1、江西省五河及鄱阳湖区重点圩堤应急防渗处理工程垂直防渗处理施工工法培训讲义编写：郭洪有 深层搅拌法造水泥土防渗墙 射水法造混凝土防渗墙二 OO 一年十一月十五日- 1 -1 深层搅拌法造水泥土防渗墙1.1 深层搅拌法技术简介深层搅拌法是利用深层搅拌机械将水泥浆等材料与土体强制搅拌，从而在土体内产生物理-化学反应，形成具有整体性、水稳定性和一定强度的增强体，和原土体构成复合地基、防渗墙或挡墙的施工方法。水泥土墙是有连续套接的水泥土搅拌桩组成的复合增强体。深层搅拌法最早在美国研制成功，称为 Mixed-in-place pile（简称 MIP 法） 。国内由冶金部建筑研究总院和交通部水运规划设计院于
2、 1977 年开始进行室内试验和施工机械研制工作。1980 年在工程中正式应用深层搅拌法加固软土地基。国内深层搅拌法在近 20 多年发展迅速，已能批量生产各种类型的深层搅拌机械，形成了一套可用于复合地基处理、堤坝防渗及基坑支护等用途的施工方法。该施工方法广泛应用于水利、水电、工业与民用建筑、铁路、公路、市政等各个领域。1998 年长江大洪水后，北京振冲江河截渗技术开发有限公司研制的多头小直径深层搅拌机械的出现，大大推动了深层搅拌法在水利水电工程中水库大坝、堤防等工程项目中防渗加固的应用。2000 年长江大堤加固中一次使用水泥土防渗墙工程量就达100 万 m2。目前水泥土防渗墙的应用已在全国普及
3、，取得了良好的经济效益。深层搅拌法适用的地层范围：（1）适用于粘性土、粉土、砂土，以及黄土、淤泥质土和淤泥、素填土等土层。- 2 -（2）对于泥炭质土、有机质土、塑性指数大于 25 的粘土、含砾直径小于 50mm 的砂砾石层，以及地下水具有腐蚀性时和无工程经验的地区，应通过现场试验确定本法的使用性。（3）使用深度为 25m 以内的深层搅拌法施工，处理深度超过25m 时应进行试验论证。1.2 深层搅拌法水泥土防渗墙设计1.2.1 一般规定（1）深层搅拌法形成的水泥土增强体，可作为防渗墙。（2）设计前应取拟加固土进行室内掺入比试验，根据被加固土中最软弱土层或透水土层的性质选择合适的固化剂与外掺剂，
4、为设计确定配比参数。（3）宜选用强度等级为 32.5 及以上的通用硅酸盐水泥，特殊情况下可根据加固土体性质及地下水侵蚀性情况选用不同种类的水泥。水泥掺入比（水泥掺入比是指深层搅拌增强体内水泥与原状土体的质量比值）可为 7%20%，特殊情况可通过试验提高掺入比。可选择早强、缓凝、减水以及适合当地土质的外掺剂。（4）水泥土的抗压强度、压缩模量、渗透系数等试验龄期宜取90d。1.2.2 防渗墙设计（1）防渗墙的设计应按建（构）筑物的防渗要求，确定墙体的位置、厚度、深度以及水泥土的性能指标。（2）防渗墙应布置在堤轴线迎水侧。当防渗墙布置于堤脚时，应保证与堤体防渗体可靠连接，同时应考虑施工作业面宽度。（
5、3）防渗墙的厚度应根据作用水头、水泥土材料特性、地基性状等因素确定。设计时可按式（1.2.2）进行简化计算，以初步确定- 3 -墙厚。S=j （1.2.2） JH式中：S有效墙厚，m；H墙体两侧水头差，m；J水泥土允许比降，可取破坏比降的 1/31/2；j系数，可取 1.11.4。水泥土防渗墙最小厚度不宜小于 150mm。（4）防渗墙深度应经渗流计算确定。其中封闭式、半闭式防渗墙，墙体应进入不透水或相对不透水层 0.5m1.0m 。悬挂式方式墙在堤防中可用于堤身、堤身与堤基接触面以及为延长渗径的处理。（5）防渗墙的墙顶可根据上部结构物的要求，采取黏土回填或浇筑混凝土等方式与上部结构连接。（6）
