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防滲墻施工技術(shù)
導(dǎo)語(yǔ)：防滲墻是一種修建在松散透水層或土石壩(堰)中起防滲作用的地連續(xù)墻。防滲墻技術(shù)在20世紀(jì)50年代起源于歐洲，因其結(jié)構(gòu)可靠、防滲效果好、適應(yīng)各類(lèi)地層條件、施工簡(jiǎn)便以及造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，尤其是在處理壩基滲漏、壩后“流土”、“管涌”等滲透變形隱患問(wèn)題上效果良好，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)水利水電覆蓋層及土石圍堰等有防滲壓力的防滲處理一般首選防滲墻。
一、深層攪拌樁連續(xù)造墻施工技術(shù)
深層攪拌水泥土防滲墻采用單軸、多軸深攪樁機(jī)施工。其原理是用深攪樁機(jī)鉆孔至預(yù)定深度，向孔中注入水泥漿液，用螺旋型鉆頭進(jìn)行攪拌，盡量使土體和水泥漿強(qiáng)制拌合均勻而凝結(jié)，形成水泥土柱，互相搭接成墻，起到防滲作用。
1.雙動(dòng)力三頭深層攪拌樁機(jī)的施工方法
攪拌樁機(jī)按防滲墻軸線定位，依據(jù)樁機(jī)上的連通管調(diào)平機(jī)座，偏斜率應(yīng)小于5‰。樁位對(duì)中偏差不大于50mm.
安水泥漿液制備系統(tǒng)，水泥漿液嚴(yán)格過(guò)濾，在灰漿攪拌機(jī)和集料斗前各設(shè)一過(guò)濾網(wǎng)。管線連接：用壓力膠管連接灰漿泵出口與深層攪拌機(jī)的送漿管進(jìn)口。
試運(yùn)轉(zhuǎn)。調(diào)整攪拌速度，不得超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定值的10%;調(diào)整提升速度，一般控制在1m/min左右;送漿管路和供水管路通暢;各種儀表應(yīng)能正確顯示，檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
噴漿攪拌下沉。先啟動(dòng)漿泵至鉆頭出漿，再啟動(dòng)主機(jī)，使其正向轉(zhuǎn)動(dòng)，并選鉆頭向下推進(jìn)擋，直至設(shè)計(jì)深度。
噴漿攪拌提升。當(dāng)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度時(shí)，停鉆灌注水泥漿30s，直至孔口返漿，反向旋轉(zhuǎn)提升鉆桿，繼續(xù)注漿，保持孔口微微返漿。當(dāng)攪拌頭提至設(shè)計(jì)樁頂時(shí)，停止提升，攪拌、噴漿數(shù)秒，以保證樁頭均勻密實(shí)。
復(fù)攪。攪拌、噴漿數(shù)秒后攪拌頭正向轉(zhuǎn)動(dòng)向下推進(jìn)至設(shè)計(jì)深度，再反向轉(zhuǎn)動(dòng)提至樁頂。此時(shí)灌注水泥漿量適當(dāng)控制(以不堵塞管路為準(zhǔn))。
清洗管路。向集料斗中注入清水，開(kāi)啟灰漿泵清洗管路中殘留的水泥漿，直到攪拌頭出漿孔噴出清水，并用人工清除粘附在攪拌頭上的軟土。然后，移機(jī)進(jìn)行下一個(gè)樁的施工。
2.單頭深層攪拌樁機(jī)施工方法
單頭機(jī)與多頭機(jī)施工步驟一樣，樁機(jī)成墻時(shí)，單頭機(jī)比多頭機(jī)多一個(gè)循環(huán)，而且不分序。每次移機(jī)44.4cm，最終成墻厚32.5cm.
