八里湾泵站基坑围封截渗墙施工方案Word下载.docx
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三、进度计划
截渗墙工程于2010年8月25日开工，2010年9月25日完工。
四、成墙原理
高压摆喷墙借助于高压射流束的冲击作用，在切削破坏地层的同时灌注水泥浆液，并使浆液在喷射范围内扩散、填充和置换，与地层土石颗粒掺混搅合后形成密实的水泥凝结体防渗墙，达到防渗目的。
本次防渗墙施工，采用水泥土搅拌桩与高压摆喷相结合的方法，中间连接段采用旋喷进行搭接，即：
水泥土搅拌桩防渗墙墙底面以下为高压摆喷墙，上部与水泥土防渗墙搭结部位为旋喷，以保证结合部位的紧密性与连续性。
五、施工方法和技术措施
（一）导向槽开挖及回填
主要工作内容包括导向槽开挖、壤土回填等作业。
导向槽开挖：
采用挖掘机配合人工开挖，开挖的土料运平铺在平台顶部。
壤土回填：
适用于截渗墙顶端裹护部分的壤土回填。
挖掘机挖土自卸车运输人工填筑，蛙式打夯机夯实。
1、土方填筑：
填筑土料要填筑到设计要求的边线、坡度和高程，截渗墙顶端填筑部位上不符合要求的材料和顶端淤积的泥浆要予以清除。
2、压实：
分段填筑，各段设立标志，以防漏压、欠压和过压。
采用蛙式打夯机夯实，压实标准为压实度不小于0.94。
3、雨天与低温施工：
雨前应及时压实作业面，当日降雨量大于10mm时，应停止土方填筑施工，雨后应视现场情况及时复工。
填筑面在下雨时行人不应践踏，并严禁车辆通行。
雨后恢复施工，填筑面应经晾晒、复压处理，必要时应对表层再次进行清理，并经质检合格后及时复工。
不宜在低温下施工；
若具备保温措施时，允许在气温不低于-10℃的情况下施工。
负温施工时应取正温土料，装土、铺土、碾压、取样等工序，都要采取快速连续作业；
土料压实时的温度必须在-1℃以上。
在冬季施工时，填土中不得夹有冰雪，不得加水。
如因雪停工，复工前须将填筑面积雪清理干净，检查合格后方能施工。
（二）水泥土搅拌桩截渗墙工程
截渗墙轴线位置：
截渗墙沿围封平台距基坑外测坝肩3米处布置。
水泥土截渗墙施工是利用特制的多头小直径深层搅拌桩机把水泥浆喷入土层深部，同时施加机械搅拌，并与原土充分搅拌相继搭接连续成墙。
该法施工不需要开槽，直接搅拌成桩；
墙体耐久性好、强度高，可避免动物钻洞对墙体的危害。
设备选用多头小直径深层搅拌桩机。
深层搅拌桩截渗墙是利用水泥作为固化剂，通过钻机在地基深处就地将土体和固化剂强制搅拌，固化剂、土体和水之间产生一系列的物理、化学反应，使土体固结成具有良好的整体性、稳定性和具有一定强度的水泥土截渗墙。
施工工艺为:
①主机就位，钻头对准桩位并校正钻塔垂直度；
②喷浆系统完成制浆操作后进行直喷；
③传动系统驱动钻具正转钻进，喷浆系统进行喷浆到设计深度；
④传动系统驱动钻机，反转提升，喷浆成桩至地基标高；
⑤移位进入下一个桩位；
⑥移动一个施工步距后，对准桩位调平，重复（1—5）过程，完成后续施工单元。
1、材料
①水泥：
水泥搅拌桩浆液应采用P.O42.5普通硅酸盐水泥拌制，水泥应符合GB175-1999规定的质量标准，不能使用结块水泥。
②水：
水泥搅拌桩浆液拌和用水水质应符合《混凝土拌和用水标准》JGJ-89的规定，未经处理的工业废水不能使用。
③外加剂：
各种外加剂的质量应符合《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100-1999的有关规定，其掺量应通过试验确定。
④浆液配制：
