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摘 要：多头小直径深层水泥搅拌桩是近年发展较快的一种垂直防渗措施,因其施工工艺简单,施工功效较高,价格低廉而被广泛采用. 本文笔者详细介绍了多头小直径深层搅拌桩防渗墙施工工艺流程、施工技术要求、质量保证措施及施工质量检测等几方面，并在某堤坝防渗处理工程中取得良好效果。
关键词:多头深层搅拌桩 工艺流程 技术要求 质量措施 质量检测
由于受历史条件和当时生产力水平的限制，我国大部分堤防大坝都存在着先天不足和后期老化问题，如填土疏松、抗渗透能力偏低，地基较普遍的未进行认真处理，在河道中下游冲积平原地区的不同深度都存有较强的透水层，易产生管涌、冒沙等渗透破坏.大坝防渗是水利工程施工的关键技术，历来是水利工程界高度关注的问题。本文详细介绍了某堤坝防渗处理中多头小直径深层搅拌桩防渗墙的具体应用技术。
1.工程概况
某堤坝全长1200m,堤顶高程26.00m,堤外压浸台高程为19.00m，宽度10～15m，堤内压浸台主高程21.00m，宽度30m，堤内地面高程19.50m 左右。按岩土层成因时代、沉积特征及工程地质性状进行土层分层，自上而下依次为素填土厚2.36m、粉质黏土3.76m、粉细砂3.65m、粉质黏土7.30m、砾砂4.2m，最下部为强风化泥岩。堤基下埋藏有两层透水层，即粉细砂层和砾砂层，要达到理想的渗控效果，截渗墙必须穿过砾砂层到达强风化片岩0.2m；防渗墙墙体厚度为330mm，选用钻头直径为￠400mm；墙深范围为9.0～17.0m。
2.多头小直径深层搅拌桩防渗墙成墙工艺流程
多头小直径深层搅拌桩防渗墙施工工艺流程图如图1所示，其主要施工工艺要点如下：
2.1 按设计图纸测量放线，确定连续墙的轴线。
2.2 对将要施工的连续墙段开挖导流沟,导流沟宽约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。
2.3 确定机械行走的作业路面的承载力，然后作出相应的处理。
2.4 设置钻孔标志，确定每一钻的位置，并用平面几何方法确定每次移位桩机底盘的平面位置。
2.5 移动主机至设计钻孔位置，并把桩机调正、水平，对准孔位。
2.6 搅拌站喷浆，钻头触地，开动钻机，钻进过程中要保证孔口有翻滚的水泥浆。
2.7 钻头到达桩底高程后做提钻搅拌，也必须保证孔口有翻滚的水泥浆。
2.8 桩机横移就位调平，然后重复上述过程。
3.多头小直径深层搅拌桩防渗墙施工技术要求
3.1 施工交通场地：进出场道路及桥梁应能通过10t卡车；施工场地平整，堤顶宽度不小于4 m ，场地内地下无大块石、树根、地下管线等，空中建筑物和高压线横跨施工场地时，距地面不小于20m(相对于18m 的多头桩机)。
3.2 配合比设计：固化剂中的主剂一般采用325#、425#普通硅酸盐水泥或矿渣水泥；本工程采用425# 矿渣水泥，掺入的水泥用量、外加剂用量、水灰比，均由试验室根据防渗和强度要求试验确定施工配合比。
3.3施工控制：钻头直径根据桩深、墙厚及垂直度的要求，可选￠220～￠632mm，本工程采用的钻头直径为￠400mm；施工前应使桩机水平，使钻杆保持垂直，垂直度误差不大于1/300 H( H 为设计墙深)；墙顶中心线允许误差为±30 mm ；墙深偏差不大于200 mm 。
3.4 桩间接头处理：对于要求搭接的桩孔，设计要求的桩与桩之间搭接长度应不小于50 mm ，随墙深增加而应增加搭接长度。桩与桩的搭接间歇时间不应大于24h，如间歇时间过长(如停电等)与后续桩无法搭接，应在设计和监理单位认可后，采取局部补桩或注浆措施。
3.5 技术指标要求：单轴抗压强度大于1.0MPa；渗透系数k 小于5×10-7cm/s；渗透破坏比降应大于60。