3.深層攪拌法防滲墻的適用范圍
深層攪法在軟土基礎(chǔ)加固和防滲處理中具有較強(qiáng)的適用性，處理后其承載能力和防滲性能可以滿足常規(guī)要求。在當(dāng)前的施工條件下，考慮經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量的保證，其適用范圍應(yīng)為松散砂土，粉砂土、粉質(zhì)粘土及含少量礫石的土層，甚至有土體架空或洞穴也可施工。但在砂礫石層、有機(jī)質(zhì)含量較高的淤泥土及含水量較少粘土層中慎用。
4.深層攪拌法防滲墻的技術(shù)特點(diǎn)
施工工效高：施工工效平均可達(dá)13.2m/臺(tái)時(shí)，是各種防滲技術(shù)造墻較快的一種方法;成墻造價(jià)低：成墻造價(jià)是高噴的1/5，是混凝土防滲墻的1/3;施工工藝簡(jiǎn)單：不需開(kāi)槽，無(wú)塌孔、護(hù)壁、回填、夯實(shí)等問(wèn)題，更重要的是不破壞堤壩;成墻效果好：墻體厚度均勻連續(xù)，接頭少，墻體厚度滿足防滲要求(樁機(jī)機(jī)頭直徑為400～500mm)，墻體深度可達(dá)22m;無(wú)污染、噪音低等。
二、防滲墻施工關(guān)鍵技術(shù)
1.垂直度
組合鉆機(jī)開(kāi)槽法、射水法、深層攪拌樁等三者共同的關(guān)鍵技術(shù)是垂直度。垂直度是關(guān)系到建造的防滲墻是否在同一墻體軸線上。因此，在施工期間的左右偏差、軸線偏差、孔斜率數(shù)據(jù)應(yīng)按操作規(guī)程與規(guī)定，認(rèn)真觀察記錄。發(fā)現(xiàn)偏斜，立即采取措施糾偏，確保防滲墻體在同一軸線上。否則，易出現(xiàn)斷墻或墻體底部銜接不嚴(yán)，施工縫隙過(guò)大造成集中滲漏現(xiàn)象。
2.墻體接縫銜接處理
混凝土墻體與混凝土墻體之間相接應(yīng)上下反復(fù)清洗原澆筑的墻體接頭處，確保銜接處無(wú)夾泥。墻體與墻體平行相接，搭接長(zhǎng)度應(yīng)按1～2m為宜。若相接后發(fā)現(xiàn)封閉不嚴(yán)，產(chǎn)生滲漏通道時(shí)，可采用鉆機(jī)鉆孔現(xiàn)澆混凝土的辦法將滲漏處封閉，達(dá)到截滲的目的。
3.塌孔
在施工期間依靠泥漿護(hù)壁工藝容易出現(xiàn)擴(kuò)孔與塌孔現(xiàn)象。擴(kuò)孔與塌孔造成的主要原因是土層中含有秸料層、粉砂層、空洞、裂縫等。要解決以上問(wèn)題，可采用的措施主要有：一是嚴(yán)格控制護(hù)壁泥漿濃度，必要時(shí)造漿可按比例適當(dāng)添加膨潤(rùn)土。二是加密安置隔離體，增加支撐力。三是縮短墻體澆筑長(zhǎng)度，減少水浸時(shí)間。
4.深層攪拌樁的鉆進(jìn)與提升
攪拌樁是通過(guò)鉆進(jìn)與提升時(shí)靠漿泵將水泥漿經(jīng)過(guò)高壓輸漿系統(tǒng)噴入土體攪拌均勻而形成的防滲墻。它的鉆進(jìn)與提升速度直接與墻體厚度、寬度、強(qiáng)度、抗?jié)B性能有關(guān)。因此，在施工作業(yè)中，機(jī)械手應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行操縱規(guī)程、工藝流程。原始記錄、施工日志要詳細(xì)記錄并加強(qiáng)關(guān)鍵工序的控制與監(jiān)督工作。
三、地下連續(xù)薄防滲墻施工技術(shù)
地下連續(xù)薄防滲墻施工的幾種工法和設(shè)備鉆孔灌漿成墻。其主要工作原理是鉆孔灌漿攪拌成墻。一種設(shè)備是多頭小直徑深層攪拌一次成墻樁機(jī)。該設(shè)備主要由液壓步履行走底盤(pán)、專(zhuān)用導(dǎo)架、六頭鉆桿、連鎖器等部分組成。設(shè)備結(jié)構(gòu)合理、造墻效率高，最大成墻深度22m.另一種設(shè)備是雙動(dòng)力多頭深層攪拌樁機(jī)。主要由液壓步履行走底盤(pán)、專(zhuān)用導(dǎo)架、成墻器、三桿六頭攪拌鉆頭等部件組成。雙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，具有鉆孔多級(jí)調(diào)速、鉆桿中心距可調(diào)、三管分別計(jì)量灌漿、垂直精度控制方式先進(jìn)、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)，最大成墻深度21m.