施工工艺讲义

1、1 高压喷射注浆法1.1 简介高压喷射注浆法是 60 年代后期创始于日本，它是利用钻机把带有 喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后， 以高压设备使浆液或水成为高 压流从喷嘴中喷射出来， 冲击破坏土体， 同时钻杆以一定速度渐渐向上 提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个固结 体。1.2 适应性及局限性高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑粘 性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。当土中含有较多的 大粒径石块、 大量植物根茎或有较高的有机质时， 以及地下水流速过大 和已涌水的工程，应根据现场试验结果确定其适用性。1.3 高压喷射注浆法的特征及工程应用范围

2、（一）高压喷射注浆法的特征1. 适用范围较广。 由于固结体的质量明显提高，它既可用于新建 工程也可用于竣工后的托换工程。2. 施工简便。 只需在土层中钻一个孔径为 110mm 左右的小孔， 便可在土中喷射成直径为较大的固结体， 因而在施工时能贴近已有建筑 物，成型灵活。3. 可控制固结体形状。 在施工中可调整旋喷速度和提升速度，增 减喷射压力或更换喷嘴孔径改变流量， 使固结体形成工程设计所需要的 形状。4. 可垂直， 倾斜和水平喷射。通常在地面上进行垂直喷射注浆， 但 在隧道，矿山井巷工程地下铁道等建设中，亦可采用倾斜和水平喷射注 浆。5. 耐久性较好。6. 料源广阔。 浆液以水泥为主体。在地

3、下水流速快或含有腐蚀性 元素，土的含水量大或固结体强度 要求高的情况下，则可在水泥中捶 人适量的外加剂， 以达到速凝， 高强， 抗冻，耐蚀和浆液不沉淀等效果。（二）高压喷射注浆法的工程应用范围1. 增加地基强度。 提高地基承载力，整治已有建筑物沉降和不 均匀沉降的托换工程；减少建筑物沉降，加固持力层或软弱下卧层 ； 加强盾构法和顶管法的后座，形成反力后座基础。2. 挡土围堰及地下工程建设。保护邻近建，构筑物；保护地下工程建设 ; 防止基坑底部隆起。3. 增大土的摩擦力和黏聚力。 防止小型坍方滑坡 ; 锚固基础。4. 减少振动，防止液化。 减少设备基础振动 ; 防止砂土地基 液化。5. 降低土的

4、含水量。 整治路基翻浆冒泥 ; 防止地基冻隆。6. 防渗帷幕。 河堤水池的防漏及坝基防渗 ; 帷幕井筒 ; 防止 盾构和地下管道漏水漏气 ; 地下连续墙补缺 ; 防止涌砂冒水。1.4 高喷的分类根据固结体的形状和喷射流移动方向一般分为旋转喷射（简称旋喷 ），定向喷射 （简称定喷 ）和摆动喷射 （简称摆喷 ）三种型式。1. 旋喷 旋喷法施工时，喷嘴一面喷射一面旋转并提升，固结体呈圆柱状。主要用于加固地基，提高地基土的抗剪强度，改善土的变形性质，也可 组成闭合的帷幕，用于截阻地下水流和治理流砂。2. 定喷 定喷法施工时，喷嘴一面喷射一面提升，喷射的方向固定不变，固 结体形如板状或壁状。3. 摆喷摆

5、喷法施工时喷嘴一面喷射一面提升， 喷射的方向呈较小角度来回 摇动，固结体形如较厚的墙板状。 定喷及摆喷两种方法通常用于基坑防 渗，改善地基土的水流性质和稳定边坡等工程。根据高喷施工的工艺当前可分为：单管法，双管法，三管法和多重 管法四种方法。1. 单管法单管旋喷注浆法是利用钻机把安装在注浆管（单管 ）底部侧面的特殊喷嘴，置入土层预定深度后，用高压泥浆泵等装置，以 20Mpa 左右 的压力， 把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体， 同时借助注浆管的旋 转和提升运动，使浆液与从土体上崩落下来的土搅拌混合，经一 定时 间凝固，便在土中形成圆柱状的固结体。2. 双管法使用双通道的双注浆管。 当双注浆管钻

6、进到土层的预定深度后，通 过在管底部侧面的一个同轴双重喷嘴， 同时喷射出高压浆液和空气两种 介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出 20Mpa 左右压力时浆液，从内喷嘴中高速喷出，并用 0.7Mpa 左右压力 把压缩空气， 从内喷嘴中高速喷出。在高压浆液和它外圈环绕气流的共 同作用下，破坏土体的能量显著增大，喷嘴一面喷射一面旋转和提升， 最后在土中形成圆柱状固结体。3. 三管法 使用分别输送水、气、浆三种介质的三注浆管。在以高压泵等高压 发生装置产生 20MPa 左右的高压水喷射流的周围， 环绕一股 0.7MPa 左 右的圆筒状气流， 进行高压水喷射流和气流同轴喷射冲切土

7、体，形成较 大的空隙，再另由泥浆泵注入压力为 0.2I.OMPa的浆液填充，喷嘴作 旋转和提升动，最后便在土中凝固为直径较大的圆柱状固结体。4. 多重管法这种方法首先需要在地面钻 个导孔， 然后置人多重管，用逐渐向 下运动的旋转超高压力水射流（压力约40MPa），切削破坏四周的土体， 经高压水冲击下来的土和石成为泥浆后，立即用真空泵从多重管中抽 出。如此反复地冲和抽，便在地层中形成一个较大的空间。装在喷嘴附 近的超声波传感器及时测出空间的直径和形状， 最后根据工程要求选用 浆液， 砂浆，砾石等材料进行填充，于是在地层中形成一个大直径的 柱状固结体，在砂性土中最大可达 4m。1.5高喷墙的结构形

