水泥土搅拌桩防渗墙工程施工设计方案

1、word 文档整理分享南水北调中线一期工程 总干渠陶岔渠首沙河南段 鲁山南 2 段施工标（合同编号： ZXJ/SG/LSN-002）渠道高填方安全加固措施水泥土搅拌桩防渗墙施工方案批准：审核：编制：参考资料word 文档整理分享中国水利水 电第二工程局有限公司南水北调中线工程鲁山南 2 段项目经理部目录1、工程概况.32、编制依据 .43、工期安排.44、施工布置.54.1、施工道路布置 .54.2、施工用水、电布置 .54.3、施工资源配置 .75、水泥土搅拌桩施工技术措施 .75.1、主要施工技术要求 .75.2水泥土搅拌桩施工技术参数 .85.3、水泥土搅拌桩施工 .85.3、成墙质量检

2、查 .115.4、注意事项 .116 、安全文明施工12参考资料word 文档整理分享1 、工程概况1.1 工程概况鲁山南 2 段工程为南水北 调中线工程总干渠陶岔至沙河南段工程的一部分，位于陶岔至沙河南段最末标段，桩号范围 TS229+262-TS239+042，总干渠线路总长 9.78km ，其中渠道 长 9.066km，建筑物 长 0.714km。挖方渠道长3263m ，填方渠道全 长 5803m 。根据渠道安全加固 设计图纸 ，为保证渠道后期运行安全，在部分高填方段增设水泥土搅拌桩防渗墙。水泥土搅拌桩施工采用 PH-5B型深层搅拌钻机。根据相关技术要求，我部已经完成水泥土 搅拌桩的试桩

3、试验 ，并通 过试验确定了施工参数。 详见渠道高填方安全加固措施水泥土搅拌桩防渗墙试桩 成果报告（中国水电二局【2013 】技案 017 号）。1.2 水泥搅拌桩防渗墙部位及工程量水泥土搅拌桩防渗墙桩径 400mm ，桩心距 312mm ，成墙厚度 250mm ，分布部位及工程量 见下表 1 。表 1水泥搅拌桩防渗墙分布部位及主要工程量表分段范桩号渠段长度防渗 墙长 度（ m ）备注围序号起点终点（ m ）TS229+TS230+右岸，832832262094TS230+094-TS渠段 11280TS230+TS230+230+302 不做防448448302750渗墙参考资料word 文档

4、整理分享TS231+TS232+左 + 右岸（右含澎渠段 2852842+912150002河渡槽 进口）TS232+TS232+左 + 右岸（均含澎渠段 3362398+428312674河渡槽出口）TS238+TS239+左岸（含淝河倒渠段 4503568539042虹吸出口）合计：左右岸防渗 墙长度分别是1808 、2620m,总长为 4428m,总面积为 34972 。水泥掺量 15% ，水灰比 1:1 ，水泥 浆比重 1.52g/cm3。每米水泥用量 32.59kg ，本 项目水泥用量约 3660t，用水量3700 方。2 、编制依据（1 ）施工图纸，业主、设计文件；（2 ）南水北

5、调中线一期工程 总干渠陶岔渠首沙河南段鲁山南 2 段施工 标招、投标文件；（3 ）建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002J220-2002）；（4 ）建筑地基基础工程施工 质量验收规范（GB50202-2002）；（5 ）水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（DL/T 5148 2012 ）。3 、工期安排根据设计图纸 要求，防渗 墙宜在渠堤沉降完成后开始施工。结合我部目前渠道衬砌施工 进度，将其安排在相应区段边坡衬砌完成之后 进行。由于防渗墙布置比 较分散且工程量 较大，在 实施期间对渠道衬砌、硅芯管、路缘石、防浪墙参考资料word 文档整理分享等施工干 扰较大。因此，应加快设有防渗 墙渠段的

6、 衬砌施工，尽可能减少工序间的干扰，为后续堤顶项目施工 创造条件。由于澎河渡槽进口闸室段右岸和淝河倒虹吸 闸室段左岸各布置一座降压站，防渗 墙轴线 从两座降 压站基础部位穿过，影响降 压站施工。根据中线局要求及 现场施工情况， 优先安排淝河、澎河两座降压站影响区域的施工，然后开始已衬砌边坡段的水泥 搅拌桩防渗墙施工。目前已完成衬砌的区段有TS229+352-TS230+750(右岸)、TS231+150-TS231+322(左 岸 )、TS231+150-TS231+318(右岸)、TS238+642-TS239+042(左岸 ) 。水泥土搅拌桩 14192 根，平均 桩长 7.9m ，共计

7、11.21 万米； PH-5B 型钻机每天成 桩约 260m ，月成桩效率为 6500m ；计划投入三套 钻机，预计工期为：11.21/(0.65*3)=5.7月6 个月。本项目计划于 2013 年 10月 1 日开始，2014 年 4 月 30 日完成。4 、施工布置4.1 、施工道路布置施工场内道路主要利用左右岸沿渠道路，左、右岸之间的交通主要利用各交通桥连接。所有道路均具备通行条件。4.2 、施工用水、电布置1 、施工用电根据水泥 搅拌桩分布位置， 结合现场变压 器的分布情况，施工机械可从就近的变压器接引。具体布置如下表所示。分段桩号渠段 长度（ m ）变压 器位置备注参考资料word