6、防渗墙墙体渗透系数宜小于 110-5cm/s，允许比降不宜小于 50。（7）防渗墙的厚度、深度、渗透系数等主要指标确定后，应选取代表性断面进行渗流分析计算，以确定所选指标是否满足渗透稳定要求。1.3 施工1.3.1 施工工艺（1）成墙施工工艺多头小直径深层搅拌水泥土防渗墙的成墙工艺是：多头小直径深层搅拌桩机就位、调平、启动主机带动多个并列的钻杆正向转动，钻入土层，同时搅拌喷水泥浆；钻头达到设计墙深后，反向旋转提- 4 -升钻头，同时搅拌喷水泥浆，至设计墙顶标高，完成一序墙的施工；按照设计搭接要求，桩机纵移、就位、调平，多次重复上述过程形成连续的水泥土防渗墙。其成墙工艺流程图见图 1.3.1-1
7、。上述过程中，水泥浆是用泥浆泵由高压输浆管输入钻杆，经钻头喷入土体，在钻进和提升的同时水泥浆和原土得到了充分拌和，形成水泥土浆。水泥土浆除凝固形成防渗墙体外，还可填充被搅拌土体周围空隙，形成宽度大于被搅拌宽度的防渗墙带。图 1.3.1-1 多头小直径深层搅拌水泥土防渗墙成墙工艺流程图（2）成墙序次多头小直径深层搅拌水泥土防渗墙成墙序次有：一序成墙、二序成墙和三序成墙，其成墙施工序示意图如下：1）一序成墙2）二序成墙- 5 -3）三序成墙图 1.3.1-2 一次成墙施工顺序示意图图 1.3.1-3 二次成墙施工顺序示意图图 1.3.1-4 三次成墙施工顺序示意图1.3.2 施工工序- 6 -多头
8、小直径深层搅拌法防渗墙施工时，施工方式有一次成墙、二次成墙等方式，工序为：（1）搅拌机就位、调平。（2）钻进下沉至设计加固深度。（3）边喷浆、边搅拌提升直至预定的停浆面。（4）根据设计要求，重复搅拌下沉至设计加固深度。（5）根据设计要求，喷浆或仅搅拌提升直至预定的停浆面。（6）纵向移动机械，按设计要求尺寸搭接，就位、调平。（7）重复本条 15 的各工作步骤，完成第二序桩。多头小直径深层搅拌法防渗墙施工流程图见图 1.3.2。图 5-4-1 用动力头式深层搅拌桩机施工搅拌桩流程图a-桩机就位；b-喷浆钻进搅拌；c-喷浆提升搅拌；d-重复喷浆钻进搅拌；e-重复喷浆提升搅拌； f-成桩完毕。1.3.
9、3 施工设备（1）深层搅拌法施工应根据工程地质条件与设计参数选用不同形式或功率的深层搅拌设备。水泥土防渗墙施工机械宜采用多头深层搅拌施工设备。- 7 -（2）搅拌头翼片的枚数和宽度、翼片与搅拌轴的夹角、搅拌头的回转数、提升速度应相匹配。（3）深层搅拌设备应具有：1）主驱动电动机的工作电流显示装置。2）主机调平控制装置、桩架立柱垂直调整装置。3）桩架立柱下部装有搅拌轴的定位导向装置。4）主卷扬机无级调速功能。5）主卷扬机采用电动机驱动的，应有电动机工作电流显示装置；主卷扬机采用液压驱动的，应有工作油压显示装置，或具有钢丝绳的工作拉力显示装置。6）在搅拌深度超过 20m 时，须在搅拌轴中部位置的立
10、柱导向架上安装移动式定位导向装置。（4）注浆泵的额定工作压力宜大于 0.5MPa，排浆量应满足施工工艺参数需要，工作流量应可调节。（5）施工设备应配备流量仪、深度仪等自动计量仪器。1.3.4 施工准备工作内容（1）施工前应取得施工区域的地质资料，了解不良地质情况及地下障碍物，并应采取相应措施。（2）施工前应制定施工组织设计。对施工人员做好安全、技术与质量交底工作。技术工种操作人员应持证上岗。（3）为复核地层情况，确定满足设计要求的增强体下限深度，必要时可布设先导孔。先导孔间距以 50m 为宜，特殊地质可适当加密。先导孔应深入设计增强体下限深度以下 5m。（4）深层搅拌法施工场地应平整，低洼时应