8、式及适用条件1.5.1结构形式咼喷可米用旋喷、摆喷、定喷二种形式，每种形式可米用二管法、 双管法和单管法，高喷墙的结构形式可采用以下方式：(1) 旋喷套接(2) 旋喷摆喷(3) 摆喷对接或折接(4) 定喷折接(a)单排*双排和三排旋喷套接(d)定喷折接5图5.0J 高喷墙的结构形式1.5.2适用条件（1）定喷和小角度摆喷适用于粉土和砂土地层，大角度摆喷和 旋喷适用于1.2所述地层。（2）承受水头较小的或历时较短的高喷墙，可采用摆喷折接或 对接、定喷折接形式。（3）在卵（砾）石层中，深度小于 20m时，可采用摆喷对接或 折接形式，对接摆角不宜小于 60度，折接摆角不宜小于 30度，深度 20-3

9、0m时，可采用单排或双排旋喷套接、 旋摆搭接形式，深度大于30m 时，宜采用两排或者三排旋喷套接形式。1.6 施工工艺1.6.1施工工艺流程泥浆制备钻机就位测造孔施工回 浆处理泥 浆回 收弃渣弃浆高喷机就位静压灌浆摆（旋）喷灌浆回浆-成墙1.6.2 造孔 钻孔施工机具 机具可采用回转钻进、冲击钻进、冲击回转钻进、振动、射水钻进 等方式成孔，钻孔孔径应大于喷射管外径 20mm 以上。 造孔方法 造孔工艺可采用清水钻进或者泥浆固壁的方式，钻进一次成孔。 为确定地层情况，先导孔取芯，描述岩芯、绘制地质剖面图。先导 孔间距可为 30m 左右，深度大于高喷墙设计深度 0.3m。 孔位偏差保证孔位偏差 5

10、cm 孔斜孔深不超过 30m 时，保证成孔偏斜率不大于 1%。1.6.3 高喷灌浆造孔完毕后， 即可将高喷机就位， 调整摆喷轴线及角度使之与设计 值一致，并在地面进行试喷，检查水、气管是否畅通。然后下入喷管， 当高压喷管插入预定深度时，按以下步骤进行操作： 向孔内注入符合要求的水泥浆、高压水和气。 按设计转速原地旋转高压喷管。 待泵压和风压升至设计规定值并孔 口返浆时，按设计的提升速度提升高压喷杆， 进行自下而上的高喷灌浆 作业。静压灌浆当高喷灌浆到设计墙顶高程后，利用回浆或者水泥浆及时回灌，直 至浆面不再下沉为止。1.6.4 质量检查质量包括施工过程的检查，以及防渗性能的检查，防渗性能的检查

11、 手段有开挖、围井、钻孔取芯等。1.7 施工中注意的问题1) 单元、分部工程的划分2) 先导孔取芯及描述3) 施工参数的选择4) 验证性试验5) 孔内严重漏浆的处理6) 复喷长度的确定7) 质量检查1.8 施工实例西夏水库于 2008年8月开工建设，于 2009年3月主体工程基本完 成。并于 3 月 7 日开始蓄水，水库蓄水后渗漏严重，特别是水库东北角 的农田及村落，已出现了浸没影响的趋势，当地群众反映强烈。为避免 水库坝后地下水位抬升引起次生盐渍化灾害， 同时也为了控制水库的渗 漏，我单位在 5 段渗漏较为严重的坝段做高喷处理。1.8.1 工程地质情况(1) 角砾石层：层厚1-1.6m,密实

12、，主要成分以石英岩、灰岩、 白云岩等为主，最大粒径 4cm 最小粒径0.5cm，约占70%80%充填 物以壤土为主。(2) 回填压实的壤土(截渗槽)：层厚 1-6m，密实，硬塑，砾 石含量约占5% 10%左右，最大粒径 2cm 最小粒径0.5cm。(3) 角砾：杂色，中密 -密实，主要成分以石英岩、灰岩、白云 岩为主，最大粒径 3cm,最小粒径0.5cm。(4) 细沙：灰黄色，稍湿，中密，主要成分以石英、长石为主， 砂质较纯。1.8.2 施工中问题(1) 单元、分部工程的划分本工程共划分成 5 个分部：每一个施工段为 1 个分部。共计 25 个 单元， 1 202个高喷灌浆孔。单元的划分直接影

13、响到检查孔数量及质量评定， 规范要求的划分标 准为每单元不宜大于 1000m2。( 2)先导孔取芯及描述先导孔顾名思义， 在高喷中起到先导的作用， 只要目的为了摸清施 工区地质条件，为后续施工提供准确的参数选择基础。(3)验证性试验及施工参数的选择4） 孔内严重漏浆的处理（5）复喷长度的确定（6）质量检查围井：3-5个单元布置一个围井，砂土、粉土层不小于3m2,砾石卵（碎） 石地层不小于 4.5m2.412 防渗墙2.1 简介混凝土防渗墙是在松散透水地基或土石坝 （堰） 坝体中以泥浆固壁 连续造孔，在泥浆下浇筑混凝土或回填其它防渗材料筑成的， 起防渗作 用的地下连续墙。它是 20 世纪 50

