在泵站基坑防渗工程中地下连续墙的应用与实践

摘要：本文介绍射水法造墙原理、施工工艺和技术要点，总结了射水法造墙在某河泵站基坑防渗工程中成功的施工实践，对类似江河堤防、大型基坑建造防渗地连墙有较好借鉴作用。

关键词：射水法地连墙 基坑防渗 应用与实践

中图分类号：E955 文献标识码：A 文章编号：

一、工程概况、设计指标

（一）工程概况

本文所模拟泵站距某湖边约2.0Km，是某湖流域综合治理、改善水环境的大型工程之一。泵站主泵房上游依次设计为进水池、拦污栅闸、交通桥，泵站下游为出水池。为了实现泵站及进出水建筑物的施工，设计了上开口尺寸(长×宽)171.4m×165m，最大开挖深度17.5m(一般约14.5m)的大型基坑。为保证基坑开挖及结构物施工期间的边坡稳定，保护某河节制闸等已有建筑物的安全，并有效截断某河河水对深基坑的侧向渗流影响，在泵房主基坑和某河之间设计布置了一道砼地下连续墙进行防渗。

（二） 设计指标

某河泵站砼地下连续墙设计长度为240m，墙体厚度为0.24m；设计墙体深度为19.70m（EL6.00m～EL-13.70m），砼设计标号Ｃ20，水泥用量≮350kg/m3，整体渗透系数≯1×10－7cm/s。该工程采用射水法成墙技术。

二、射水法造墙技术原理

射水法造墙技术原理:射水法建造地下连续墙技术经过多年的研制和生产性试验，在80年代中期生产出一代机、二代机、目前研制生产出三代机。研制生产的专利设备——射水法造墙机组（二代机组、三代机组）进行砼地下连续墙的施工在我国江河湖泊的堤防工程中得到了广泛的应用。

三、射水法造墙施工主要技术要点

射水法造墙技术上由造孔技术和水下砼浇筑技术两部分组成，而导管法水下砼浇筑是成熟的一种施工工艺，因此，射水法造墙技术主要研究对象就是造孔。造孔的关键技术要素有四个——破土、固壁（保持孔壁稳定）、出碴和槽孔的连接；四个要素相互关联，相互制约。

（一） 破土

射水法，其名称就是源自泥浆水射流破土（以三代机为例），三代机是由单排并列8个垂直向下的喷嘴作为射流破土结构。它的破土能力、破土范围取决于射流水压力、喷嘴几何形状以及对槽孔底部距离，可根据土体强度确定水压力。设备所配水泵的压力不小于0.4Mpa。

（二）固壁

施工过程中的孔壁稳定是成孔的关键。首先是孔壁保护，破土后的絮流靠成型器箱形外壳导流，减小水流对孔壁的破坏，保护孔壁。水流流速对孔壁稳定有影响，流速应控制在小于0.2m/s。

（三） 出碴

第三代射水法造墙机组出碴是利用水泵及成型器中的射水喷嘴形成高速泥浆水流来切割破坏土层结构，水土混合回流，泥砂溢出地面（正循环）或用砂砾泵抽吸出孔槽(反循环)，溢出或抽吸出的与泥浆混合一起的土、砂、卵石等流入沉淀池沉淀，泥浆水循环利用。

（四） 单、双号槽孔的连接

连续防渗墙重在“连续”二字，造孔过程中是由单个槽孔经水下砼浇筑形成2m宽的砼单槽板，由多块砼单槽板连接形成砼连续防渗墙，因此接缝的连接质量是该技术的主要关键点，也就是连续墙整体防渗效果的关键，单槽板本身结构不管是砼，塑性砼或其他材料均能达到某一抗渗指标，接缝的质量才是关键，这也是其它任何一种连续墙施工工艺所共同存在的技术问题。射水法造墙技术采用的是平接技术——也就是在同一轴线端侧面实现平面对接，射水法是在整体放样后先施工1、3、5号单序孔，在单序孔的砼槽板初凝后(一般%26gt;24h)预先设定的尺寸，准确的位置建造双序号槽孔。即在建造Ⅱ序槽孔时，利用成型器侧向喷嘴射流，将已浇筑好的Ⅰ序槽板端壁泥皮冲刷清除干净，然后浇筑Ⅱ序槽孔砼使之与Ⅰ序槽板形成连续的砼墙体，如此同时成型器的侧向喷嘴的射流冲刷可以使得Ⅱ序槽孔砼对已浇Ⅰ序槽板端部形成裹头，从而建成一道密闭完整的砼地下连续墙。

四、施工工艺改进及质量检验

（一） 施工工艺改进

根据射水法施工设备的技术特性，将地连墙（长240米）划分为119个槽段，单槽长度在2.01m～2.04m之间调整。在施工过程中，针对该地质条件，在成孔器的底部两侧加焊铁抓，勾切土体；侧向开孔口，使进入成孔器的土体及时从开孔中排出，利用反循环泵抽出；还采取了超前预钻孔破坏地层、采用高压柱塞泵设备（加工配套管路）射水先行破坏硬塑状地层等多种方法进行了摸索试验，得出了有益的施工经验——改进施工机具，特别是对成型器进行的多次大胆改造，以及根据进尺快慢及时调整施工参数，最终取得了提高工效、降低成本并保证施工质量。同时，对在软塑到流塑状地层中如何保证扩孔率也摸索出了有效经验。

（二）质量检验

对射水成墙的墙段，按工程师批复的检测方案布置了超声波检测管（共布置6个槽段），平均每40m长度内布设一对声测管，通过超声波检测曲线来分析墙体混凝土密实度等质量指标。对于成墙质量，还采用了开挖直观检查法来确定施工质量。

五、施工中的注意事项

1)要保证射水法成墙的垂直度和接缝质量，对造孔机械设备的就位精度与水平调整必须严格复核控制。

2)应根据不同的地质条件，调整合适的水泵压力以保证喷嘴出口压力符合设计要求。

3)射水法造墙采用泥浆固壁法，槽孔孔壁的稳定是关键，因此，必须根据地层地质条件调整泥浆并严格保证槽孔内泥浆水位。

4)造槽过程中必须经常性检查机架垂直度。

结束语

某河泵站砼地下连续墙采用射水法造墙，该墙有效截断了某河水对泵站深基坑区域的侧向渗流，保证了泵站工程的基础处理、主体结构施工期未受某河侧向渗流的影响，保证了施工期深基坑边坡的稳定；观测资料也证明，某河节制闸在施工期内未出现异常沉降变形，保证了某闸的安全，从而充分验证了地下连续墙的防渗效果。

射水法成墙，成型的槽孔孔壁稳定，浇筑的砼(钢筋砼)墙面平整，可按照设计要求构筑0.22～0.45m厚、深达30m，垂直偏差小于1/300的地下连续墙。墙体的接缝处理有独到之处，能够保证接缝的质量，整体防渗性能好。造墙的工效高，工程造价低，经济效益显著。

参考文献:

[1] 杨南方，尹辉《建筑工程施工技术措施[M]》北京：中国建筑工业出版社，2000年

[2] 刘立新《射水法造墙施工工艺》 江西南方隧道工程有限公司, 2001年