水泥掺入量要按配合比试验结果取用，在满足渗流、抗压强度等指标前提下，水泥掺入量不小于被加固土体重量的13％；
对不同批号的水泥及各种不同配比的浆液取样，制作试件进行浆液和浆液固体及浆液与土料搅拌混合体的物理性能、力学性能试验，并将试验成果报送项目监理审批；
浆液性能试验的内容为：
比重、粘度、稳定性、初凝、终凝时间；
凝固体的物理性能试验内容为：
抗渗指标、抗压、抗折强度；
施工所用水泥浆液水灰比应为项目监理批准的指标，水泥浆液存放的有效时间，要符合下列规定：
当气温在10℃以下时，不宜超过5小时；
当气温在10℃以上时，不宜超过3小时；
当浆液存放时间超过有效时间时，应按废浆处理；
浆液存放时应控制浆体温度在5℃～40℃范围内，如超出上述规定要弃除。
2、施工准备：
施工前，根据业主提供的地质资料进行水泥土搅拌桩截渗墙槽段的地质复勘工作，沿截渗墙轴线间隔50m布设一个勘测孔（可利用先导孔），并与业主提供钻孔错开，编制槽段地质复勘剖面图，供截渗墙槽段划分和布置。
按设计要求对截渗墙轴线进行施工放线，设置轴线控制点，在截渗墙轴线处，开挖施工导向槽，清除堤顶一切障碍物，以保证桩机水平。
用吊车将钻机就位，调平主机；
安装水泥浆制备系统，用压力胶管连接灰浆泵出口与深层搅拌机的输浆管进口。
然后进行试运转，试运转时，电网电压要保持额定工作电压，电机工作电流不得超过额定值。
调整搅拌轴旋轴速度，不得超过设计规定值的10%。
输送浆液管路和供水通畅，各种仪表要能正确显示，检测数据准确。
水泥土截渗墙正式施工前，按设计要求在截渗墙轴线上进行试验试桩。
通过试桩，确定浆液的配比、输浆的工作压力、输浆量和与之相匹配钻头下沉、提升速度，以及相要允许电流等参数，之后再开始正式施工。
3、水泥土搅拌桩截渗墙施工：
①施工过程：
使用多头小直径深层搅拌桩机就位，主机调平。
通过主机的动力传动装置，带动主机上的多个并列的钻杆转动，并以一定的推进力使钻杆的钻头向土层推进到设计深度。
然后再提升搅拌至孔口。
在上述过程中，通过水泥浆泵将水泥浆由高压输浆泵管输进钻杆，经钻头喷入土体中，在钻进和提升的同时，水泥浆和原土充分拌和。
具体步骤如下：
a、多头小直径桩机就位（第一单元第一序桩）主机调平。
b、启动主机，多头钻杆同时转动，同时喷浆，同时钻进下沉搅拌至设计深度。
c、重复喷浆搅拌提升到地面，第一序桩完成。
d、主机上机架第一次纵移至第二序桩位，两序桩搭接尺寸按设计要求，调平主机。
e、重复上述动作，第二序桩完成。
多次重复上述过程，形成一道防渗墙。
向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。
4、施工中要注意的事项及要求
①要按设计要求放样定位，孔位偏差±
5cm、搅拌机沿导向架下沉，偏差率不大于0.5％。
保证墙体的垂直度偏差不超过0.3％，桩径偏差不得大于4％，墙体嵌入相对不透水层的深度要达到设计要求。
②通过成墙试验确定浆液的配比、输浆量和与之相匹配的钻头下沉、提升速度等参数并报项目监理批准。
水泥浆液要严格过滤，并在灰浆拌制机与集料斗之间设一道过滤网。
水泥浆液要随配随用。
为防止水泥浆发生离析，在灰浆拌制机中不断搅动，待压浆前才缓慢倒入集料斗中。
③供浆供水必须连续。
一旦中断，要将旋喷管下沉至停供点以下0.5m，待恢复供料时再旋喷提升。
当因故停机半小时时，要对泵体和输浆管路妥善清洗。
④当浆液到达出浆口后，要在桩底喷浆30秒，使浆液完全到达桩端。
喷浆口提升到达设计桩顶时，要停止提升，搅拌30秒，以保证桩头均匀密实。
⑤记录搅拌机每米下沉和提升的时间。