14、年代，起源于意大利。水利水电工程防渗墙的厚度一般只有 30cm150 cm,与大坝相比十 分单薄。但由于它深埋于地基中，水平荷载主要由墙后地基承担，相当 于弹性地基上的薄板，所以降低墙体材料的弹性模量与强度的比值，有 利于改善墙体的应力状态。 坝基和坝体防渗墙虽然也属于地下连续墙的 范畴，但其工作条件与一般起承重、挡土作用的地下连续墙是不同的， 故对墙体材料的要求也不同。 防渗墙的底部一般要求嵌入基岩或不透水 层中一定深度（0.5m1.0m），其顶部则需要与坝体防渗设施连接。2.2 特点与其它防渗型式相比较，混凝土防渗墙有如下特点：（1）墙体的结构尺寸（厚度、深度）、墙体材料的渗透性能和力学

15、性能可根据工程要求和地层条件进行设计和控制。（2）施工方法成熟，检测手段简单直观，工程质量可靠。(3) 几乎可适应于各种地质条件，从松软的淤泥到密实的砂卵石、 甚至漂石和岩层中， 虽然施工有难易之分，但以目前的技术都可建成防 渗墙。(4) 用途广泛，既可防水、防渗，又可挡土、承重；既可用于大型 深基础工程，也可用于小型的基础工程；既可作为临时建筑物，也可作 为永久建筑物。(5) 一般说来，混凝土防渗墙施工要借助于大型的施工机械并在泥 浆固壁的条件下进行，工艺环节较多；因此，要求有较高的技术能力、 管理水平和丰富的施工经验。(6) 与其它防渗措施相比，混凝土防渗墙耐久性较好，防渗效率较 高。2.

16、3 混凝土防渗墙的类型 水工混凝土防渗墙的类型可按墙体结构形式、 墙体材料、 布置方式 和成槽方法分类。(1) 按墙体结构形式分：可分为桩柱型防渗墙、槽孔型防渗墙和混 合型防渗墙三类。槽孔型防渗墙使用更为广泛。(2) 按墙体材料分： 主要有普通混凝土防渗墙、钢筋混凝土防渗墙、 粘土混凝土防渗墙、塑性混凝土防渗墙和灰浆防渗墙。(3) 按布置方式分：可分为嵌固式防渗墙、悬挂式防渗墙和组合式 防渗墙。(4) 按成槽方法分：主要有钻挖成槽防渗墙、射水成槽防渗墙、链 斗成槽防渗墙和锯槽防渗墙。12 12 12 1 ： 12.4施工2.4.1混凝土防渗墙的施工程序不同型式的防渗墙的施工程序不尽相同。槽孔型

17、混凝土防渗墙的主要施工程序如图。槽孔型混凝土防渗墙的施工程序主要程序为：造孔、清孔换浆、终孔与清孔验收、浇筑泥浆下混凝 土、全墙质量检查与验收、处理与坝内防渗体的连接。造孔使用冲击式、回转式、钻铣式钻机或液压抓斗、刮斗等。造孔 作业累计耗用工时约占防渗墙总工期的 60以上，因此造孔机械的选型 是缩短防渗墙总工期的关键之一。 同时选用膨润土或优质粘土制成泥浆 用以固壁、悬浮和携带岩屑、冷却和润滑钻头。泥浆的质量也直接影响 造孔的进度、 质量与安全。清孔换浆是将孔内含有大量砂粒与岩屑的泥 浆更换成质量合格的泥浆， 还要把孔两端已浇混凝土表面附着的岩屑和 泥皮刷洗干净，以保证墙体混凝土、相邻两墙段的

18、竖直接缝、墙底与基 岩接触带的质量。清孔换浆常用的机具有压缩空气吸泥器、砂石泵、钢 丝刷子钻头等。2.4.2 导向槽及施工平台制作经过几个项目的实践证明，导向槽制作的好坏，对施工进度的影响 非常的大，对于地基较弱的施工地点，制作成倒“ L ”型，能有效的防 止施工中导向槽的破坏， 制作导向槽花费时间远远小于后期修复停工时 间。2.4.3 槽段的划分及成槽（1）钻劈法成槽 成槽方法是先钻凿主孔，后劈打副孔；由于钻头是圆形的，在主、 副孔钻完之后，其间会留下一些残余部分，称作“小墙” 。这需要找准 位置，从上至下把它们清除干净（俗称“打小墙”）。至此就可以形成一 个完整的、宽度和深度满足要求的槽孔

19、。钻劈法施工的主孔为钻头直径，畐I孔在防渗墙轴线方向上的长度， 粘性土地层为1.0d1.25d（d为主孔直径，即槽孔宽度），砂壤土和砂卵 石地层为1.2d1.5d。码头水库墙厚60cm,主孔为60cm,副孔取主孔的1.25倍即0.75cm, 槽孔取5个主孔4个副孔，则槽段长为6.0m。（2）抓斗成槽使用抓斗直接挖槽，可以单抓成槽，也可以多抓成槽。纯抓法一般适用于细颗粒软弱地层（1）单抓成槽。此法即一次抓取一个槽孔。如抓斗最大开度为B，则一期槽长为B,二期槽长一般为（B-2 X S）m°S为抓二期槽时把一期槽已 经浇筑的混凝土两端面切去的长度，以保持一、二期墙段的可靠连接。当端面为平面