3.6 龄期达到后，选取1%～2% 的墙体进行开挖，采用合格的措施检查墙体的外观质量、搭接质量、整体性等；在墙体钻孔取样作抗渗和强度试验。
4.多头小直径深层搅拌桩防渗墙施工质量保证措施
4.1 保证成墙垂直双动力多头深层搅拌桩机在施工前必须用经纬仪校正机身的水平和塔架的垂直，使塔架垂直度控制在1‰内。钻机在调平及施钻过程中如果偏斜超过2 ‰，则报警系统自动报警，施工人员可以及时调整。
4.2 保证墙体有效搭接厚度增大钻头直径，确保有效墙体厚度。孔位放线必须准确，桩机钻头对位也必须准确，通过平面几何对位确保钻孔偏位误差在3cm 内。
4.3 保证墙体结石体质量采用三个并列的挤压泵，确保浆液正常有效输送。配备喷浆记录仪，自动记录打印，减少人为影响。当地层有缺陷，喷浆压力衰减较大或孔口不返浆时，需通过或停止提升、静压回灌，或者增大泵的排量来解决。
5.多头小直径深层搅拌桩防渗墙施工质量检验
搅拌桩体的施工作业过程质量检验包括桩位、桩顶、桩底高程、桩身垂直度、桩身水泥掺入比、搅拌头上提喷浆的速度、浆液水灰比等每桩施工作业全过程的检验。而搅拌桩防渗墙墙体的质量检验方法主要采用钻孔取芯检查，开挖检查和围井试验。
5.1 钻孔取芯检查：在施工28 天后，采用钻机抽芯取样检验水泥土的单轴抗压强度，渗透系数及抽芯样的完整性评价。
堤线每100 m 抽检一孔，并回填水泥砂浆封孔。
5.2 开挖检查：沿堤线每隔1km 开挖一处，每处长10m ，深2 ～3 m 。防渗墙整体性强。若开挖检查发现水泥土强度不足，应将软弱部分挖深，回填混凝土或砂浆。
5.3 围井试验：在各开挖部位作围井注水试验，围井深按监理人员指示，检测渗透系数。合格标准：渗透系数k 小于5×10-7cm/s，抗压强度大于1MPa 。
本防渗墙工程施工完成后按上述要求进行质量检测，从检测结果可以看出，抗压强度大于2.6MPa，渗透系数小于2.9×10-7cm/s，完全满足设计要求的“抗壓强度大于0.3MPa，渗透系数小于10-6m/ s”，因此保证了施工质量，取得了较好的社会经济效果。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:多头深层搅拌桩 工艺流程 技术要求 质量措施 质量检测
由于受历史条件和当时生产力水平的限制，我国大部分堤防大坝都存在着先天不足和后期老化问题，如填土疏松、抗渗透能力偏低，地基较普遍的未进行认真处理，在河道中下游冲积平原地区的不同深度都存有较强的透水层，易产生管涌、冒沙等渗透破坏.大坝防渗是水利工程施工的关键技术，历来是水利工程界高度关注的问题。本文详细介绍了某堤坝防渗处理中多头小直径深层搅拌桩防渗墙的具体应用技术。
1.工程概况
某堤坝全长1200m,堤顶高程26.00m,堤外压浸台高程为19.00m，宽度10～15m，堤内压浸台主高程21.00m，宽度30m，堤内地面高程19.50m 左右。按岩土层成因时代、沉积特征及工程地质性状进行土层分层，自上而下依次为素填土厚2.36m、粉质黏土3.76m、粉细砂3.65m、粉质黏土7.30m、砾砂4.2m，最下部为强风化泥岩。堤基下埋藏有两层透水层，即粉细砂层和砾砂层，要达到理想的渗控效果，截渗墙必须穿过砾砂层到达强风化片岩0.2m；防渗墙墙体厚度为330mm，选用钻头直径为￠400mm；墙深范围为9.0～17.0m。
2.多头小直径深层搅拌桩防渗墙成墙工艺流程
多头小直径深层搅拌桩防渗墙施工工艺流程图如图1所示，其主要施工工艺要点如下：
2.1 按设计图纸测量放线，确定连续墙的轴线。
2.2 对将要施工的连续墙段开挖导流沟,导流沟宽约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。
2.3 确定机械行走的作业路面的承载力，然后作出相应的处理。
2.4 设置钻孔标志，确定每一钻的位置，并用平面几何方法确定每次移位桩机底盘的平面位置。