深度记录误差不得大于100mm，时间记录误差不得大于5秒。
在搅拌压浆作业过程中，要及时准确填写施工记录。
记录表格式要符合项目监理指示和有关规定。
每根搅拌桩施工完毕，应向集料斗中注入清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆。
并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。
⑥水泥浆液搅拌时间不得小于3分钟，水泥浆液自制备到用完时间不宜超过2小时，每米用浆量必须满足设计要求。
对具有孔洞和缝隙的土层，用浆量要以孔口微有翻浆为控制标准。
⑦现有桩机水平机架设有三个水准标点，三点调平后，保证导向架垂直度偏差不超过0.3%。
为保证墙体的垂直度，整个成墙过程均要有人随时查看水准点位置的变化，并随进调整。
施工中发生的问题及处理情况均要在记录中注明。
5、桩间接头处理
本工程桩间接头采用套桩施工工法，桩与桩的搭接间歇时间不要大于24h。
如因特殊原因超过24h，要对最后一根桩先进行空钻留出榫头，以待下一批桩搭接；
如间歇时间过长，与后续桩无法搭接，采取局部补桩或注浆措施。
（三）高喷截渗墙工程
1、浆液要求
①高压喷浆用的浆液主要材料为水泥，水泥在使用前应作质量鉴定，搅拌水泥浆液所用的水应符合混凝土拌合用水的标准。
②高喷用水泥浆液，可根据工程需要加入适量的外加剂及掺合料构成复合浆液。
所用外加剂和掺合料的数量，应通过试验确定。
③高喷用水泥浆液应根据工程需要选用，并应符合下列要求：
采用P.O.42.5普通硅酸盐水泥，要减缓水泥浆液沉淀速度及保持良好的可喷性，可在其内加入3%水泥重量的膨润土和3%膨润土重量的碳酸钠。
膨润土的细度应在200目。
但在使用前应报监理人批准。
膨润土和碳酸铀添加料应先在容器内稀释搅拌均匀，然后倒入水泥浆液内混合搅拌均匀。
稀释膨润土和碳酸纳用的水量应计入总水量，膨润土和碳酸钠重量应计入总灰量。
水泥应新鲜无结块，过4900孔/Cm2筛筛余量不大于5%。
2、浆液制备
①承包人应对不同批号的水泥及各种不同配比的浆液取样，制作试件进行浆液和浆液固体及浆液与土料搅拌混合体的物理性能、力学性能试验。
②浆液性能试验的内容为：
③凝固体的物理性能试验内容为：
抗渗指标、抗压、抗折强度。
④施工所用水泥浆液水灰比应为项目监理批准的指标，水泥浆液存放的有效时间，应符合下列规定；
a、当气温在10℃以下时，不宜超过5小时；
b、当气温在10℃以上时，不宜超过3小时；
c、当浆液存放时间超过有效时间时，应按废浆处理；
d、浆液存放时应控制浆体温度在5℃～40℃范围内。
如超出上述规定应弃除。
3、喷浆施工
①承包人应按设计图纸文件要求形成施工平台，施工平台高程误差控制在15cm的范围内。
②承包人应按图纸文件的孔位布置进行放样钻孔，孔位偏差≤5cm。
成孔方式宜采用工程地质钻机或液压岩土工程根管钻机钻凿成孔，孔径110～150mm。
钻孔施工的倾斜率不应大于0.5%。
孔深应满足设计要求，采用悬挂式高喷防渗墙时，桩深部得小于设计深度；
采用阻断式高喷防渗墙时，桩深深入相对隔水层或设计地层内的深度应达到设计要求深度。
③为了掌握地层岩性和确定防渗墙底线高程，应沿防渗墙轴线每间隔50m布设一个先导孔，局部地段地质条件变化比较严重的部位，应适当加密钻进先导孔。
其深度应大于高喷墙设计深度5m，并按勘探孔的要求施工。
先导孔应钻取芯样进行鉴定，并描述给出地质剖面图指导施工。
④使用钻机成孔必须注入泥浆固壁或边固边钻，以便顺利成孔和保证孔壁稳定。