20、时，S=0.10.2m ；当端面为弧面时，S=0.30.5m。（2）多抓成槽。 此法分主、 副孔施工， 每个槽孔由三抓或多抓形成。 主孔的长度等于抓斗的最大开度，副孔的长度小于主孔的长度。（3）钻抓法成槽这是目前水利水电工程防渗墙施工中广泛使用的造孔成槽方法。 此 法一般使用冲击钻机钻凿主孔 （也称导孔 ），抓斗抓取副孔，可以两钻一 抓，也可以三钻两抓、四钻三抓形成长度不同的槽孔。这种方法能充分 发挥两种机械的优势；冲击钻机的凿岩能力较强，可钻进不同地层，先 钻主孔为抓斗开路；抓斗抓取副孔的效率较高，所形成的孔壁平整。抓 斗在副孔施工中遇到坚硬地层时， 随时可换上冲击钻机或重凿克服。此 法一般

21、比单用冲击钻机成槽提高工效 1 3 倍，地层适用性也较广。主 孔的导向作用能有效地防止抓斗造孔时发生偏斜。 应注意副孔长度一定 要小于抓斗的最大开度，一般要求不大于抓斗最大开度的2/3，否则可能出现漏抓的部位，而且抓取困难。钻抓法成槽2.4.4浇筑导管匹配和下设(1)导管的结构混凝土浇筑导管的内径不宜小于最大骨料粒径的6倍，一般为200250mm，有条件时采用较大直径的导管有利于浇筑施工的顺利进 行。导管的内径必须完全一致，否则容易造成堵管事故。导管可用钢板 卷制，也可用无缝钢管制作；管壁厚度一般为35mm,单节长度一般有 2m, 1.5m, 1.0m, 0.5m, 0.3m 等数种。导管有三

22、种连接方式，即法兰盘连接、丝扣连接和柔性键连接。法 兰盘连接用橡胶垫止水，另外两种都用“O”型密封圈止水。法兰盘连接的优点是结构简单，容易制作；缺点是接卸麻烦，费时费工，且起管 阻力较大。丝扣连接的速度快于法兰盘连接，但接头较笨重。操作最简 便的是钢丝绳柔性键连接，应优先选用。不论何种连接形式，均应保证 连接牢固和密封可靠。导管应能承受 1.21.5MPa的压力，导管及其接 头均需进行水压试验，合格后方可使用。（2） 导管配置配置导管时要在每套导管的下部设置几节长度为 0.31.0m 的短 管，以便在接近浇筑完毕时能根据需要随时拆卸、提升导管。因为在防 渗墙混凝土的终浇阶段， 导管内外的压力差

23、较小， 浇注不畅， 经常满管； 所以此时导管的埋深不能过大，又不能提出混凝土面， 短管即可解决此 问题，但底节不能用短管。底节导管是专用的，长度一般为2.53.0m，其下端不带法兰盘或其它形式的连接件。 最上面一节导管也应采用长度 0.30.5m 的短管，以便开浇后能及时拆除该管节，使管底能尽早离开 孔底部位，缩短混凝土出口不畅的时间。其它部位的管节长度一般为1.52.5m，这种长度的导管用量最多。开浇时导管底口距孔底应控制在 15 25cm 范围内。导管上端伸出 孔口的长度应尽量减少， 能在连接件下面插入支承架即可， 一般为 30cm 左右。单根导管的计划长度根据该导管所在位置的孔深和上述配

24、管要求 确定。采用法兰盘连接时，单根导管的实际长度等于各管节的累计长度 加上胶垫的累计厚度。采用其它连接形式时， 单根导管的实际长度等于 各管节长度之和，“0”形密封圈不增加导管的长度。导管的顶端配有混凝土进料漏斗， 其高度要便于混凝土的卸料。漏斗的容积要足以保证卸料时混凝土不会溢出。（3）导管的布设导管应布置在防渗墙中心线上，间距一般不宜大于3.5m，导管距槽孔两端或接头管的距离宜为 1.01.5m，据此确定不同长度槽孔需要 设置导管的根数。 当采用一级配混凝土或浇筑速度较快 （上升速度 3m/h 以上）时，最大导管间距可放宽到 4.0m。此外，当槽孔底面高差大于 25cm 时，导管应布置在

25、其控制范围的最低处。导管的下设和提升可以使用造孔钻机， 也可以使用吊车。使用钻机 的优点是提动导管比较灵活， 可随时活动导管；缺点是提升力和提升高 度较小，占用钻机的造孔时间。吊车的提升能力较大，一般不容易发生 埋管事故，但活动导管的速度较慢。用钻机提管时，最好每台钻机固定 位置，只提一根导管。单元槽孔造孔结束之后， 即可按照各套导管的配置计划和起吊设备 能提起的高度， 在地面预先分段连接并编号， 以减少下管时的连接时间。 下设导管最好用吊车，这样可以加快下管速度。下设导管之前应作好提 管设备就位、导管运至现场、管位标示、摆放支承架、专用器材清点等 准备工作，各套导管要按下设顺序排放在孔口附近

26、。下设导管应有专人 负责指挥和记录，起吊和连接都要注意安全，忙而不乱，紧张有序地进 行。由于下管有时间限制，特别是要下钢筋笼和接头管的槽孔，时间更 为紧张；因此，应尽可能同时下设各套导管。整根导管连接完毕后，应 先放到孔底后再提起1525cm；这是避免发生下管错误最可靠的办法。2.4.5混凝土浇筑槽孔混凝土浇筑是防渗墙施工的关键工序，所占的施工时间不长， 但对成墙质量至关重要。防渗墙混凝土采用泥浆下直升导管法浇筑，自 下而上置换孔内泥浆，在浆柱压力的作用下自行密实，不用振捣。单个 槽孔的浇筑必须连续进行，并在较短的时间内完成。由于浇筑过程不能 直观了解，质量问题不易及时发现；所以必须加强管理，

