深层搅拌防渗墙

1、（一）主要施工机械设备1、岩芯钻机 选择岩芯钻机用于先导孔的施工、防渗墙体质量的取芯检查等。先导孔施工在 搅拌桩施工准备期间进行，防渗墙正式开工前基本结束。2、深搅设备采用 BJS15B 型三头深搅桩机，以期大幅度提高成墙效率。3、高喷设备BWT100/30 型高压注浆泵及 XP-30 型旋喷钻机，作为备用工法（高压旋喷） ，以 备特殊工段及墙体接头施工之用。4、电源配置 施工用电以自备电源为主，各深层搅拌桩机的动力配置采用一机一源（发电机 组）方案，同时还备有一定数量的备用发电机，以备各桩机临时应急之用。5、施工设备计划表本工程拟投入深层搅拌机 13 台套，岩芯钻机 6 台套，高喷设备 1

2、台套 （详见下 表）。主要施工设备计划表设备 名称型号 及规格数 量制造年 份生产 国自有或 租赁新或 旧设 备设备价值（万兀/台）额定 功率生产 能力运到工 地日期现在 何地原值现值岩芯钻机DPP-1001北京96-98自有半新2080kW100m2月9日现场岩芯钻机XY-13北京95-97自有半新830kW100m2月17日前现场深搅桩机PH-5C7武汉97-99自有新、 半新3090kW18m2月18日前现场深搅桩机PH-5C3武汉97-99自有新、 半新3090kW18m2月25日前郑州深搅桩机BJS-15B2蚌埠97-99自有新、 半新35100kW15m2月16日前现场深搅桩机BJ

3、S-15B1蚌埠2000自有新35100kW15m2月22日前蚌埠高压旋喷 钻机XP-301廊坊99自有新47.5kW30m3月10日前郑州灰浆泵2SNS5武汉89-98自有半新1.57.5kW150L2月8日前郑州灰浆泵BW-150/28衡阳95-99自有半新275kW200L2月8日前河南高压注浆 泵BWT-100/301衡阳2000自有新1555kW120L30MPa3月10日前郑州灰浆搅 拌机PM2-212北京95-99自有半新110kW0.5m2月8日前河南灰浆搅拌 机PM2-110北京95-99自有半新0.65kW0.33 m2月8日前河南发电机100 kW9郑州97-99自有半新

4、52月8日前河南发电机200 kW5郑州96-98自有半新6.52月8日前河南油罐车4000L1郑州98自有半新202月6日前郑州潜水泵20m320衡阳97-99自有半新0.52月10日前河南排浆泵2PN5河南88-98自有半新0.32月10日前河南电焊机50kVA15衡阳97-99自有半新0.52月10日前河南（二）深层搅拌桩施工方法1、深层搅拌防渗墙施工工艺概述深层搅拌防渗墙是以水泥作固化剂，通过深层搅拌桩机主动钻杆、钻头输入水 泥浆液，同时钻头叶片将地基软土与水泥浆强制拌和，水泥与软土产生物理、化学 反应，使软土与水泥固化，达到一定强度和稳定性，形成有较好防渗性能的水泥土地基，并通过桩间

5、套接形成地下连续防渗墙2、深层搅拌桩机主要技术参数根据本工程特点，结合本标段地层情况和防渗加固深度要求，拟选用PH系列及BJS系列深层搅拌钻机，其主要技术参数见表 7-1 0 深层搅拌桩钻机技术参数一览表项目类型单位PH-5D （单头）BJS-15B (三头)加固深度m1815成桩直径m0.3 1.03X( 0.20 0.35)钻机正r/mi n7,12,21,34,5220,34,60,95转速反r/mi n8,14,25,40,62最大扭矩kN.m5539 X 2提正m/min慢档 0.116,0.197,0.347,0.552,0.850升快档 0.201,0.347,0.611,0.9

6、72,1.4970.32,0.6,0.9,1.55速反m/min慢档 0.137,0.232, 0.408,0.65,1度快档 0.241,0.408,0.719,1.144,1.761钻杆规格mm 125X 1253X 125X 125主电机功率kW4555油泵电机功率kW511单步行程m纵向1.2，横向0.5纵向1.35，横向0.53、防渗墙设计技术指标：1）、单轴抗压强度： 恵 I.OMPa；2） 、渗透系数：Kvi x 10-6cm/s （Ki v3）;3）、允许渗透比降：J 50;4）、水泥掺入比：15%5）、墙体厚度：200mm4、施工工艺参数及浆液配比试验由于深层搅拌工艺参数及地