液壓抓斗超薄混凝土防滲墻。該墻厚度一般為25～30cm，選用設(shè)備為國(guó)外生產(chǎn)的CH-60型和CH-80型液壓抓斗，成槽最大深度可達(dá)70m以上。由于其厚度只有常規(guī)混凝土防滲墻的1/3～1/2，在一般情況下可采用液壓抓斗直接挖鑿成槽，施工機(jī)械化程度和工效大大提高，并可節(jié)省大量的混凝土及其他相關(guān)材料，工程造價(jià)大幅度降低。同時(shí)，墻體的垂直度和連續(xù)性也能得到更好保證，防滲效果完全能夠滿足各種設(shè)計(jì)要求，真正體現(xiàn)了混凝土防滲墻防滲性能好、施工周期短、造價(jià)低、見(jiàn)效快等優(yōu)點(diǎn)。
四、鋸槽法成墻工藝與施工技術(shù)
該成墻工藝是采用鋸槽機(jī)的刀桿在先導(dǎo)孔中，以一定的傾角一邊作上下往復(fù)切割運(yùn)動(dòng)，一邊沿槽孔軸線根據(jù)地層狀況按0.8～1.5m/h的速度向前移動(dòng)開(kāi)槽，被鋸割切削下來(lái)的土體可由反循環(huán)排渣系統(tǒng)或正循環(huán)方式排出槽外，并采用泥漿護(hù)壁形成槽孔。當(dāng)鋸槽機(jī)成槽長(zhǎng)度達(dá)6～11m時(shí)，使用土工布隔離體將槽孔分為開(kāi)槽段與砼澆筑段，然后進(jìn)行清孔、塑性砼澆筑形成寬度為0.2～0.3m的防滲墻體。鋸槽機(jī)主要由行走底盤(pán)、動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)、刀桿及支架加壓系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)、起重設(shè)施及電氣控制系統(tǒng)組成。根據(jù)傳動(dòng)方式有機(jī)械式與液壓式兩種鋸糟機(jī)。鋸槽機(jī)可以根據(jù)不同規(guī)格的刀桿更換與組合，使開(kāi)槽寬度達(dá)到0.2～0.5m、深度達(dá)到40m.鋸槽法成墻工藝與施工設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是連續(xù)成槽，工效高，成墻質(zhì)量好，并且成墻深，適應(yīng)于粘土、砂土和卵石粒徑小于100mm的砂礫石地層。由于該法具有連續(xù)成槽的特點(diǎn)，還可以采用自凝灰漿、固化灰漿技術(shù)成墻，形成不同強(qiáng)度和不同抗?jié)B性指標(biāo)的防滲墻。
五、特殊處理技術(shù)
1.導(dǎo)墻嚴(yán)重變形或底部坍塌，宜采取以下處理方法：(1)破壞部位應(yīng)重新修筑導(dǎo)墻或采取其它安全施工措施;(2)改善地級(jí)條件和槽內(nèi)泥漿性能。
2.地層嚴(yán)重漏漿，應(yīng)迅速填入堵漏材料，必要時(shí)可回填槽孔。
3.混凝土澆筑過(guò)程中導(dǎo)管堵塞、拔脫或漏漿需重新下設(shè)時(shí)，必須需采用下列方法：(1)將導(dǎo)管全部拔出、沖洗、并重新下設(shè)，抽凈導(dǎo)管內(nèi)泥漿繼續(xù)澆筑;(2)繼續(xù)澆筑前必須核對(duì)混凝土面高程及導(dǎo)管長(zhǎng)度，確認(rèn)導(dǎo)管的安全插入深度。
4.混凝土澆筑過(guò)程中鋼筋籠上浮，需采取以下措施：(1)應(yīng)及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管買(mǎi)入深度并適當(dāng)降低混凝土面上升速度;(2)對(duì)籠體錨固或壓重。
5.在混凝土澆筑過(guò)程中發(fā)生質(zhì)量事故，可選取以下辦法進(jìn)行處理：(1)鑿除已澆入孔內(nèi)的混凝土，重新澆筑;(2)在需要處理墻段上游側(cè)補(bǔ)貼一段新墻;(3)地層可灌性較好時(shí)，宜在需要處理的墻段上游面進(jìn)行灌漿或高壓噴射灌漿處理。
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