27、严格按照工艺 要求操作，充分作好各项准备工作。浇筑导管的安装方法见下图。Bn245.1开浇阶段开始浇筑混凝土前，须在导管内放入一个直径比导管内径略小的、能被泥浆浮起的胶球作为导管塞，以便将最初进入导管的混凝土和管内的泥浆隔离开来。为确保开浇后首批混凝土能将导管下口埋住一定深度 （至少30cm）,应计算和备足一次连续浇入的混凝土方量，其中包括导管 内的混凝土量。 为了润湿导管和防止混凝土中骨料卡球， 浇注混凝土前宜先向每根导管内注入少量的砂浆，砂浆的水灰比一般为0.6： 1。当槽孔为平底时，各根导管应同时开浇； 当槽孔底部有坡度或台阶 时，开浇的顺序为先深后浅。 开浇可采用满管法， 也可采用直接

28、跑球法。 满管法是指，管底至孔底的距离较小，塞球不能直接逸出管底，待混凝 土满管后稍提导管才能逸出的开浇方法。 直接跑球法是指，管底至孔底 的距离较大，塞球能直接逸出管底的开浇方法。采用满管法时，导管不 能提得过高，管内混凝土面开始下降后立即将导管放回原位。首批混凝土浇注完毕后， 要立即察看导管内的混凝土面位置， 以判 断开浇是否正常。若混凝土面在导管中部，说明开浇正常；过高则可能 管底被堵塞； 过低则可能发生导管破裂或导管脱出混凝土面事故。 开浇 成功后应迅速加大导管的埋深，至埋深不小于 2.0m 时，及时拆卸顶部 的短管，尽早使管底通畅。2.4.5.2 中间阶段最上面的一节短管拆除后，混凝

29、土浇筑进入中间阶段。此阶段的特 点是导管内外的压力差较大，下料顺畅，混凝土面上升速度快。中间阶 段主要有以下控制点。（1）导管埋深。导管埋入混凝土的深度不得小于 1m，不宜大于6m， 特别是要防止导管提出混凝土面，造成断墙事故。埋深过小容易混浆， 1m是最低要求，一般情况下应按不小于1.5m控制。埋深过大则容易造 成铸管事故； 当采用接头直径较小的导管或浇筑速度较快时， 最大埋深可适当放宽控制导管埋深的主要方法是： 浇筑过程中经常测量混凝土面的深度并作记录， 根据混凝土面深 度、导管埋深要求和管节长度确定拆管长度和拆管时间。 及时提升、拆卸导管并作记录，各根导管拆下的管节要分开堆放， 以便与记

30、录核对； 每次拆管后均应核对所拆管节的长度和位置是否与配 管记录一致。 在浇筑指示图上标明不同时间的混凝土面位置和管底位置，直观了解导管埋深。 及时记录实浇方量，并与同一混凝土面深度的计算方量相比较， 分析判断浇筑是否正常。 若按所测混凝土面计算出的方量大大超过实浇 方量，则说明混凝土内混入了大量泥浆或没有测到真正的混凝土面，导 管的实际埋深可能不够或已脱出混凝土面，必须查明原因，采取相应的 补救措施。 经常观察导管内混凝土面的位置是否正常，若管内混凝土面过 低，则应查明原因，并加大导管埋深。（2）混凝土面上升速度。混凝土面的上升速度应不小于 2m/h，这 是最低的要求，一般应争取达到 3m/

31、h 以上。浇筑速度越快对浇筑质量 越有利，浇筑速度过低有多种不利的影响，并可能引发重大质量事故。保证浇筑速度的主要措施有： 采用自动化和机械化程度较高的混凝土搅拌、运输方法。严格控制混凝土质量，防止发生浇筑事故。 加强施工机械的维护保养，避免浇筑中断。尽量减少混凝土的中间倒 运环节。 轮流拆卸各根导管。 加强各协作单位之间的联系和配合， 始终保持步调一致。（ 3）混凝土质量。防渗墙的浇筑事故往往是由于混凝土的质量问 题引起，所以在浇筑施工过程中必须严格控制混凝土的质量， 层层把关， 处处设防。由于原材料、骨料含水量、配料、搅拌、运输以及施工组织 等方面的原因，混凝土的和易性难免出现波动。入孔混

32、凝土的坍落度要 控制在1822cm的范围内，且不得存在严重离析现象；和易性不好的 混凝土绝对不能使用。控制入孔混凝土的质量可采取以下措施： 采用和易性较好、坍落度损失较小的配合比。 采用自动化程度较高、 生产能力较强的搅拌系统和搅拌运输车供 应混凝土。 及时对砂石骨料的含水量和超逊径进行检测，加强原材料的质量控制。 加快浇筑速度，避免浇筑中断，新拌混凝土要在1h以内入孔。 定时检查新拌混凝土的坍落度，开浇时一定要检查，不合格的混凝土不运往现场。设专人检查运至现场的混凝土的和易性，不合 格的混凝土不要放进分料斗。槽孔口应设置盖板，放料不要过猛、过快，避免混凝土由管外撒 落槽孔内。（4）混凝土面高