11、回填素填土，施工工作面高程应高于设计桩（墙）顶高程 0.3m0.5m。水泥土防渗墙- 8 -施工前应沿施工轴线开挖导向沟，沟深 0.5m1.0m，宽 0.5m。处理地上、地下设施及障碍物。（5）施工前应进行施工测量放样。（6）施工前应做好施工机具准备，进行机械组装和试运转。施工前应测定注浆泵排浆量、水泥浆经输浆管路到达喷浆口时间以及提升速度等参数。（7）施工使用的固化剂和外掺剂，应通过室内试验确定满足工程设计指标要求的渗入比，水泥土室内试验参见附录 A。水泥浆液水灰比宜为 0.82.0。（8）固化剂浆液应按预定的配比拌制，制备好的浆液不得离析。浆液倒入集料斗时应加筛过滤。（9）拌制浆量以及固化
12、剂和外掺剂的用量、拌浆机存储时间等应进行记录。1.3.5 工艺试验（1）在施工前应根据设计要求选择有代表性的地层进行工艺试验，试验内容应包括：1）搅拌桩机钻进深度、桩底高程、桩顶高程。2）水泥浆液水灰比。3）搅拌桩机转速、下钻和提升速度。4）注浆泵压力。5）输浆量级每延米桩体注浆量。6）冲水或注水下钻，副搅复喷及其部位等。（2）防渗墙工艺试验应形成轴线长为 3m5m 的墙体。（3）工艺试验完成 7d 后，应进行浅部开挖，观察桩体均匀性，检测桩径、墙厚、桩位偏差及桩（墙）间搭接等是否满足设计要求。- 9 -1.3.6 施工作业要求（1）为保证搅拌桩的垂直度，起吊设备应保持平稳和导向架垂直。（2）
13、搅拌桩机预搅下沉时，根据土体条件和工艺试验选用钻进下沉、喷浆搅拌下沉、适量冲水搅拌下沉。（3）施工参数应符合工艺试验所确定的参数。（4）施工过程中应连续供浆。（5）因故停工，按如下方法进行处理：1）停工时间不超过 8h24h，恢复施工时宜将搅拌桩机下沉至停浆搅拌点以下 0.5m，再搅拌提升。2）若停工时间较长，无法下沉至停浆搅拌点以下 0.5m 时，应使下一序桩（墙）与前序桩在一侧或两侧搭接，搭接长度不小于两根桩径。对于重要的防渗墙，还应在搭接桩间钻孔灌注水泥砂浆连接。3）搅拌桩施工时，停浆面应高于设计桩顶高程300mm500mm，在桩体凝固后，应将高出部分人工凿除。4）施工记录应有专人负责，
14、施工记录格式参见附录 B。5）水泥土防渗墙与已有建筑物之间的连接可采用高压喷射注浆、钻孔回填黏土或灌注水泥砂浆等方式。1.4 施工质量控制（1）施工单位在开工前应建立质量保证体系，包括组建质量检查机构，配备质检人员和必要的检测设备，并制订质量检查制度及实施办法等。（2）深沉搅拌法施工质量控制应以过程控制为主，施工过程中应保证机具平稳，并严格控制垂直度、回转速度、提升速度、水泥- 10 -浆液浓度、供浆流量等参数，保证掺入比满足设计要求且搅拌均匀。（3）水泥质量应符合 GB175 规定。搅拌水泥浆液所用水应符合混凝土拌和用水要求。选用水泥的强度等级不得低于 32.5 级，并应按批次做质量检测。（
15、4）根据土质条件和工程要求选用具有早强、减水作用的外加剂时，外加剂产品应有生产许可证和产品合格证，并应严格按室内试验和现场试验确定的外加剂的种类和用量进行控制。（5）搅拌设备应由有资质的生产厂家生产，应配备经计量认证的监测计量仪器。（6）搅拌叶片直径每个单元工程应检测一次，偏差应控制在 3%以内。回转速度、提升速度偏差应控制在 5%以内。（7）有搭接要求时垂直度偏差不得超过 0.5%，桩位偏差不得大于 20mm。垂直度及桩位偏差，每个机位均应检测。（8）防渗墙施工，考虑垂直度偏差、桩位偏差大达到允许的最大值时，能保证墙体有效墙厚满足设计要求。（9）水泥浆材料配置称量误差应控制在 1%以内。水泥