拔出芯样管（钻具）换上高喷喷管并将其插入钻孔孔底深度。
孔的偏斜度和喷管喷嘴插入的深度必须得到监理人的验证。
⑤承包人所使用的固壁泥浆应通过试验确定，确定选用的泥浆性能标准应报送监理人批准。
泥浆的定性标准：
以膨润土、烧碱等材料组成的高固相护壁泥浆就稠度而言，一般泥浆可水平送出；
泥浆在孔内不硬化固结，7～10天内高喷杆能顺利插入孔底；
泥浆在孔隙内基本不流动，不凝聚，PH值为8～10，比重1.1左右。
⑥承包人应根据设计图纸文件或监理人的指示实施高压旋喷、摆喷，高压旋喷和摆喷注浆参数可参考围井试验各项高喷参数指标或表1选用。
表1常用高喷灌浆技术参数表
方法
参数及条件
两管法
三管法
水
压力（MPa）
-
35～40
流量（L/min）
75
嘴数量（个）
2
喷嘴直径（mm）
1.7～1.9
气
0.6～0.8
流量（m3/min）
0.8～1.2
气嘴个数（个）
环状间隙（mm）
1.0～1.5
浆
25～40
0.2～1.0
70～100
60～80
密度（g/cm3）
1.4～1.5
1.5～1.7
浆嘴个数（个）
浆嘴直经（mm）
2.0～3.2
6～12
孔口回浆密度（g/cm3）
不小于1.3
不小于1.2
提升速度（V）
（cm/min）
粉土层
10～20
砂土层
10～25
砾石层
8～15
卵（碎）石层
5～10
旋喷
旋转速度（r/min）
V值的0.8～1.0倍
摆喷
摆动次数（次/min）
摆角（度）
粉土和砂土层
15～30
砾石、卵（碎）石层
30～90
⑦当喷浆管插入钻孔孔底深度时，应及时按设计配合比制备好水泥浆液，并应按下步骤进行操作：
a、按设计转速原地旋转喷浆管。
b、按设计喷浆方法，输入水泥浆液、水和压缩空气，提升喷杆使喷浆嘴至防渗墙底线高程。
c、按设计的提升速度提升旋摆喷管，进行由下而上的喷浆注浆作业。
⑧当高喷为摆喷方式时，其摆动角度、摆动频率及提升速度等应能满足设计要求。
⑨水泥浆液应严格过滤，并按喷嘴直径设置两道过滤装置；
在制备水泥浆液搅拌罐和泥浆泵搅拌罐之间设一道过滤网，在泥浆吸浆管尾部设一过滤器。
在高喷作业过程中，应经常测试水泥浆液的进浆和回浆比重。
当浆液比重与上述规定水灰比的浆液比重值误差超过0.1时，应立即暂停喷浆作业，并应立即重新调整浆液水灰比，然后迅速恢复喷浆作业。
水泥浆液应随配随用，并应在高喷作业过程中连续不停的搅拌。
一次搅拌量宜为1.0m3。
在高喷作业过程中，拆卸注浆管节后，重新进行高喷作业的搭接长度不应小于0.3m。
若供风、水、电中断后，重新进行高喷作业的搭接长度不应小于0.5m。
高喷作业应分两序施工，单个高喷桩（孔）应连续喷射作业，相邻桩（孔）的作业间隔时间在12～72h范围内。
喷浆过程中，应按设计文件要求或监理人指示经常检查、调整高压泥浆（水）泵或低压泥浆泵的压力、浆液流量、空压机风压和风量、钻机旋转和提升速度以及实际的浆液耗用量。
高喷注浆过程中，冒浆量小于注浆量的20%时为正常现象。
超过20%或完全不冒浆时，承包人可采取下列措施：
a、当地层中有较大空隙引起不冒浆时，可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续喷射。
b、当冒浆量过大时，可通过提高喷射压力或适当缩小喷嘴孔径，或加快旋转和提升速度，减少冒浆量。
但应得到监理人批准。
供浆，供气，供水必须连续。
一旦中断，应将旋喷管下沉至停供点以下0.5m，待恢复供应时再喷浆提升。
当因故障停机超过3h时，应对泵体和输浆管路妥善清洗。