33、差。槽孔浇筑过程中要注意保持混凝土面均匀上 升，各处的高差应控制在 0.5m 以内。混凝土面高差过大会造成混凝土 混浆、墙段接缝夹泥、导管偏斜等多种不利后果。防止混凝土面高差过大的主要措施有： 尽量同时浇注各根导管。 注入各根导管的混凝土量要基本均匀。导管的平面布置应合理，要考虑槽孔两端孔壁的摩擦 阻力。准确测量各点的混凝土面深度，根据混凝土面上升情况及时调整各导管的混凝土注入量。尽量缩短提升、拆卸导管的时间。各根 导管的埋深应基本一致。避免发生堵管、铸管等浇筑事故。2.4.5.3 终浇阶段当混凝土面上升至距孔口只剩 5m 左右时， 槽孔浇筑进入终浇阶段。此阶段的特点是槽孔内的泥浆越来越稠，导

34、管内外的压力差越来越小， 导管内的混凝土面越来越高，经常满管，下料不畅，需要不断地上下活 动导管。 此时用测锤已很难测准混凝土面。 终浇阶段的主要施工要求是 全面浇到预定高程，避免产生墙顶欠浇、高差过大、混凝土混浆过多、 墙段接缝夹泥过厚等缺陷。 由于泥浆下浇筑的混凝土表面混有较多的泥 浆和沉渣；因此一般都要求混凝土终浇高程高出设计墙顶高程至少0.5m，以后再把这部分质量较差的混凝土凿除。终浇阶段的控制措施主要有：适当加大混凝土的坍落度，避免坍 落度小于20cm的混凝土进入导管。及时拆卸导管，勤拆少拆，适当 减少导管埋深。 经常上下活动导管。 增加测量混凝土面深度的频次， 及时调整各根导管的混

35、凝土注入量。 采用带有取样盒的硬杆探测混凝 土面。槽内插入软管，用清水和分散剂稀释孔内泥浆。245.4其它混凝土浇筑注意事项(1)施工应严格按计划进行，实际执行情况 (包括导管下设、拆卸情 况，混凝土开浇情况，混凝土顶面测量等 )都应用专用表格详细记录。正常浇筑时，测量混凝土面的间隔时间要固定(一般为 30min)， 以便从浇筑指示图上能直观了解混凝土面上升速度的变化情况。特殊情况可在此基础上再加密测量。(3) 测量混凝土面用的测锤的形状和重量要适当，不能用测量孔底 沉渣面的测饼代替，以免将沉渣表面误认为混凝土面。一般可采用上底 直径30mm，下底直径50mm,高100mm的钢制测锤。(4)

36、在预计混凝土浇筑方量时，应将理论方量乘以超挖系数 (扩孔系 数)。超挖系数的取值范围可参照下表。不同地层的超挖系数造孔设备粘土、粉土层密实砂砾石松散砂砾石层漂卵石层钢丝绳冲击钻机1.10 1.151.15 1.201.2 0 1.251.25 1.30抓斗挖槽机1.05 1.101.10 1.151.15 1.20(5)防渗墙混凝土浇筑中，供料中断和堵管事故是经常发生的，事先一定要有预案，一定要准备好处理堵管事故的机具。(6) 夏季施工和浇筑高标号混凝土时，要尽量减少停等，以防混凝土坍落度损失过大造成堵管事故。(7) 混凝土浇筑中，接班人员未到交班人员不得离开岗位；遇吃饭时 间只能换班吃饭，浇

37、筑强度可略有降低，但不得中断浇筑。(8) 在浇筑过程中发生事故时，要及时采取适当措施处理，切勿久拖 不决；否则混凝土失去流动性后更难处理，可能带来更大的损失。2.4.6墙段连接246.1钻凿法钻凿法即施工二期墙段时在一期墙段两端套打一钻的连接方法，其接缝呈半圆弧形，一般要求接头处的墙厚不小于设计墙厚。InInInIna.一序墙段浇完c.二序墙段成槽In1nInIn麹)b.打接头孔d.二序墙段浇完钻凿法墙段连接施工程序图钻凿法的优点是结构简单、施工简便、对地层和孔深的适应性较强， 造价较低；其缺点是接头处的刚度较低、需重复钻凿接头孔、费工费时、 浪费墙体材料，特别是孔形、孔斜不易控制。246.2

38、接头管法接头管法所形成的墙段接缝形式与钻凿法相同，都是半圆孤形，只 是施工方法不同。接头管法的施工程序是：在浇筑一期槽孔前，在槽孔的两端下设接头管，开浇一定时间后，逐步拔出接头管而形成接头孔，然后将该接头孔作为相邻二期槽孔的端孔。这种方法避免了重复钻凿接 头孔所造成的工时和材料浪费，并具有接触面光滑、接缝紧密（缝宽可以控制在1mm以下）、孔斜易控制、搭接厚度有保证等优点，但要有专 门的设备，施工工艺较为复杂，特别是在防渗墙深度较大的情况下。钢筋笼接头管 : n raaa-rai拔管法接头施工示意图-在槽孔中下设接头管；（b）-下设钢筋笼；（c）-浇筑混凝土;（d）-拔岀接头管2.5工程质量检查

39、防渗墙工程是隐蔽工程，质量的控制和检查极其重要。 它的检测手 段至今尚不十分完善，通常主要应注重施工过程的检查和控制。对墙体 的检查，要全面分析各项检测成果和整体防渗效果，综合评价。2.5.1 造孔检查造孔检查内容包括槽孔的位置、 轮廓尺寸、孔斜和孔深 （入岩深度） 等。2.5.2 入岩深度检查防渗墙的入岩深度不能直接量测， 只能用间接的方法进行判断。防 渗墙入岩深度检查的方法是： 在钻进基岩的过程中鉴定基岩面位置及岩 性，据此确定入岩深度和终孔深度，所确定的入岩深度应不小于设计入 岩深度；在槽孔检验时，将实际终孔深度与所要求的终孔深度相比较， 判定其是否满足要求。2.5.3 清孔检查清孔阶段