16、浆存放时宜控制浆体温度为 540，当温度在 10以下时浆液存放不应超过 4h，气温在 10以上时，不应超过 3h。超过存放时间时，应作弃浆处理。（10）搅拌机喷浆提升（下沉）速度、回转速度应符合施工工艺的要求。施工中应定时检查计算掺入比，发现不满足规定时应及时修正。（11）施工过程中应详细记录搅拌钻头每米下沉（提升）时间、注浆与停浆得时间。记录深度误差不得大于 50mm，时间误差不得大于 5s。- 11 -（12）施工记录应及时、准确、完整、清晰。1.5 质量检验与验收（1）防渗墙施工完成后，应重点检验墙体深度、墙体抗压强度、渗透系数、允许比降、墙体有效厚度，以及墙体均匀性、完整性、连续性等指
17、标。（2）防渗墙可采用如下方法进行质量检验：1）钻孔检查。成墙后沿墙体轴线布设检查钻孔。通过所取芯样对墙体均匀性、完整性、连续性进行评价，利用芯样进行抗压强度、渗透系数、允许比降等室内试验。堤防工程每 300m500m 抽检一孔，不足 300m 也应布设一孔。取芯后的钻孔应采取可靠措施封填。2）开挖检查。沿墙体轴线布设开挖检查点，每处开挖长度3m5m、深 2.5m4.0m，检查墙体完整性和均匀性、桩体间连接质量和墙体厚度，并取样室内进行抗压强度、渗透系数、允许比降等试验。坝体防渗墙可适量布设开挖检查点。3）无损检测。必要时可利用无损检测方法对墙体连续性、完整性进行检查。在无损检测中发现异常的部
18、位，应采取钻孔取芯法或开挖进行验证。4）如不符合设计要求，应采取有效补强措施。（3）防渗墙质量检验标准和方法见表 1.5。表 1.5 防渗墙质量检验表序号 检查项目 允许偏差或允许值 检查方法1 墙体强度 设计要求 钻孔（开挖）取样检 测2 渗透系数 设计要求 钻孔（开挖）取样检 测3 桩顶高程 设计要求 水准仪测量- 12 -4 桩径 设计要求 钢尺测量5 搭接 满足最小有效墙厚要求 钢尺测量6 桩长 不小于设计桩长 钻孔或物探附录 A（资料性附录）水泥土室内试验A.1 水泥土室内试验目的A.1.1 确定满足工程要求的水泥土材料的配比。A.1.2 测定材料及试件性能参数。A.2 试块的制作和
19、养护A.2.1 室内水泥土掺入比试验在施工场地选取天然土样（密封）及施工实际使用的水泥、外掺剂和拌和水，制备样品，在标准养护条件下养护。抗压强度试块尺寸为 70.7mm70.7mm70.7mm 或 50mm50mm50mm；渗透系数的试块尺寸为上口直径 70mm，下口直径 80mm，高度为 30mm。A.2.2 现场取样方法A.2.2.1 开挖取样，按照上述尺寸加工制作成试块。A.2.2.2 钻孔取芯样，按高径比为 1:1 制备样品。A.2.2.3 试样养护，在标准养护条件下养护。A.3 试试验内容A.3.1 抗压强度试验A.3.1.1 从养护室取出到达要求龄期的试块，称重后用压力试验机或膨胀
20、压缩仪（应根据试块强度选择合适的试压设备）测定无侧限- 13 -抗压强度。A.3.1.2 用作材料检验的试块一般只需进行短龄期的强度试验，短期强度试验满足要求的材料即可投入工程使用。A.3.2 渗透系数测定试验前先将试块饱水 48h，使用砂浆抗渗仪进行试验，根据达西定律，得出试块的渗透系数。 、附录 B（资料性附录）深层搅拌施工记录B.1 深层搅拌水泥土防渗墙施工记录表B.2 深层搅拌水泥土防渗墙制浆记录表- 14 -2 射水法造砼防渗墙2.1 射水法造砼防渗墙技术简介我们现在使用的射水法造砼防渗墙技术，是由福建省水利水电科学研究院研制射水泵吸反循环出渣法造砼防渗墙技术，俗称射水法“三代机”
21、。射水法“三代机”于 1998 年获得国家实用新型专利，2000 年获得福建省政府科技进步一等奖。（1）射水法造砼防渗墙“三代机”的工作原理射水法造砼防渗墙“三代机”的工作原理：利用高速射流破坏地层，形成水土混合液；采用泵吸反循环出渣原理，将泥沙、砾石排出地面，通过成型器刀口破坏硬地层，修整孔壁，用泥浆固壁，形成一定规格的矩形槽孔；经直管式水下混凝土浇筑，形成单块混凝土槽板互相紧密衔接，形成一道连续的地下混凝土防渗墙。（2） “三代机”的性能指标为所形成的混凝土墙体的渗透系数10 -7cm/s，墙体深30m，厚0.220.6m，墙体垂直度1/300，适用于粒径小于 100mm 的砾石、砂、软土
