浅谈盱眙县红旗水库除险加固工程大坝防渗墙施工质量控制

摘要：主要介绍了多头小直径深层搅拌桩防渗墙在水库大坝防渗处理中的应用。

关键词：水库、大坝、防渗墙、质量、控制

中图分类号： TV62文献标识码： A

一、简述

（1）、红旗水库位于盱眙县东南部丘陵地区的铜龙河上游,旧铺镇境内,集水面积 61.8 km2 ,总库容 4119.4万m3 ,属中型水库。水库以防洪、灌溉为主,结合水产养殖等综合利用,水库设计灌溉面积 7.2万亩,实际灌溉面积7.2万亩。水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道、输水涵洞组成，本次加固内容包括大坝加固、防渗处理，溢洪闸、输水涵洞拆建，迎水面护坡，防汛道路、管理设施等。红旗水库坝体桩号0+000～1+755采用多头小直径深层搅拌桩防渗墙方法进行防渗处理，防渗墙顶高程为43.70m,底高程33.00～38.00m，防渗墙深度11～14m左右。多头小直径搅拌桩防渗墙14835m2。

（2）、工程设计要求：防渗墙最小厚度不小于26㎝，水泥掺入量8%～15%，相邻桩间歇不超过24小时，墙体的垂直度误差不大于H/300（H为设计墙深），渗透系数K小于A×10-6cm/s（1

二、施工方法

（一）、施工材料

施工材料使用南京海螺水泥厂生产的海螺牌42.5级普通硅酸盐水泥，共用1360吨。水泥复检委托江苏省水利建设工程质量检测站，每200吨送检一次，共7组全部合格。

（二）、施工设备

1、多头小直径深层搅拌桩施工设备

我公司在投标时计划使用BJS-18Y一次成墙多头小直径深层搅拌截渗桩机，在设备进场前，通过分析地质勘察资料，与监理、业主分析研究地状况层，为保证工程顺利实施，最终选用动力大、钻进能力强的ZCJ-25型一次成墙多头小直径深层搅拌截渗桩机。红旗水库施工共计投入ZCJ-25型搅拌桩机2台套。

（三）、深层搅拌桩施工方法

深层搅拌桩施工工法是以水泥浆作为固化剂，通过桩机在地基深处就地将土体和固化剂强制拌和，利用固化剂、土体和水之间所产生的一系列物理-化学反应，使土体硬结成具有良好整体性，稳定性，不透水性并具有一定强度的水泥土防渗墙。该工法施工不用开槽，有利于大坝稳定；施工成本低，速度快；成墙质量可靠，防渗效果良好；无噪音，无污染，对环境不产生破坏。

A、工艺流程及施工方法

1、工艺流程

工程使用ZCJ-25型桩机，通过主机的动力传动装置，带动主机上的三根并列钻杆转动，并以一定的推进力把钻杆端部的钻头旋转推进至所需的深度，同时输浆泵将水泥浆液经高压输浆管输送到钻杆中，又经钻头喷口喷入土体。在钻进和提升的同时水泥浆液和原土充分拌和，完成第一组桩的施工过程；在第二组桩施工之前，主机纵向平移，让第二组桩中第一根桩和第一组桩中最后一根桩相割搭接，并重复上述施工过程，即可连续形成一道具有一定强度、抗渗性、水稳定性的水泥土防渗墙。工艺流程见图1-1

