帷幕灌浆止水的施工方法

内容提要：结合大连铁路集装箱中心站框构桥工程实践，阐述帷幕止水施工方法，采用帷幕灌浆技术可较好的整治深基坑帷幕漏水，增大土体稳定性，提高土本强度，使工程难度降低，成本减少，确保深基坑施工安全，促进帷幕止水方法在工程建设中的应用。

关键词：帷幕止水，灌浆，施工

中图分类号： TU71文献标识码： A

1、引言：

在桥梁基础施工中，基坑排水的主要方法为明抽、轻型井点降水、大口井降水及围堰降水等，在大连铁路集装箱中心站框构桥工程中，我们根据地质柱状图，采用了水泥－水玻璃及细水泥－丙烯酸盐组合进行超前帷幕灌浆的施工方法进行基坑止水，从而达到止水和加固土体的目的，并取得了很好的止水效果。

基坑帷幕灌浆止水是为了使基坑边坡在透水性、渗流稳定性、强度等方面达到要求，在基坑四周的土体中采用灌注水泥浆，建造防渗帷幕，以阻止或减少基坑四周土体中地下水的渗透，以达到加固基坑边坡稳定和防渗水的目的。

2、工程概况：

本工程为双线跨线框构桥，框架全宽14m，框架桥顶板厚80cm，中、边腹板厚80cm，底板厚80cm。基础采用φ70cm水泥搅拌桩处理，桩尖置于石灰岩层。本框架桥位于既有排洪沟入海口处，常年有积水，上覆盖淤泥与红粘土层，淤泥厚度为1.5～8.0m。既有沟流水面与海平面高差2m，基坑挖深约为10m。

3、帷幕灌浆止水施工方法：

3.1布孔原则

灌浆施工进行测量放线，确定灌浆孔位置。布孔原则为：灌浆孔布置在距离开挖边线水平距离1.5m处，孔间距为1.0m。孔底达不透水层或弱透水层位置，以满足防渗、止水的要求。

3.2钻孔

（1）根据现场的地质条件，选择工程钻机冲击旋转钻进造孔方法。

（2）钻孔位置按现场放线布孔的位置进行，放点位置的偏差不得大于30cm。

（3）对钻孔过程中的异常情况（掉钻、孤石等）进行记录分析后重新钻孔。

3.3灌浆材料

（1）灌浆采用的水泥品种为普通硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5。烧失量不大于5%，比表面积不小于300m2/kg。细水泥比表面积不小于5000 m2/kg。

（2）灌浆用的水泥必须符合规定的质量标准，不得使用受潮结块的水泥。水泥不应存放过久，出厂期超过三个月的水泥应重新化验，合格后方可使用。

（3）灌浆用水应符合规定的质量标准。制浆用水的温度不得高于40℃。

（4）灌浆用的水玻璃深度为35波美度；模数为2.4～3.0。

（5）灌浆用丙烯酸盐为比利时原装进口，丙烯酸盐树脂没有毒性，不含游离丙烯酰胺。

3.4制浆

（1）制浆材料必须称重，称重误差应小于5%。水泥等固相材料宜采用重量称量法。

（2）浆液必须搅拌均匀并测定浆液浓度。

（3）纯水泥浆液的搅拌时间，使用普通搅拌机时，不应少于3min；使用高速搅拌机时，不宜少于30s。水泥浆液从制浆到用尽的时间不宜超过4h。拌制细水泥浆液应采用高速搅拌机并加入减水剂。高速搅拌机搅拌转速不应小于1200r/min。细水泥浆液从制浆到用尽时间不宜小于2h。

（4）丙烯酸盐－水泥组合灌浆

A组份

丙烯酸盐－水泥

TE（催化剂）

搅拌

B组份

水－水泥

AP（引发剂）

搅拌

（5）设定凝结时间

取决于每一种溶液中的引发剂（AP）和催化剂（TE）的浓度，通过取样试验确定凝结时间，凝结时间精确的控制可以准确控制灌浆半径，掌握灌浆质量。

（6）调整浆液粘度

灌浆的粘度可以通过流体的浓度来调节，不同的混合比可能影响灌浆在土体结构中的不同分布。

3.5灌浆设备和机具

（1）XY－2PC工程钻机2台，配机架、冲击旋转钻具Dg50钻杆及出浆花管。

（2）DJ－400高速涡轮制浆机2台，转速和拌和能力（400L/min）完全满足浆液类型和灌浆泵的排浆量，并应能保证均匀、连续地拌制浆液。

（3）RG－130/20(单液)单缸双作用柱塞泵二台，性能参数：工作压力=2Mpa；流量=130L/min。

（4）单缸双作用柱塞泵RG—60/40D（双液）一台，性能参数；工作压力=4Mpa，流量=60L/min。

（5）应配备下列灌浆附属设备和机具：

灌浆混合器、接口转换器；

耐腐蚀灌浆阀门；

钢丝纺织胶管；

量程压力表，其最大标值宜为最大灌浆压力的2.0～2.5倍。

3.6灌浆

（1）灌浆孔分序应遵照环间分序环内加密的程序进行，承包商可根据钻孔设备等情况安排各灌浆孔孔号及孔序。

（2）灌浆方法采用自孔口自封闭、自下而上分段灌浆的方法，灌浆花管底部下至距孔底不大于30cm处，每0.3～0.5m提升一次灌浆花管。直至灌浆花管顶部位于灌浆上限30cm处。

（3）如遇特殊情况，现场可根据情况确定补孔补灌。

3.7灌浆压力和浆液变换

（1）灌浆压力应控制在0.05～0.1Mpa。灌浆应尽快达到要求压力。

（2）浆液水灰比采用1：1，0.8：1，0.5：1三个比级。灌浆浆液的浓度应由稀变浓。

（3）浆液变换遵照下列原则执行

a、当水泥浆的注入率不变而灌浆压力持续升高时，或当灌浆压力不变而注入率持续减少时，不得改变水泥浆浓度。

b、当某一水灰比浓度浆液的注入率已达20L以上或灌浆时间已达10min，而灌浆压力和注入率均无变化或变化不明显时，应增加一级水泥浆浓度。

c、当注入率大于30L/min时，可根据具体情况将水泥浆浓度增至最浓一级。

d、淤泥土采用丙稀酸盐（Gelacryl SR）—细水泥组合灌浆。

3.8灌浆结束标准

灌浆结束标准：在规定压力下，注入率达到或小于3L/min，持续灌注1min即可结束本段，提管进行下一段灌浆直至达到要求的灌浆高度。基坑超前帷幕灌浆结束72小时后可基坑可挖。

3.9特殊情况处理

（1）串浆或孔口返浆可采用粘黄土临时进行封堵后继续灌浆。

（2）灌浆段注入量大，灌浆难以结束时，应采用限流、限压、限量、间歇灌浆等措施灌注。如仍不能解决问题，则采用掺加水玻璃或其他外加剂等措施。

5、结束语：

帷幕灌浆止水施工方法在大连铁路集装箱中心站框构桥工程中得到了成功的应用，待基坑开挖时，基坑四周土体已完全被水泥浆固结，透水性能大大降低，在开挖断面可以清楚观察到注入土体的水泥浆成网状均匀分布在基坑四周的土体当中，既保证了基坑边坡的稳定，增强了基坑抗透水的性能，保证了施工安全，又降低了生产成本，大大提高了工作效率。有关帷幕灌浆止水的施工方法的适用范围及注意事项，我们还将做更进一步的研究的探讨。