22、质地层。（3） “三代机”的矩形槽孔的形成“三代机”的矩形槽孔主要由射流破坏地层、刀口修整孔壁、泵吸出渣和泥浆固壁四个工序形成。- 15 -1）射流破坏地层“三代机”设计的成型器是长 2.0m、宽 0.22m、高 1.5m 的箱体结构，断面中布置 8 个等径主喷嘴，平行排列，组成圆形喷嘴平行射流组，经过计算，单个喷嘴的出口流速可达 31.8m/s。在成型器射流作用下，地层被破坏的形状如图 1 所示。射流破坏地层的孔径大小与地层的土壤特性有关，一般土壤凝聚力大的孔径小，凝聚力小的孔径大。2）成型器刀口修整孔壁成型器箱体下沿石一圈坚硬的、用耐磨材料做成的刀口，刀刃设计成外平内斜，如图 2 所示。成
23、型器箱体重约 1.2t，造孔过程中，成型器在卷扬机的控制下作上下往复运动，卷扬机采用手把式操作离合器，由机手操作离合器结合时，成型器被卷扬机收绳提起；机手操作离合器松开时，卷扬机放绳，成型器在自重作用下自由落体冲击地面，坚硬的刀口把地面冲成碎块。由于射流冲击地层在前，刀口冲击地层在后，所以，射流冲成的圆孔周围的土壤被刀口切削。由于刀刃是内斜外平结构，使切削的土壤倒向孔内，又被射流冲成水土混合状，有利于排出。外平的刀刃紧贴孔壁，起到修整孔壁的作用，内斜的刀刃又加速水流沿成型器箱体内部向上流动，机手操作卷扬机往复离合，成型器- 16 -不断地上下运动，形成的水土混合液不断地排出地面，这样就形成了一
24、定规格的矩形槽孔。3）泵吸出渣“三代机”用射水法冲击破坏地层后形成的渣液由泵吸反循环出渣排到地面。吸渣泵的吸口吸力作用范围有限，因此必须随时接近孔底的渣液，而射水法造孔的过程，孔底是逐步加深的，因此，“三代机”的吸渣口要设计在成型器中，由于成型器的断面长2.0m，宽 0.22m，为使孔底较重的渣石集中到吸渣口，把成型器下部设计成倒梯形。4）泥浆固壁“三代机”反循环出渣工艺，充分考虑到泥浆流动拖曳力对孔壁稳定的影响，一般的反循环出渣工艺都是吸渣口接近孔底，渣液由吸渣口进去，经吸渣管出口排到地面，孔中泥浆水由孔口加入，保持孔中稳定泥浆水头。这样，对孔壁来说，泥浆水流动的方向向下，其拖曳力不利于孔壁
25、稳定。前面提到“三代机”的泵吸反循环出渣与正循环出渣同时存在，对孔壁来说，正循环出渣的泥浆流动方向是向上的，向上的拖曳力有利于孔壁稳定。（4）保证墙体连接可靠的措施开槽成孔完成后，在孔中进行直管式水下混凝土浇筑，形成单块长 2.0m、宽 0.22m 的混凝土槽板。如何保证单块混凝土槽板连接成地下混凝土连续墙呢？这关键在于成型器的设计和施工工艺上。成型器的设计有侧向喷嘴 6 个，分布在成型器两侧，施工时按双序法施工。在单序号孔施工时，侧向喷嘴关闭，只有主喷嘴射流破坏地层成孔，达到设计深度后，成一孔即浇筑混凝土一孔，形成单块混凝土槽板，这样 1#，3#，5#，7#，施工下去。当单序号- 17 -的
26、混凝土槽板有 1d 的强度后，就可进行双序号孔的施工。这时，要打开成型器两侧的侧向喷嘴，并保证侧向喷嘴不堵塞，且有足够的压力射流射出。在造孔过程中，主喷嘴射流破坏地层开槽成孔，侧向喷嘴射流冲洗两侧的单序号混凝土槽板的墙体，把孔距间的杂质冲洗掉，露出原单序号混凝土槽板的墙体，达到设计深度后，在浇筑双序号混凝土槽板过程中就与原单序号混凝土槽板连接起来，形成地下连续混凝土墙体。孔的间距确定与地质条件有关，经多种方案试验比较后，一般为 0.04m。铺好铁轨后，孔距标记在铁轨上，施工中机组定位要准确，电动行走后对准标记。微调可手动盘皮带轮，精确到 1.0mm，定位准确即可保证形成地下连续防渗墙。（5）保
