青峰岭水库三轴搅拌防渗墙施工技术分析

2017-12-15杨峰

水利技术监督 2017年5期

杨峰

青峰岭水库三轴搅拌防渗墙施工技术分析

杨峰

（邹平县韩店镇人民政府，山东邹平 256209）

三轴搅拌桩防渗墙能够有效改良土层剪切、压缩及透水性能，是实现水库大坝垂直防渗的有力手段，对于水库运行安全至关重要。文章结合山东青峰岭水库施工实例，对施工中出现的问题及相应处理方法进行分析，并对施工完成后的防渗效果进行质量检验。结果表明，防渗墙施工中浆液搅拌均匀，墙体抗压性能与防渗性能优良，取得预期防渗效果。

水库；防渗墙施工；三轴搅拌桩；质量检验

1 工程概况

青峰岭水库位于日照市莒县县城西北30km淮河流域沭河上游，拦蓄面积 770km2，总库容4.1亿m3，是以防洪为主，结合灌溉、发电、水产养殖等综合性的大（2）型多年调节水库。水库防渗工程主要为水库北堤桩号10+404～12+506段垂直防渗墙。根据设计，大坝防渗选用三轴搅拌桩施工工艺，墙厚≧ 550mm，施工使用 Φ800mm@550mm三轴搅拌桩，桩身采用水泥浇筑而成，水灰比 1.5。防渗墙高程设计 7.5m，墙底高程 -18m，延伸进不透水层2m。

2 施工工序与方法

2.1 施工工序

场地平整→放线测量→导沟挖设→铺设导向定位钢板→假设三轴搅拌机→成桩

2.2 施工方法

2.2.1 沟槽开挖

使用1m3挖机挖设工作沟槽，其作业示意图如下图1所示。开挖过程中遭遇障碍物，使用挖机及时清理，若情况特殊，则借助大型挖机及其他设备进行大面积深挖，直至障碍全部清理后，重新填土压实，并开挖沟槽。

2.2.2 搅拌机定位

施工作业前对搅拌机进行定位，确保其具备适宜的垂直度与平整度，将桩位水平误差控制在5cm以内，桩机垂直误差不超过1/250。

图1 沟槽开挖作业示意图（单位：mm）

2.2.3 三轴搅拌机定位

Φ800mm三轴中心间隔1200mm，在水平的H型钢表面进行划线定位，同时借助钻管同桩架的相对错位原理，在钻管上标注深度标尺线，由此实现对下钻深度与速度的有效控制。

2.2.4 施工顺序

此次三轴搅拌桩防渗墙施工采用跳槽式双孔全套打复搅式施工顺序开展作业，其中两桩的搭接部位采用重复套钻，以确保墙体浇筑的连续性与接头施工的高质量。在局部转角或狭小场地中则通过单侧连续挤压的方法进行施工。搅拌桩施工顺序示意图如图2所示。

2.2.5 桩机就位

桩机就位作业由作业班长统一调控指挥，进行桩机移动前，先对周边环境进行全面清理，清除所有障碍；移动结束后及时进行定位检查并对不合格定位进行纠正。桩机的布设应当确保平整度与平稳度，并通过经纬仪对钻机垂直度进行测定。整个定位作业最后的误差值不得超过5cm。

图2 搅拌桩施工顺序示意图

2.2.6 水泥浆配比

依照搅拌桩设计，选用型号p042.5的水泥进行浇筑作业，水灰比1.5，掺量20%。每幅搅拌桩水泥使用量=搅拌桩长度×搅拌桩计算面积×土体密度×水泥掺量。

需注意的是搅拌桩的水利理论用量会根据施工顺序的不同有所变化，当采用跳槽式双孔全套打复搅式时，搅拌桩计算面积为1.49m3；当采用单侧连续挤压式时，搅拌桩计算面积为1.03m3。施工作业时，以每2～4幅桩作为一个基础单元对水泥使用量进行调控。

2.2.7 搅拌注浆

水泥浆搅拌借助型号为ZYJ～60的自动搅拌注浆站进行制作，由高压注浆泵通过水泥管泵送至钻杆头部。作业时，钻机依据设计钻深进行匀速下沉与提升，从而使搅拌桩在初凝前实现充分搅拌，水泥同土浆充分混合。钻杆的下沉速度控制在0.5～1m/min，提升速度控制在1～2m/min；注浆泵注浆压力为0.8MPa～1.2MPa。整个作业过程中浆液的注入必须均匀、连续，并确保钻机提升完毕后，所涉及浆液全部注入。

2.2.8 沟槽内泥浆清除

当水泥浆通过钻孔进行搅拌注浆作业时，会有大量泥浆被从沟槽中置换出来，对这些泥浆应当及时通过挖机清除，以保持沟槽内部的整洁，这也是确保搅拌桩硬化成型及后续施工顺利的必要前提。

2.2.9 槽段接头处理

不同标段衔接处一直是防渗墙施工的薄弱环节，为确保此次建设防渗墙同先期防渗墙有效衔接，在其接头部位选用高压旋喷桩进行补强作业。具体操作是对先期防渗墙外侧进行素混凝土补桩，在三轴搅拌桩强度达到规定设计后进行搭接补桩，以避免出现偏钻现象，三轴搅拌桩与素混凝土桩搭接的厚度为20～30cm。