40、应当检查孔底淤积厚度、 孔内泥浆质量， 二期槽孔还应检 查接缝面泥皮刷洗情况。2.5.4 墙体材料的质量检查包括原材料检验、新拌混凝土的质量检查等2.5.5 墙体质量检测对混凝土防渗墙成墙质量的检查，现行采用的方法有钻孔取芯法、超声波法和地震透射层析成象（CT）法。2.6 施工实例马头水库防渗墙11240.15折算米，墙厚60cm混凝土防渗墙浇筑 3430m3。 这个工程成槽既有抓斗又有冲击钻， 同时， 在施工中也出现了 一些问题，比较典型。码头水库造孔开始选用抓斗成槽， 发现卵石粒径较大， 后期采用冲 击钻成槽。说明，前期的先导孔勘察至关重要，因为防渗墙成槽的时间 大约占到施工时间的 60%

41、以上， 选用何种成槽方法， 直接影响到施工进 度。码头水库影响工期的另一个原因是导向槽制作不合格， 施工中坍塌 等现象普遍，也直接影响了施工进度。3 夯扩桩3.1 简介夯扩桩是在锤击沉管桩的机械设备与施工方法的基础上加以改进， 增加一根内夯管， 按照一定的施工工艺，采用夯扩的方式将桩端现浇 混凝土扩大成大头形的一种桩型， 通过增大桩端 截面和挤密地基土， 使桩的承载力大幅提高， 大量工程实践证明： 该桩型具有施工技术可靠、 工艺科学、无泥浆污染以及工程性价比高等优点， 使得该桩型得以大规 模使用，并取得良好的社会效益和经济效益。3.2 施工工艺技术参数根据规范要求，桩端进入持力层深度 >

42、im沉桩深度采取设计桩长 与贯入度双向控制，最后锤击平均贯入度小于 100m m,具体参数如下: 管内夯扩灌注砬高度 H (m)高度H (m)外管上拔 设计桩长与双管 内步夯入深度差值 C( m)第一次 > 3.60.8 1.00.2 0.3第二次 > 4.20.8 1.00.2 0.3工程技术质量指标具体指标有：桩位放样偏差；垂直度误差；桩位允许偏差；成桩允许偏差；钢筋笼制安；砼配合比强度试验报告。3.3 施工工艺3.3.1 施工准备检查用于测定桩位的基线，一般应以龙门桩、纵横轴线为基线。施 工单位测放桩位时应在各桩的中心位置插入带有明显标志的竹签， 并用 套板和撒石灰标出桩位。

43、 检查场地的地坪标高和桩管长度， 在每个桩位 下 2m 内进行探桩，检查桩机就位后桩管中心与桩位中心的偏差，桩管 垂直度、桩管直径是否符合设计和施工规范规定。对钢筋、砂、石和水 泥等原材料进行质保书检查和现场取样试验。 若在可能产生液化的饱和 粉土、砂性土地基打桩尚应检查是否有切实有效的排水措施。3.3.2 桩位放置干硬性混凝土桩架就位后在外管内放入内夯管， 在桩位上垫一层150m m200mm 厚与灌注桩同强度等级的干硬性混凝土， 放下桩管后紧压在上面， 以防 回淤。干硬性混凝土放置厚度不可太薄， 也不可在桩位严重积水的情况 下放置，使之不能在夯实后形成阻水、阻泥的管塞。3.3.3 沉管将外

44、桩管和内夯管叠合同步打入设计深度。 在沉管过程中应注意桩 位的偏位、桩管的垂直和桩管进入各土层的锤击情况是否与勘察报告相 符等情况。夯扩桩一般用设计桩长和沉管最后贯入度双重标准控制沉管 的深度。 贯入度一般通过试桩由设计单位确定，以最后二阵的平均贯入 度作为控制标准。3.3.4 提升内夯管，灌入第一批混凝土沉管达设计深度后， 把内夯管从外管内提升至外管上空，提升高度 以能灌注混凝土为宜，卸去外管上端的用于止淤封底的加颈圈，灌入第 一批混凝土， 高度为 H ，施工单位应根据管径和 H 换算成混凝土体积来 控制实际灌入投料高度， 以防 H 过大或过小。 一般检查可根据内夯管重 新放入外管内压在混凝

45、土上时内夯管顶高出外管顶的高度， 然后再换算 成实际的 H 值。3.3.5 夯扩头施工将内夯管放回外桩管中压在混凝土面上并将外桩管拔起 h 高度，用 钢丝绳固定， 以防夯击时跟下。锤击内夯管把外桩管内的混凝土夯出管 外，然后将内外管同时打至设计规定深度（h- c）处，迫使管内混凝土 向下部和四周基土挤压，形成扩大的端部，完成一次夯扩。根据设计要 求可重复以上施工程序进行二次夯扩。3.3.6 桩身施工拔出内夯管提升至外管上空， 灌入第二批混凝土， 体积应满足桩身 部分所需混凝土量。 将内夯管放入外管中紧压管内混凝土面上，边徐徐 拔管边加压，并控制内夯管加压深度，直至拔出地面。3.3.7 移位外管