27、证墙体垂直度的措施造孔机的底盘上机架高 8.4m，有 4 层机械手，每层 2 个，机械手中有 8 个调整轮组，他们框住成型器上的下水钢管，当钢管上端的弯头通过机械手时，机械手可电动打开。机械手与机架垂直安装，与机台平行，机台下有两个千斤顶，在铁轨上机台定位后，可调整千斤顶使机台水平。安装铁轨时要求前轨中心线与防渗墙轴心线距离 0.9m，且铁轨下的枕木要平稳（可用三角楔木调整） 。这样，在造孔过程中，成型器是上的下水钢管在机械手框住下作上下运动，成型器的上下就基本垂直了。更重要的是，有 1t 多重的成型器有单根钢丝绳吊挂着，靠卷扬机离合器的结合、分离来控制成型器的上下运动。离合器分离时，成型器自
28、由落体冲击地面，因此下落是垂直的，一冲击地面后马上提升成型器，要保持钢丝绳挺直。这样，每次冲击地层进尺只有几厘米。不断地往复升落成型器，成型器中射流冲击破坏地层，成型器刀口切削修整孔壁，所以开槽就是矩形- 18 -的槽孔。不像旋转钻头，在地层中连续钻进，若遇到单边硬块，钻头就会偏离，造成不垂直。在垂直的槽孔中进行水下混凝土浇筑，浇出的混凝土槽板也是垂直的。每一个槽板都是垂直的，也就保证了连接起来的混凝土墙体的垂直度。在具体的工程施工中，有的地方由于铺设的枕木不平稳，或者铁轨下陷严重，造成机架严重倾斜，这时机械手与地面不平行，机械手框住的下水钢管就不垂直了，形成下水钢管在倾斜的机械手框内作倾斜的
29、上下运动，这样不但使机械手极易破损，也造成槽孔不垂直。这里的倾斜有一定范围，过分倾斜时下手钢管的弯头就会碰到机械手框架，成型器无法上下运动，也就无法开槽造孔。经过计算，射水法造墙的垂直度小于 1/300。（6）射水法造砼防渗墙的主要优点1）有较好的场地适应性；2）有较高的工艺可靠性；3）有较高的工效。2.2 射水法造砼防渗墙施工2.2.1 施工程序射水法造砼防渗墙施工的施工程序分为： （1）平整场地，开挖循环泥浆沟，铺设钢轨，造孔机械设备就位，调整水平；（2）根据不同地质条件，调整合适的水泵压力以保证喷嘴出口水压力符合施工要求；（3）利用成型器喷嘴形成高压泥浆水流切割土层结构，并结合成型器下沿
30、刀具的冲击切割、修整孔壁形成规格尺寸的槽孔，直到到达深度；（4）将造孔机向前移动，造另一槽孔，浇筑机移到已造成的槽- 19 -孔上进行水下混凝土浇筑；（5）射水法造砼防渗墙施工工艺采用双序孔施工，单双序孔之间靠成型器侧向喷嘴清洗，用平接技术建成地下砼防渗墙。2.2.2 施工工艺流程射水法造砼防渗墙施工工艺流程为：造孔机就位调平造单号槽孔清孔移造孔机至下一单号槽孔位砼浇筑机就位安装砼浇筑导管搅拌砼浇筑泥浆下砼至设计墙顶高程移砼浇筑机至下一孔位单号槽孔泥浆下砼浇筑完毕达 24h（初凝）后进行双号槽孔造孔和泥浆下砼浇筑施工。射水法造砼防渗墙施工工艺流程图见图 2.2.2。图 2.2.2 射水法造砼防
31、渗墙施工工艺流程图2.2.3 施工设备- 20 -2.2.4 施工准备工作（1）施工前建设单位应提供如下资料：1）经过批准的施工段设计图纸和施工技术要求；2）工程地质和水文地质资料，防渗墙中心线的地质剖面图、勘探孔柱状图。地质资料包括：a 覆盖层的分层情况、厚度、颗粒组成；b 地下水的丰水位、枯水位及其时段；c 基岩的地质结构、岩性，风化程度与深度；d 可能存在的孤石、反坡、深槽、断层、破碎带等情况。3）设计要求的施工段墙体材料性能指标；4）施工中涉及的标准及其它相关文件。（2）施工前应在建设单位或监理单位主持下，有设计单位向施工单位进行技术交底，说明具体技术要求。（3）整平或加固射水法造墙机
