當確保其平整性和穩固性,施工過程中不能出現移動或者傾斜等現象;樁機鉆桿偏差(垂直)不超過1%,而且樁位的偏差不超過50mm。噴攪至停漿面時,需及時停止提升,并進行數秒鐘的攪拌與噴漿,確保樁頭密實性。在攪拌鉆進過程中,需對樁機上布設的電流表電流情況進行仔細觀察,在此過程中若地層堅硬、電流超過80毫安,則應當調至二擋再進行鉆進作業;如果二擋鉆進時電流一直在80毫安以上,則需及時通知監理、設計以及業主等單位或者負責人,對終孔進行驗收。在噴漿成樁過程中,拌漿人員一定要注意水泥漿比重進行嚴格檢測,至少要在1.52g/cm3以上。在試樁之前,應當做好班組施工技術交底工作,并且詳細告知工藝、目的以及相關技術參數等。在具體試樁之前,需嚴格檢查鉆頭,噴漿施工過程中鉆頭應當是“+”字鉆頭,而且試樁的樁頭直徑以Φ300mm為宜。
2.5.2加強施工安全管理的有效措施。多頭攪拌樁防滲墻施工過程中,入場試樁人員必須穿拖鞋,而且還要佩戴好安全帽和相關設備,高空作業人員需配帶好安全帶(或者安全繩),尤其是特殊作業人員應當配帶專門的護具,比如電焊工必須配帶目鏡或者面罩等。進入施工現場的作業人員,不可停留在樁機機頭的正對面,而是應當遠離送漿管。對于試樁人員而言,應當嚴格遵守職責,采取嚴格的交接班制度,而且還要熟知樁機操作規程;具體施工過程中,應當堅守崗位,酒后一律不得上崗作業。建材搬運以及施工設備和工具應用過程中,應當時刻注意個人以及他人的安全;在器材以及工具設備上傳和下傳過程中,嚴禁拋擲。惡劣天氣條件下,試樁施工可能會受到驗證的影響,所以禁止露天高空作業和起重施工操作。此外,切忌在架空電力線的正下方試樁、搭棚以及各種臨時的物品和設施堆放。
3結語
隨著建筑行業的快速發展,多頭攪拌樁防滲墻施工工藝日漸完善和提高,防滲墻的安全可靠性和經濟性也大大增強,無論是工程項目建設造價,還是工藝效果都達到了令人滿意的程度。雖然多頭攪拌樁防滲墻施工技術水平不斷提高,但是在未來的發展過程中依然要不斷創新和改進,密切結合工況特點和施工建設要求,以此確保防滲墻施工質量。
參考文獻
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作者:林澤武 單位:廣東水電二局股份有限公司