图1-1工艺流程图

2、 施工方法

（1）按施工图纸测量放线，确定搅拌桩防渗墙的施工轴线；

（2）沿施工轴线分次开挖导流沟，导流沟宽约0.6~0.8m，深1m。在挖导流沟的过程中，遇到地下障碍物须及时清除；

（3）设置钻孔位置，确定每一钻的位置。

（4）移动桩机至设计钻孔位置，调平设备，遇局部不平整部位支腿垫衬枕木；

（5）制浆站按1.6:1水灰比配制水泥浆，水泥浆随配随用；

（6）用泵把配制好的水泥浆输送到储浆罐；

（7）开启主机，搅拌下沉，同时开启输浆泵，全程输送水泥浆液；

（8）钻杆提升至设计顶高程后关闭输浆泵，钻进和提升去过程保持孔口微微返浆；

（9）关闭桩机搅拌机械，完成第一组桩；

（10）启动液压行走机构，设备向前移动90cm，然后重复上述（4）～（9）过程进行下一组桩的施工。

B、施工参数

根据设计要求，防渗墙的最小墙厚为26cm，经理论计算，钻头直径不小于42cm，每组桩成墙长度为90cm，水灰比1.6:1，水泥掺入量12%。每组桩成墙及桩间搭接见图1-2。

图1-2成墙及桩间搭接示意图

C、施工控制

1、配制水泥浆：施工中根据地层情况做相应调整，但必须经监理批准后方可实施。按照批准的水灰比配制水泥浆，水泥浆液应随配随用，灰浆搅拌机同时不断搅动，制备好的浆液不得离析，停置时间：当气温在10。C以上时超过3小时，10。C以下时超过5小时均应按废浆处理。

2、桩机就位、调平：沿施工方向设置轴线控制线，桩位偏差在±10 mm内；施工前对场地进行平整，保证桩机调平后稳固不发生倾斜、移动，保证桩体的垂直度。

3、钻进：在钻进过程中，根据土层情况保持适当的钻进速度，一般控制在0.3~1.8 m/min，为减少钻进阻力，钻进时适量喷浆。

4、提升喷浆搅拌：在提升过程中，控制提升速度，一般控制在0.3~1.5m/min范围内，提升速度要和输浆量相匹配且输浆连续，并用浆量自动记录仪记录输浆量。

5桩机移位：设备沿轴线控制线移动，对位按定位标尺距离移动，确保桩位偏差控制在允许范围内。

6、垂直度控制：开工前用水准仪配合经纬仪对机架的垂直度进行校正，下钻前调平桩机，使垂直度误差控制在3‰以内。

7、钻头直径：钻头直径选用42cm，在施工中经常测量钻头直径并及时进行补焊或更换，以保证桩体的可靠搭接。

8、深度控制：桩机安装深度自动记录仪，严格按照施工图纸要求控制下钻深度、喷浆面停浆面，确保桩长。

9、水泥掺入比：按照批准的水泥掺入比控制输浆量。输浆泵安装浆量自动记录仪，输浆时精确记录输浆量，并使浆液泵送连续。

10、在成桩过程中遇有故障而停止喷浆时，恢复喷浆时，重叠长度不小于1.5m。

11、设专人记录每桩下沉和提升时间，深度记录误差不得大于10cm，时间记录误差不得大于5s，施工中发现的问题及处理情况均应注明。

12、特殊情况处理：桩与桩的搭接间歇时间不应大于24小时，如因特殊原因超过上述时间，应对最后一根水桩先进行空钻留出榫头以待下一批桩搭接。

三、成型后墙体检验

搅拌桩防渗墙墙体检验方式有开挖检查和钻孔取样检测。

1、开挖检查

红旗水库搅拌桩开挖4个检查点，开挖位置是0+890～0+960、1+649～1+680、1+098～1+121、1+990～2+120，检查点开挖的尺寸长3m，深2.5m。经现场测量，防渗墙厚是27.2~31cm，均大于设计要求的最小墙厚26cm，墙体连续、密实，满足设计要求。

2、钻孔取样检测

红旗水库的钻孔取样3个孔，每孔取三组试样。试样送徐州中国矿大岩土工程新技术发展公司测试中心做室内试验，检测结果为：抗压强度1.70~1.75Mpa、渗透系数1.62×10-7～3.13×10-7cm/s，渗透破坏比降大于200，与设计指标比对，各项指标均满足设计要求。

四、资料收集和整理

施工过程中认真做好各道工序的施工记录，施工结束后做好资料的收集整理归档工作。

五、总结

盱眙县红旗水库除险加固工程通过此次多头小直径深层搅拌桩防渗墙进行防渗处理后，大坝背水面已无渗水现象。提高了大坝的安全性。