32、的轨道地基，使其平整、稳固。轨道铺设应平行于防渗墙中心线，且使轨道上造孔机的成孔中心线与防渗墙中心线重合，偏差不大于 0.03m。场地平整要求为纵向坡度3%，横向高差10cm。铁轨铺设平整稳固，前轨外侧面距防渗墙轴线 0.9m，孔位中心偏差不大于 3，轨面纵向坡度2%，横向高差1。- 21 -（4）当地基较松散时，应采取轨道枕木加密、加填碎石或修筑导墙等措施，地基不得产生过大或不均匀沉陷。（5）开挖和梳理施工排水、排浆沟（渠）和泥浆池（槽） ，应做到排引通畅，不造成泥浆对环境和水体的污染。排水、排浆沟（渠）和泥浆池（槽）布置示意图见图 2.2.4。2.2.5 造孔施工方法（1）一般规定1）防渗
33、墙的中心线及高程，应根据设计文件，测量基准点进行放样。图 2.2.4 排水、排浆沟（渠）和泥浆池（槽）布置示意图2）划分槽段时，应根据成型器（成孔机具）的尺寸和地层地质条件确定。成型器两端头各与槽孔边距宜在 0.02m0.03m 之间，偏差不得大于 0.005m，且标记宜明显标志在定位了的铁轨侧面上。轨道铺设好后，进行孔位中心放样，孔距用钢尺丈量，孔位中心放样误差小于 5mm，并用红漆在前轨外侧面上作出标记，然后丈量出各孔中心与防渗墙轴线的偏差，其偏差值小于 3cm。- 22 -3）孔口高程宜高出地下水位 2.0m。4）射水法建造混凝土防渗墙，在粒径小于 0.002m 的均质沙、土地层中施工时
34、，宜选用正循环出渣的射水法造孔机；在粒径大于0.002m 而小于 0.10m 的沙土、卵石地层中施工时，宜选用反循环出渣的射水法造孔机。5）造孔中，孔内泥浆面不宜低于作业面一下 0.30m。6）漏失地层应采取预防措施。发现泥浆漏失应立即堵漏并补浆。7）槽孔壁应垂直，不应有梅花孔、小墙等。孔斜率不得大于0.4%。同时一、二期槽孔德二个相邻孔位中心，在任一深度的偏差不得大于设计墙厚的 1/3，孔位允许偏差不得大于 0.03m。造孔达到设计深度后，使成型器提离孔底面，用水平尺和直尺检测成孔的孔斜率，孔斜率应小于 0.3%。8）槽孔嵌入基岩（强风化）的深度必须满足设计要求。基岩面应按下列方法确定：a
35、依照防渗墙中心线地质剖面图，当孔深接近基岩面时，即应开始观察回水，并从回水中留取岩屑样，然后根据岩屑样的性质确定基岩面。b 对照邻孔基岩面高程，并参考进尺情况确定基岩面；c 当上述方法难以确定基岩面，或对基岩面有怀疑时，应钻取岩芯确定。9）施工原始记录在施工过程中，应由专人现场如实填写槽孔和水下砼浇筑施工原始记录报表。原始记录应做到齐全、准确、清晰，并接受监理人检查和签字认可。（2）墙体连接- 23 -1）射水法造墙先造一期槽板 1#，3#，5#，7#，再造二期槽板 2#，4#，6#，8#连接成连续墙体。射水法成墙一期、二期槽板砼接头采用压力水冲洗，冲洗水压力为 0.20.5Mpa，砼连接方法
36、为平接。造二期槽孔时，必须打开成型器两侧的侧向喷嘴，检查所有喷嘴射流是否正常。2）建造二期槽孔，应在与之相邻的两块一期混凝土槽板初凝后进行。3）在造二期槽孔时，应先行打开成行器两侧各三个侧向喷嘴，并检查、确保喷嘴畅通。4）在造二期孔槽过程中，应保证射流水压力在 0.2MPa 以上。（3）清孔1）造孔达到设计高程后，应清孔排渣。测量成孔的孔斜率后进行清孔，清孔方法是不进尺反复上下运动成型器约 5min 左右，然后测定清孔后的泥浆比重、泥浆粘度和浆液含砂量。清孔后的泥浆质量要求为比重1.3g/ 3，粘度30s，含砂量10%2）清孔用泥浆粘度为 18s20s，密度为 1.10g/cm31.20 g/
