泰州口岸船闸防渗帷幕施工设计方案优化与施工实践

摘要：主要介绍多头小直径深层搅拌桩及高压喷射工艺和方法,和两个方案优化比较等等
关键词：防渗帷幕, 经济效益;优化,多头小直径深层搅拌桩;高压喷射
前言:
本文根据泰州口岸旧船闸拆除重建工程项目中遇到的工程地区水网和地质特点，对原设计方案中的防渗帷幕施工工艺和施工方法进行优化, 采用多头和高喷相结合的方法，在保证工程质量的前提下,降低了工程成本,提高了经济效益。
工程概况
口岸船闸位于泰州市口岸镇西南，是南官河入江口门通航建筑物。该船闸为改建船闸，新建船闸规模为16m×140m×3m。密集的水网及丰富的水源需要良好的防渗帷幕设计和施工，以确保船闸主体工程的质量和进度。
2施工工艺及施工方案一（多头搅拌桩）
多头小直径深层搅拌桩工艺原理和流程
（1）工艺原理
水泥土搅拌桩截渗墙是以水泥作固化剂，通过桩机在地基深处就地将土体和固化剂强制拌和，利用固化剂，土体和水之间所产生的一系列物理、化学反应，使土体硬结成具有良好的整体性、水稳定性、不透水性，具有一定强度的水泥土防渗墙，以达到截渗的目的.
（2）工艺流程
a、按设计图纸测量放样，确定防渗墙的轴线；
b、对机械行走的作业面承压力进行确定，然后作出相应的处理；
c、测放具体孔位，设置钻机标志；
d、移动主机至设计钻孔位置，并进行机械调平，水平对中孔位，确保符合设计要求。
e、启动钻机，桩机钻头搅拌下沉——同时开启喷浆泵送浆——至设计深度。控制搅头下沉的速度均匀，速率符合其技术规定。
f、重复搅拌提升，同时喷浆直至孔口。
g、关闭搅拌桩机。桩机横向平移就位调平后，重复上述过程，进行下一个单元墙施工。
(3)高程接测
根据复核的高程资料，每段沿防渗墙轴线每50m施测一个点，建立轴线标高控制网。每段设立两个标高控制点，以备施工过程中的复核，标高控制点设
在特制水泥桩或不易遭破坏的固定点上。
（4）定位
本工程采用的多头小直径深层搅拌桩机和高压喷射台机，每幅施工成墙长度975mm。每幅定位以钻杆中心进行控制，放样时每975mm测放一个桩位控制点。该控制点是沿防渗墙轴线用钢尺量距进行测放的，并竹签垂直插标。同时在防渗墙轴线外侧60cm处按同样的方法，测放一排桩位控制校核点，便于施工中对搅头和桩位定位的复查。
(5)浆液配比
根据规范及施工经验，对于砂性土拟采用水泥掺入比为：17%和19%、水灰比为1.5的配比进行掺入比试验。根据水泥掺入比试验

摘自：毕业论文提纲www.udooo.com

成果进行浆液配制。具体到每一搅拌桶用量则按照搅拌桶使用体积进行掺量计算。每桶进行正反方向搅拌不少于2分钟。
(6)搅拌喷浆
搅拌下沉速度是决定土层能否破碎到预想效果的关键，因此必须按设计要求进行，在每层搅拌叶片不对称焊接耙齿，确保能够把土层粉碎，达到预想的效果。搅拌下沉深度确保达到设计要求，偏差不大于50mm。喷浆时应保持浆压稳定、供浆连续，确保整个桩体喷浆量均匀连续。

3 施工工艺及施工方案二（高压喷射）

3.1钻机就位

钻机安放在设计的孔位上，检查垂直度，施工时喷管的允许倾斜度不大于

1.5%。

3.2钻孔

先用钻机按规定的深度钻孔，这时钻杆端部安装的特殊结构阀，根据高压泵压力的调整，将钻机泵打来的水引到钻杆顶端射出，以利于钻进。

3.3喷射作业

钻孔完了后，把送进来的水换成配制的水泥浆，用高压泵输送。这时，钻杆端部特殊结构的阀自动开闭，水泥浆液从水平方向的喷嘴里变成射流喷出。水泥浆射流破碎地层。旋转钻杆钻速不小于10m/min，并均匀提升钻杆，提速不大于10cm/min，这样边旋转边提升，水泥浆射流喷射搅拌地层，形成哑铃状。

3.4冲洗

喷射施工完毕后，应把注浆机具管道等冲洗干净，不得残存水泥浆，通常用清水喷射，让泥浆泵及管道内的浆液全部排除。

3.5高压摆喷防渗墙与多头小直径搅喷式水泥土防渗墙的连接

因多头小直径搅喷式水泥土防渗墙施工深度达不到设计要求的防渗深度，在多头小直径水泥土防渗墙下施工高压摆喷防渗墙以达到设计的防渗帷幕深度。其防渗效果关键控制点在于高压摆喷防渗墙与多头小直径搅喷式水泥土防渗墙的连接。其施工方法如下：
3.5.1、高压摆喷防渗墙轴线距水泥土防渗墙墙体外侧0.20m，与多头小直径搅喷式水泥土防渗墙墙底连接长度

1.0m，并确保高压摆喷防渗墙墙底标高达到-22.0m。

3.5.2、沿设计轴线布设先进行多头小直径搅喷式水泥土防渗墙的施工，成孔深度约21.50m，然后在距墙体外侧0.20m处布设施工轴线进行高压摆喷防渗墙的施工。利用钻机引孔至墙底标高-22.0m后，高喷台车就位，制作浆液、提升、下高压摆喷管，摆喷至与水泥土防渗墙墙底1.0m后，为保证高压摆喷墙与水泥土防渗墙有效连接，将高压喷浆管在原位孔下沉至水泥土防渗墙墙底1.0m后，再用3600旋喷进行复喷，确保两种施工工艺连接。形成一道深度至标高-22.0m的连续防渗墙体。

3.6成桩检验

龄期到达后，进行墙体开挖，检查墙体的外观质量和搭接质量。

4 方案的优化

原设计防渗墙全是高压摆喷,项目在实际施工中引进多头搅拌桩设备(上述的方案一),两个方案对比各有利弊,归纳如下:
多头搅拌桩:设备重钻用施工场地大,钻搅浅(最深约为22米),施工进度慢(约20米/天),但费用低(80元—120元/平方米)
高压摆喷:设备轻钻用施工场地小,钻搅深(最深约为50米),施工进度快(约70米/天),但费用高(250元—280元/平方米)
综合上述两种方案的优劣,在深度不超过22米首选取多头搅拌桩,较深或多头搅拌桩设备不能施工的区域采用高压摆喷,或采用高压摆喷与多头搅拌防渗墙连接。
5结束语
随着国内外建筑市场竞争的日趋激烈,如何在市场中站稳脚跟，赢得竞争主动权，强有力的技术储备、新工艺的开发、更科学合理的设计和施工必不可少。在此次泰州口岸船闸防渗帷幕设计方案优化及施工实践中取得了一点理论和实践收获,在此奉上，以飨读者，望能起到抛砖引玉的作用……
参考文献:
DBJ 15-38-2005,建筑地基处理技术规范.
DL/T 5148-2001,水工建筑物水泥灌浆施工技术规范.
[3] DL/T 5200-2004,水利水电工程高压喷射灌浆技术规范.