当喷浆管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1.0m开始，慢速提升喷浆至桩顶，喷浆数秒。
高喷灌浆施工过程中，宜采用自动记录仪。
自动记录仪应具有监测提升速度、高压喷射压力、浆液流量和密度等四个参数的功能。
施工中应及时如实记录高喷灌浆的各项参数，见高压旋喷注浆参数表、浆液材料用量、异常现象及处理情况等。
记录表格式应符合监理人指示和有关规定。
否则其喷浆作业将被认为不合格。
高喷作业完成后，应不间断地将冒出地面的浆液回灌到喷浆孔内，直到孔内的浆液面不再下沉为止。
每个喷浆孔施工完毕，应用清水把泥浆泵和管路内的残留浆液全部喷射排出。
钻具及其他设备，应用低压水冲洗干净，并应架起高喷管设备，离地存放。
4、间接头处理
①高喷墙与水泥土搅拌桩截渗墙接头处，当水泥土搅拌截渗墙土先期施工完毕时，承包人应待水泥土搅拌桩截渗墙施工完成7天后，才能开始钻孔和喷射高喷墙，并将高喷孔与水泥土搅拌墙的距离控制在0.45m。
垂直方向搭接采用高压旋喷结合，搭接长度不小于2.0m。
结合部的高喷施工应适当减慢旋转和提升速度。
②当高喷墙与水泥土搅拌桩截渗墙接头处高喷墙先于截渗墙施工完毕时，高喷墙应垂直穿过水泥土搅拌桩截渗墙轴线1.5m，水泥土搅拌桩截渗墙施工时间应在高喷墙施工后24～72h的时间区间实施。
在水泥土搅拌桩截渗墙形成7天后，应在水泥土搅拌桩截渗墙背水侧，高喷墙与水泥土搅拌桩截渗墙相交的两个角处各补一个高喷孔喷浆成桩。
5、质量要求及主要技术指标
①高喷墙质量技术指标要求
高喷作业形成的单个桩柱直径不宜小于设计要求，单排旋喷孔成墙的有效厚度不应小于40cm，最小墙厚不小于22cm；
摆喷有效厚度应不小于20cm，最小墙厚不小于12cm。
且必须满足下列要求（保证率95%）：
a、抗压强度：
无侧限抗压强度大于0.5MPa。
b、墙体渗透系数：
K≤1×
10-6cm/s。
c、允许渗透比降J≥100。
当设计图纸文件另有指示时，按设计图纸文件指示的要求执行。
②无论何种原因造成的孔位和孔向偏差（或变动）超过规定值，都必须加补高喷孔，以确保高喷墙的可靠连接，并将加孔补喷措施和补喷情况资料报送项目部审批。
③承包人在喷浆施工作业过程中出现喷杆未到底、气压水压浆压偏低、提升过快、旋转过快或过慢、不回浆或回浆比重偏低等任何一种不良情况连续施工完成的高喷孔段应补孔重新喷浆，并将补空重喷措施和补孔情况资料报送监理人审批。
④承包人高喷墙施工作业范围内（轴线两侧各15m）的任何无用或废弃的钻孔或空洞都必须用压浆泵自孔底底部自下而上压注浓水泥浆封填密实。
承包人在堤防范围内实施的非要求永久保留的孔、洞、坑都必须用符合监理人指示要求的土料回填。
6、高喷防渗墙技术参数（建议值）
①钻孔：
孔径150mm，孔距1000mm，孔位偏差不大于50mm。
②水泥掺入比不小于13%。
③喷浆：
浆压32～35Mpa,流量70L/min；
水压38Mpa，流量70L/min；
气压0.7Mpa，摆角为30度，摆喷提升速度在0.15m/min；
旋喷提升速度控制在0.08～0.10m/min，旋喷角为360度。
④为避免喷浆作业时相邻孔出现串孔现象，本工程采用两序喷浆成墙施工，示意图如图3所示；
工艺流程如图4所示。
图3
图4工程流程图
Y
N
造孔
测斜合格
从新处理
制浆
结束
回灌
终喷
提升
喷浆
下喷射管
定位
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