37、cm3，含沙量小于 5%。3）清孔排渣应达到下列标准：a 孔底淤积厚度不大于 0.10m；b 孔内你将密度不大于 1.30g/cm3；c 孔内泥浆含沙量不大于 10%。4）清孔后应对造孔质量进行全面检查，经检查合格后方可进行下一道工序的施工。- 24 -5）清孔合格后，应在 4h 内开始浇筑混凝土。第一盘料为水泥砂浆，随即浇入足够的砼，埋没砼导管底部。如因下设钢筋笼或其他埋件，不能按时浇筑，则应有监理或设计单位与施工单位协商。2.3 泥浆（1）在纯砂层中造孔时，应提高泥浆密度度和粘度，一般密度为 1.20 g/cm31.40g/cm 3, 粘度为 25 s30s 。（2）造孔中断超过 24 小
38、时时，应定时进行孔内泥浆循环，以防止出现泥浆离析、沉降、孔壁坍塌等。（3）清孔用泥浆粘度为 18s20s，密度为 1.10g/cm31.20 g/cm3，含沙量小于 5%。（4）泥浆净化处理1）采用循环沉淀净化方法时，应设置数个沉淀池和长度10.015.0m、坡度小于 1%的循环槽，并在回水口设置筛网，除去较大颗粒的碎渣，杂物；2）泥浆净化处理后，经测定达到规定指标方可继续使用；3）必须做好现场废浆处理，如达不到国家规定的排放标准，不得经地下水道排放；4）泥浆池和废浆池容积不小于桩孔容积的 34 倍泥浆池应设置两个，以保证不停机条件下轮流清渣和使用；5）泥浆池、沉淀池、废浆池、泥浆循环槽不得渗
39、漏，坍塌，且不得修建在新堆积的填土上。2.4 墙体材料及其施工（1）混凝土墙体材料入孔坍落度应为 1822cm，扩散度应为3440cm，坍落度保持 15cm 以上的时间应不小于 1 小时。普通混凝土的密度不宜小于 2100 kg/cm3，塑性混凝土的密度不宜小于 1600 - 25 -kg/cm3。（2）普通混凝土配合比的胶凝材料用量不宜少于 350 kg/m3；水泥强度等级不宜低于 32.5 级 。砼拌和必须严格按配料单标准配料，每盘砼搅拌时间不小于3min。（3）配制混凝土的骨料，宜优先选用洁净的天然卵石、砾石和中、粗砂；骨料最大粒径应不大于 0.04m。（4）泥浆中混凝土浇筑1）泥浆中混
40、凝土浇筑应采用泵注法或直升导管法，导管内径应不小于 0.15m。2）导管应布置在槽孔中部，距孔端 0.5m1.0m 。3）开浇前，导管底口距槽孔底应控制在 0.15m0.25m 范围内。4）浇筑过程应符合下列规定：a 导管埋入混凝土的深度不得小于 1.0m，不宜大于 6.0m；砼浇筑过程中，每浇 4 盘砼测定一次孔内砼面的深度，计算出砼导管的埋深长度。每次拆卸砼导管前，要根据砼导管的埋深计算好砼导管的拆卸根数，并要保证砼导管拆卸后，砼导管底部在砼中的埋深不小于 1m。b 混凝土面上升速度不应小于 2.0m/h；c 至少每隔 30 分钟或浇筑 1.0 m3 时，测量一次槽孔内混凝土面深度并及时填
41、写记录，以便核对浇筑方量和导管埋入深度；d 严禁不符合质量要求的混凝土浇入槽孔内；e 凝土面应均匀上升，高差不应大于 0.5m。2.5 特殊情况处理- 26 -（1）槽孔孔口坍塌，宜采取以下处理方法：1）重新修筑导墙或埋设护筒；2）改善槽孔内泥浆性能。（2）地层出现严重漏浆，应降低造孔进度、速度，迅速提高泥浆重度，或配置特殊泥浆，必要时提起成槽器回填粘土，进行堵漏或固壁处理。（3）混凝土浇筑中断后，必须采取以下措施：1）拔出导管，冲洗，重新下设；2）继续浇筑前，必须核对混凝土面高程及导管长度，确认导管安全插入深度，排净导管内泥浆，核对无误后继续浇筑。3）发生质量事故，应按规定及时处理和补救，并应提供事故发生的时间、位置、原因、补救措施、处理经过等资料。