46、拔出地面后桩机移位，重复以上步骤打第二根桩， 同时保护好已施工结束的桩， 以确保最后成桩质量。 外管拔出地面后应检查混凝土 面标高是否符合设计要求，否则应采取措施。3.4 施工过程注意要点(1) 沉管过程中，夯管封底可采用干硬性砼、无水砼，经夯击形成阻水阻泥管塞，其高度一般为100m m,其作法在沉管面预先放上高100mm 与桩性同标的干硬性砼，如果工程地下水位偏高，应在开机前 桩位砼放一袋干水泥,以利于开始沉管时止淤、阻泥,形成管塞效应。 沉管结束后, 应通过观察内夯管底部的干湿程度来判断止淤质量, 也可 以加大内夯管底效直径以减小外管内径的间隙来保证止淤质量。(2)为利于夯扩，夯扩的砼采用

47、坍落度040mm的干硬性砼，桩 身砼的坍落度控制在 80100mm。粗骨料要求级配良好，且粒径不大 于 4cm。( 3) 成桩要求：根据地质条件特点确定桩身砼灌注充盈系数(一 般为 1.2),成桩拔管须均匀下压,严禁内夯管冲压钢筋笼。(4) 第一次投料3.5m后，夯击使内管管顶与外管顶完全吻合后， 应继续锤击,以 进一步提 高桩的承载力,二次夯扩同此作法。(5) 夯扩桩桩身砼与扩大头上下段之间由于施工工艺的要求需要停顿, 这段时间应尽量缩短, 以保持施工的连续性, 使下部素砼不 至于产生严重的离析, 而影响夯扩与桩身交接部位砼的 质量。( 6) 两次夯扩若有异常情况, 不外乎以下两种情况： 锤

48、击数过 多, 说明持力层密度大、 土性好、 工程质量能够得到较好的控制； 锤击数过少， 说明桩端未进入持力层，应及时会同有关部门解决，比 如采取继续沉管等相关措施。（7）拔管是影响桩身质量的关键环节，旁站监理人员应督促施工 班组严格控制拔管速度，一 般土层以 1m/min 为宜，在软弱土层和软 硬土交界处要放慢拔管速度控制在0.30.6m/min。10、 在夯扩桩施工过程中出现的隆土现象，且土体上涌将造成桩身上 抬，桩位偏高，产生 桩的负磨擦力， 降低单桩承载力， 处理方法是 调整设计桩长和桩间距， 改变施工工艺 （桩型） 。（8）施工顺序应把握的原则： 对淤泥层较厚的宜先施工； 采 用退打方

49、式从中间向两端对称中或自一侧向单一方向进行；桩中心距小于 1700mm 时必须采用跳打的施工措施， 时间间隔不少于 28 天； 根据基础设计标高，按先深后浅的顺序进行；当持力层深度起伏 较大时，宜按深度分区施工。（9） 严把材料关，对不合格的骨料、钢筋、水泥一律在24 小时 内清退出场，施工单位应在 开工前向监理单位砼配合比试验报告，砼 强度应满足设计要求。（10）桩身长度的控制和测定： 在夯扩桩施工中， 桩身长度的控 制采用设计桩长及最后三阵 （一 阵为十锤）贯入度双向控制的方法， 其中以最后三阵贯入度指标控制为主，按照要求，锤重 为 3.2T 每阵 贯入度应小于80mm,桩身长度现场测定。

50、4 振冲4.1 简介振冲技术亦称为振冲法，依其加固松软土的途径、手段不同，可分 为振冲挤密法和振冲置换法或称振冲碎石桩法。 振冲法是以起重机吊起 振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使振冲器产生高频振动，同时开动 高压水泵，使高压水由喷嘴射出，在振冲作用下，将振冲器逐渐沉入土 中的设计深度。清孔后即从地面向孔内逐段填入碎石。每一填石段为 3050cm,不停地投石振冲，经振挤密实达到设计要求后方提升振冲器， 再填筑另一桩段。如此重复填料和振密，直到地面，由此在地基中构成 大直径的桩土共同工作的复合地基。 建筑物及其承担的荷载即由地基中 的碎石桩和振密了的土体共同承担，因此，复合地基的承载力较原松软

51、地基大为提高，而沉降与不均匀沉降将显著地减小。4.2 适应性及局限性振冲适用于处理砂土、粉土、粉质黏土、素填土和杂填土等地基。 对于处 理饱和黏性土和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适 用性。不加填料振 冲加密适用于处理黏粒含量不大于10%的中砂、粗砂地基。不宜用于湿陷性黄 土地基。4.3 振冲的分类4.3.1 振冲碎石桩法是利用振冲器水冲成孔， 分批量以砂石骨料形成桩体， 桩体与原地 基构成复合地基， 减少地基的沉降和沉降差。 本工艺有以紧密的桩体材 料置换一部分地基土的振冲置换作用。4.3.2 振冲挤密法是利用振冲器和水冲过程， 使砂土结构重新排列挤密而不必另加砂 石填料的方法，仅适

52、用于处理松砂地基。4.4 施工工艺4.4.1 振冲碎石桩法a) 定桩位： 施工时应先按桩位图测放桩位且经监理或业主复合验收合 格后， 方可进行下一步施工。b) 成孔：将振冲器对准孔点，以1m/min2m/min速度徐徐沉入土中， 每沉入0.5m1.0m,在该段高度悬留振冲 5s10s进行扩孔，待孔内 泥浆溢出时再继 续沉入，使形成 0.8m1.2m 的孔洞，当下沉达到设 计深度时，应清孔。再将振 冲器以 1m/min2m/min 的匀速沉至设计 深度以上30cm50cm,然后以3m/min5m/min的匀速提出孔口，再 用同法沉至孔底，如此反复 12 次，达到扩孔的目的。c) 清孔：清孔时应将振冲器沉至设计深度时, 流振