7、层岩性等因素对成墙质量影响较大，故要针对不同 的地层采用不同的工艺参数和浆液配比，如搅拌轴转速、提升及下沉速度、注浆量、 水灰比、复搅速度等。要在场地轴线外选择有代表性的地段进行成墙试验，并对试 验墙体进行开挖、取芯检查及抗压、抗渗等试验。检查内容包括桩间搭接是否牢固 可靠，搅拌是否均匀，墙面是否平整等。通过上述检测，确定合理可靠的工艺技术 参数及浆液配比，报监理批准后实施。1 ）配制浆液的原则深层搅拌施工浆液的配比，直接关系到固结土层的强度和工程防渗效果，因此,浆液配比试验要遵循以下原则：（1）、浆液在注浆过程中能保持较好的流动性，便于增大浆液在搅拌土层中的 扩散范围，并在注浆管路中保持畅通

8、，避免堵塞管路形成事故。（2）浆液在土层中凝结的初始期，要具有一定的强度和粘结力，不易被地下水 冲蚀。（3）浆液要具有良好的稳定性，以免过早的产生沉淀，影响浆液的灌注。2 ）试验工艺技术参数根据本标段地层条件及墙体设计技术指标，制定的试验工艺技术参数见表7-2。试验工艺技术参数一览表表7-2水灰比浆液比重喷浆钻进喷浆提升复搅钻进复搅提升W cm/minm/minm/minm/min0.6 : 11.720.850.9720.850.9720.8 : 11.611： 11.513）试验成墙参数采用PH-5F型三头和PH-5D型单头深层搅拌桩机作成墙试验。（1）钻进速度：0.85m/min，提升速

9、度：0.972m/min ；（2）浆液水灰比：0.6:1，0.8:1，1:1三种；（3）泵压：0.5 0.8MPa（4）注入水泥浆量：2032L/m单桩；（5）三头桩机工法：二次成墙，钻头直径350mm轴距450mm桩间搭接125mm 理论成墙厚度268mm（6） 单头桩机工法：一次一桩连续成墙，钻头直径450mm桩间距380mm桩 间搭接70mm理论成墙厚度241mm单头钻机施工图三头钻机施工图5、施工工艺流程深层搅拌桩机在防渗墙轴线上就位，调平，通过主机上的动力传动装置，带动 主机上的钻杆转动，并以一定的推动力使钻头向土层推进，达到设计深度，然后提 升搅拌至孔口，在上述下沉提升过程中，通过

10、水泥浆泵将水泥浆由高压输送管输进 钻杆，经钻头喷入土体内，在下沉和提升的同时，水泥浆和土体充分拌合，进行必 要的复搅后桩机沿轴线纵移就位，调平、多次重复上述过程，从而将搅拌桩套接成 一道防渗墙，在此过程中三头桩机一次成桩三根，二头桩机一次成桩二根，单头桩 机一次成桩一根，均称为一序，然后桩机沿轴线向前移动进行下一序墙体施工。6、施工作业1 ）、制浆：采用425#普通硅酸盐水泥，按试验确定的最优水灰比拌制水泥浆。 用浆泵把配制好的水泥浆输送到储浆罐，记录浆面高度计算水泥浆量。2） 、桩机就位并调平，桩机就位包括轴线上、下游方向，对应误差控制在土 10mm 在调平的过程中，使用水平尺检测机座的水平

11、度，采用桩机机架正面和侧面的双向锤球（垂线长度不小于10m）,校正桩机机架的垂直度，保证垂直度偏差不大于 5%。， 三头桩机还要观察三个连通液压管的液面是否在同一水平面上。3）、搅拌下沉的同时开启浆泵送浆至设计深度，喷浆记录仪自动打印记录，搅 拌提升的同时输入浆液至孔口，以孔口微微翻浆使土层尽可能吃浆，作为供浆控制 标准，单头桩机再带浆进行一次上下复搅（至墙底），三头桩机不带浆复搅3m完成 一序桩施工。4 ）、油压调距、沿轴线向前移动，三头桩机移动225mm,单头桩机移动380mm 对准标定的桩位，调平，重复上述过程，完成下一序桩的施工5 ）、重复上述过程，完成一个单元墙的施工。三头桩机沿墙轴

12、线移动1350mm后，进行下个单元的施工，对准桩位，重复上述过程。以此类推，连续成墙。6）、桩头浮浆处理，随钻进行，要在墙体初凝后按设计标高清除。图7-3深搅墙施工工艺流程图7、施工质量控制1）、对于深层搅拌工法，合理的确定水灰比对成桩质量尤为关键，通过试验和施工中的不断总结，根据机型和地层土体的不同可在0.61.0之间调整水灰比。实践证明，在保证孔口少量翻浆和水泥掺入比的前提下，只有合适的水灰比，才能保证水泥土搅拌的均匀性和成桩质量。2）、钻进、提升及复搅的速度均要控制在 0.81.0m/min之间，施工实践证明， 只有控制好钻进和提升速度，同时又根据机型、土体等情况，控制好输浆量、浆液 比

