关于多头搅拌桩在万宁水库加固中的应用小议

摘要：我国大部分水库均为60年代左右建成，大坝基本为人工夯实。在运行几十年后的今天，坝体都需要进行整体或局部稳定加固。在进行坝体稳定加固最好的方法为灌浆及防渗墙，灌浆对于局部加固有良好效果，防渗墙对于整体加固有良好效果。基于一些地方情况，采用了两者结合的施工方法进行稳定加固，方法为采用水泥土防渗墙施工。

关键词：加固、水泥土防渗墙

由于海南的水库普遍规模不大，国家投入资金不多，地方财政困难拨入资金有限。导致在一些水库设计中，在不是很重要在副坝部位加固中，为了资金成本及稳定加固效果考虑，采用灌浆与防渗墙施工的结合体--水泥土防渗墙。在水泥土防渗墙施工中，防渗效果最好的为多头搅拌桩施工；现对于我公司承包施工的万宁水库进行对于水泥土防渗墙施工的一些施工方法进行一些小议。

1、工程施工概况

本工程为万宁水库（二期）除险加固一副坝工程，采用多头小直径搅拌桩技术，并按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）中的湿法进行施工，形成水泥土防渗墙。墙顶高程为25.2m，搅拌桩施工桩号为一副坝0-005～1+705桩号，施工以一副坝坝体中心线为轴线，最深槽深为25.0m，最浅槽深为8m。设计工程量为22260.00m2。

设计要求形成的水泥土防渗墙最小厚度不得小于28cm，墙体固化剂采用R32.5普通硅酸盐水泥,水泥掺入量(占天然土重的百分比)为12%～15%，水泥浆水灰比一般选用0.45～0.55;设计指标控制为: 水泥土防渗墙无侧限抗压强度大于0.3Mpa,墙体结石轴抗压强度大于1.0Mpa,允许渗透比降大于50,破坏渗透比降大于200, 水泥土防渗墙渗透系数小于AX10-6(1

2、工程施工参数

本工程多头搅拌桩水泥土防渗墙，墙顶高程为25.2m，搅拌桩施工桩号为第一副坝0-005～1+705，施工以第一副坝体中心线为轴线，水泥土防渗墙槽宽度为30cm，最深槽深25.0m，最浅槽深8m。工程量为22260.00m2。

3、桩机类型选择

根据现场地质条件及以往的施工经验，水泥土搅拌桩防渗墙采用一台多头小直径搅拌桩机进行施工，搅拌桩施工设备选用铁道部武汉工程机械研究所桩机厂生产的多头小直径搅拌桩机，该类型桩机的钻机部为机械传动，有多档旋转、给进（或提升）速度。

4、深层水泥搅拌桩施工

4.1、施工准备

先进行施工场地平整，按要求准确测放及布置桩位，桩机即可进入施工现场。施工用水从现场已有水源就近抽取，接通水电管线至现场，根据现场合理布置好水泥库、灌浆泵、搅浆机等设备位置。

4.2、施工方法

根据以往施工经验及设计要求，施工采用：“二搅二喷”的成桩工艺。

⑴、桩机就位：按照测放的桩位，将桩机移至桩位上，桩尖对准桩位，通过水平尺调平机平台，经过机架上垂直的上、下尖锥调整机身垂直度，垂直度偏差不超过0.5%，为保证桩位准确度，必须使用定位卡，使桩位偏差不大于3cm。

⑵、制备水泥浆液：按照拟试验的掺入比、桩长，将计算出来的32.5R普硅水泥用量放入搅拌池中，加水进行搅拌制备浆液。浆液的搅拌时间大于3分钟，滞留时间不长于2小时。

⑶、搅拌成桩：将桩机中间钻头尖部对准桩位搅拌下钻，打开送浆泵阀门送浆至出浆口，边搅拌下钻边送浆至设计桩底后，喷搅30秒，使浆液完全到达桩端后，边搅拌提升边送浆，至桩顶标高后完成一条桩的施工，整个过程均需均匀喷浆，共二搅二喷，喷浆量要严格根据变频调速器进行均匀调整。采用搅拌机一次成桩，桩间的搭接成墙须连续搅拌施工，间隔时间不得超过24h，如因故间隔时间太长无法搭接时，须在监理人批准后，采取局部补强措施。

5、施工质量控制及技术措施

⑴、搅拌桩使用的水泥品种及掺量必须满足设计要求，进场水泥应按建材试验规定提前送检试验，合格后方可使用。

⑵、桩机钻杆垂直偏差不得大于0.5%，桩位偏差不得大于30mm，桩长不小于设计长度，单桩水泥掺入量与设计要求量偏差在8%以内。

⑶、喷搅达到桩顶、桩底设计标高时，宜停止提升，喷搅数秒，使浆液完全到达桩端，保证桩头均匀密实。在搅拌成桩过程中，如因管路堵塞或机械故障等原因而停止喷搅，喷搅接桩时，复喷搅长度不得小于1m。

⑷、下沉钻头钻进时，根据土质软硬，时时注意电流的变化，及时调档；提升喷搅时，均宜选择慢档提升，保证搅拌均匀。

⑸、施工过程中，现场技术人员与机台操作人员，前台操作员与后台供浆人应密切配合，联络信号明确，以确保桩长、桩身垂直度、掺灰量等重要指标满足设计要求。

⑹、施工记录由专人负责监控，施工中出现的问题和处理情况，均须如实记录并汇总分析，及时作好所有原始施工记录，记录内容真实清晰，并经监理人签字认可。

⑺、已施工完毕的搅拌桩处理区内严禁行走载重汽车和重型施工机械，以免影响桩体强度的增长或损坏桩体。

6、施工技术要求

⑴、水泥具备“三证”（出厂合格证、准用证、送检合格证），出厂期不能超过3个月，严禁使用结块、潮湿的水泥；

⑵、当发现施工过程中断浆时，立即查明堵塞原因并予疏通，恢复喷浆后，复搅桩的长度应不小于1.0米；

⑶、对于粘土层可用慢档作业，确保水泥浆搅拌的均匀性；

⑷、认真记录施工原始报表及各项技术参数；

⑸、对于施工难以钻进地层中密～密实砂层，必须采用厚壁钻杆、顶部加压并对搅拌头进行改进措施。

7、检验方法及验收

⑴、水泥搅拌桩防渗墙体的质量检验方法按照设计要求进行检验。

⑵、水泥搅拌桩围封墙施工完成后，及时组织有关单位进行验收，以免延误后续结构施工，验收工作贯穿整个施工过程，其验收程序和方法按设计及《软土地基深层搅拌加固法技术规程》 （YB225-91）要求进行。具体检查项目参见下表。

8、结束语

万宁水库水泥土防渗墙施工时间为2009年6月，经过两年的时间观察，防渗、稳定效果良好。说明在一些坝体要求不高的水库中，完全可以采用水泥土防渗墙施工方法。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。