2.5 移动主机至设计钻孔位置，并把桩机调正、水平，对准孔位。
2.6 搅拌站喷浆，钻头触地，开动钻机，钻进过程中要保证孔口有翻滚的水泥浆。
2.7 钻头到达桩底高程后做提钻搅拌，也必须保证孔口有翻滚的水泥浆。
2.8 桩机横移就位调平，然后重复上述过程。
3.多头小直径深层搅拌桩防渗墙施工技术要求
3.1 施工交通场地：进出场道路及桥梁应能通过10t卡车；施工场地平整，堤顶宽度不小于4 m ，场地内地下无大块石、树根、地下管线等，空中建筑物和高压线横跨施工场地时，距地面不小于20m(相对于18m 的多头桩机)。
3.2 配合比设计：固化剂中的主剂一般采用325#、425#普通硅酸盐水泥或矿渣水泥；本工程采用425# 矿渣水泥，掺入的水泥用量、外加剂用量、水灰比，均由试验室根据防渗和强度要求试验确定施工配合比。
3.3施工控制：钻头直径根据桩深、墙厚及垂直度的要求，可选￠220～￠632mm，本工程采用的钻头直径为￠400mm；施工前应使桩机水平，使钻杆保持垂直，垂直度误差不大于1/300 H( H 为设计墙深)；墙顶中心线允许误差为±30 mm ；墙深偏差不大于200 mm 。
3.4 桩间接头处理：对于要求搭接的桩孔，设计要求的桩与桩之间搭接长度应不小于50 mm ，随墙深增加而应增加搭接长度。桩与桩的搭接间歇时间不应大于24h，如间歇时间过长(如停电等)与后续桩无法搭接，应在设计和监理单位认可后，采取局部补桩或注浆措施。
3.5 技术指标要求：单轴抗压强度大于1.0MPa；渗透系数k 小于5×10-7cm/s；渗透破坏比降应大于60。
3.6 龄期达到后，选取1%～2% 的墙体进行开挖，采用合格的措施检查墙体的外观质量、搭接质量、整体性等；在墙体钻孔取样作抗渗和强度试验。
4.多头小直径深层搅拌桩防渗墙施工质量保证措施
4.1 保证成墙垂直双动力多头深层搅拌桩机在施工前必须用经纬仪校正机身的水平和塔架的垂直，使塔架垂直度控制在1‰内。钻机在调平及施钻过程中如果偏斜超过2 ‰，则报警系统自动报警，施工人员可以及时调整。
4.2 保证墙体有效搭接厚度增大钻头直径，确保有效墙体厚度。孔位放线必须准确，桩机钻头对位也必须准确，通过平面几何对位确保钻孔偏位误差在3cm 内。
4.3 保证墙体结石体质量采用三个并列的挤压泵，确保浆液正常有效输送。配备喷浆记录仪，自动记录打印，减少人为影响。当地层有缺陷，喷浆压力衰减较大或孔口不返浆时，需通过或停止提升、静压回灌，或者增大泵的排量来解决。
5.多头小直径深层搅拌桩防渗墙施工质量检验
搅拌桩体的施工作业过程质量检验包括桩位、桩顶、桩底高程、桩身垂直度、桩身水泥掺入比、搅拌头上提喷浆的速度、浆液水灰比等每桩施工作业全过程的检验。而搅拌桩防渗墙墙体的质量检验方法主要采用钻孔取芯检查，开挖检查和围井试验。
5.1 钻孔取芯检查：在施工28 天后，采用钻机抽芯取样检验水泥土的单轴抗压强度，渗透系数及抽芯样的完整性评价。
堤线每100 m 抽检一孔，并回填水泥砂浆封孔。
5.2 开挖检查：沿堤线每隔1km 开挖一处，每处长10m ，深2 ～3 m 。防渗墙整体性强。若开挖检查发现水泥土强度不足，应将软弱部分挖深，回填混凝土或砂浆。
5.3 围井试验：在各开挖部位作围井注水试验，围井深按监理人员指示，检测渗透系数。合格标准：渗透系数k 小于5×10-7cm/s，抗压强度大于1MPa 。
本防渗墙工程施工完成后按上述要求进行质量检测，从检测结果可以看出，抗压强度大于2.6MPa，渗透系数小于2.9×10-7cm/s，完全满足设计要求的“抗壓强度大于0.3MPa，渗透系数小于10-6m/ s”，因此保证了施工质量，取得了较好的社会经济效果。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。