13、重、掺入比等关键环节，才能确保成桩质量。3）、施工中使用的水泥要经过试验，检验合格后方能使用。水泥浆液要按试验 确定的配合比拌制，搅拌好的浆液不得离析。浆液应经筛过滤后进入输浆泵，以免 损坏泵体，泵送浆液必须连续，一旦因故停泵，立即通知操作工，做好记录，防止 断桩。4）、为了保证墙体厚度，钻头直径要不小于设计桩径，桩间距应不大于理论计算值。5）、供电、供水必须连续。一旦中断，应将钻头下沉至停供点以下0.5m，待恢复供应时再喷搅提升。因故停机超过半小时时，应对泵体和输浆管路进行妥善清洗。6 ）、当浆液到达设计桩底后，应在桩底喷浆 30 秒，使浆液完全到达桩端。7 ）、当喷浆口提升到设计桩顶时，应

14、停止提升，搅拌 30 秒，以保证桩头均匀密 实。8 ）、搅拌喷浆提升速度和次数必须符合施工工艺要求，使喷浆量和提升速度相 配，保证墙体的均匀性，根据先导孔提供的资料，对特殊地段和堤身质量较差地段 适当加大喷浆量和放慢提升速度。详细记录钻机每米下沉和提升时间。深度记录误 差不大于100mm时间记录误差不大于 5s。9）、桩与桩的搭接间歇时间不大于 24h，如特殊原因超过上述时间，则应和前 一根桩进行对接，待水泥土墙具有一定强度后，在接头处采用套钻注浆或高压注浆 方案进行连接处理（详见 7.10 款）。8、施工过程中特殊情况的处理1 ） 钻进困难 在遇到较密实地层，钻进困难时，可采取以下措施：一是

15、将浆液调稀一级，穿 过该层后再恢复原水灰比。二是改进钻头的形式，对于十字钻头，可在叶片上补焊 锯齿钉，以增加对地层的切削能力；或者将十字钻头换成螺旋钻头。2 ） 障碍物处理 如遇无法拆除的过堤障碍物，如高压线、重要通讯线、桥梁、涵闸等，或堤身 内有块石、管道、麻袋等，深搅桩机无法施工时，可在施工安全区范围内，采用高 压旋喷工法施工。 依现场条件， 计划对 575+500处的通讯线、 574+300和 573+750处 的高压线堤段采用高喷工法处理（高喷施工方案另报） 。3 ） 输浆管堵塞事故 该事故的发生，一是因为发电机故障而产生较长时间的停电；二是因水泥浆使 用不当而造成。前者要求配备备用小

16、型发电机组（20kw）,避免注浆泵因停电而使输 浆管堵塞。后者则要求拌制好的水泥浆一定要经过筛后方可使用。一旦堵管，要及 时处理，不能影响继续施工。9、墙体接头处理措施深层搅拌防渗墙工艺是由单桩套接成墙，故需连续施工，按设计要求，因故停工和二台桩机施工部位之间的搭接超过 24h 后，由于前桩已初凝，则无法连接。需进行接头处理，确保墙体连续完整，形成一道防渗墙。在施工中一般采取下列两种 处理措施较适宜1）钻孔注浆处理在接头处套打三个 130mm勺钻孔，孔深同该段墙深，在钻孔中灌入水泥砂浆密 封（如下图）。防渗墙轴线搅拌桩注浆孔130mm2）单管旋喷处理在接头处采用单管高压旋喷处理（如下图）10、质量检验质量检验按照设计图纸文件及监理单位要求，对施工作业全过程及搅拌桩质量 进行检验。1）施工过程的原始记录及原材料试验资料经监理单位认可鉴字验收，包括桩 位、桩顶、桩底标高，桩身垂直度，桩身水泥掺入比，搅拌头上提喷浆速度，浆液 水灰比等单桩施工作业全过程。2 ）防渗墙体质量检测（1）、钻探取芯检查墙体施工完28天后进行钻探取芯检查，沿轴线每 300m抽检1孑L，共19个孔, 要求全孔取芯，并将岩芯装入岩芯箱内进行拍照或录像。每孔取 2组试样进行室内 物理力学试验，测试墙体的抗压强度、弹性模量、渗透系数、允