8、文档整理分享范围起点终点序号TS229+262TS230+094832渠段 1袁寨拌和站500KWTS230+302TS230+750448渠段 2TS231+150TS232+002852澎河拌和站500KW渠段 3TS232+312TS232+674362渠段 4TS238+539TS239+042503淝河拌和站800KW现场用电主要有钻机主电机、钻机油泵电机、潜水泵、搅拌电机、投光灯、照明等，单台总用负荷约 60KW 。现场 已布置的 变压器功率均能 满足施工需要，变压器以下采用 电缆接引至工作面配 电柜。另外施工 阶段我部将配 备 2 台 150KW的柴油发电机，作为本工程施工 阶段

9、的紧急备用电源，以应付突发情况以保 证现场施工的顺利进行。2 、施工用水每套设备配置一个 15m 3 水罐。采用混凝土罐 车或洒水车从澎河接水点接水，拉运至施工 现场，可满足施工需要。3 、施工供浆由于渠堤 宽度为 5 米，不足以布置供 浆点，为满足现场施工需要，在沿渠路与渠堤坡脚位置开挖 临时供浆池，供浆池体积约 5m 3。灰浆泵 距离钻机以150-200米远为宜，超出送 浆范围时，重新选取地点布 设灰浆泵、水罐及搅拌设备等。参考资料word 文档整理分享4.3 、施工资源配置根据工期安排，我部 拟投入 3 套水泥土 搅拌桩施工设备进行双班作 业，水泥土搅拌桩每套设备每班配管理人 员 2 人

10、，记录人员 1 人，作业人员 5 人，项目部技术、质检人员 1 人。每套水泥土 搅拌桩投入资源如下表：序号设备名称型号规格单位数量备注1钻机PH-5B 型台12高压浆泵GPB-90台13搅拌设备套24水箱15 方个15挖掘机斗宽 50cm台1导浆槽开挖、场地平整6配电柜XL-21台15 、水泥土搅拌桩施工技 术措施5.1 、主要施工技术要求1 、水泥土搅拌桩防渗墙厚不小于 0.25m 。水泥标号为等级普通硅酸盐水泥；2 、水泥土搅拌桩防渗墙布置在渠堤中心 线，防渗 墙布置与硅芯管及 监测等设施有影响 时，建管单位组织相关设计单位协调解决。3 、水泥土搅拌桩防渗墙顶低于设计堤顶高程 0.5m ，

11、墙体深入渠底清基建基面高程以下不少于2m 。4 、防渗墙水泥土搅拌桩桩体无侧限抗压强度宜不小于 0.5MP ，桩体渗透系参考资料word 文档整理分享数不大于 10 -6 cm/s ，破坏比降不小于150 。5、水泥土搅拌桩防渗墙水泥掺量及施工工 艺应根据现场生产性试验确定。6 、水泥土搅拌桩桩位中心偏差不大于5cm ，桩体垂直偏差不超 过 1% ；成桩直径和桩长不得小于 设计值。7 、水泥土搅拌桩防渗墙的施工宜安排在路面和防浪墙施工之前，渠堤填筑完成至少 3 个月以后。5.2水泥土搅拌桩施工技术参数施工工艺为 “四搅 二喷”法，现场施工技术参数详见下表。水泥土搅拌桩施工技术参数每米水钻进速度

12、提升搅拌速度单位喷喷浆压水泥水灰喷浆速度泥用量比档速度档转速速度浆量(L/min)力掺量(m/min)(r/min)（m/min(L/m)(Mpa)(kg)位位）15%32.591:1三0.8四651.021.4419.320.405.3 、水泥土搅拌桩施工水泥搅拌桩采用 PH-5B型搅拌桩机施工，采用“四搅二喷”工艺。具体施工工艺如下：生产性试验 施工准 备 搅拌机就位安装制浆设备 并连接输浆管路 试运转 搅拌下沉 喷浆搅 拌提升二次 喷浆搅拌下沉 搅拌提升清洗管路移机1、生产性试验施工前根据 设计提供的相关技 术要求（渗透系数 1*10 -6 cm/s ，渗透破坏比降 150 ，无侧限抗压

13、强度0.5Mpa ）进行了室内配合比 试验 。结合室内 试参考资料word 文档整理分享验结果进行了水泥土 搅拌桩现场 工艺性试桩试验 ，并对工艺试桩 的成桩效果进行了相关 质量检查。通过 生产性试验最终确定灰 浆泵压 力、送浆速度、喷浆量、提升和下沉速度、 转速等相关参数， 为施工现场提供技术支持。具体试桩工艺试验成果详见水泥土搅拌桩防渗墙试桩 成果报告（中国水电二局【2013 】技案18 号）。2 、施工准备测量放线，根据 设计图纸 确定桩位的起始位置， 现场设 立高程点随 时测量孔位原地面高程； 查阅 回填前建基面高程， 计算该段桩长 。开挖 导浆 槽（ 50*50cm ）；根据最大 桩

14、长安装钻杆，并在支架上明 显标识；检修设备及管路，确保各种 仪表读数准确和工作正常，有 问题及时更换。整个系统工作运 转良好。在地面上用竹筷 标注每根 桩的位置并 编号，避免人 为扰动 ；准备施工作业记录 表，安排 专人记录。由于沿线较长 ，施工面 较多， 应按桩号分段 单独编号。技术人员绘制平面图并在图上标出该段所有施工 桩位。水泥存放充足，水源有保障；施工道路通畅且施工区域不受其他工序影响。3、制备水泥浆施工所用水泥 浆的水灰比 为 1 ： 1，浆液密度1.52g/cm3，实际配置出的浆液比重偏差 1.50-1.54 g/cm3之间。先将定量水泥加入上层灰浆搅拌机中，再将水加至固定标记处

15、，边加水边搅拌，搅拌时间 3 min 。一次配制好的灰 浆全部放入下 层搅拌机中。制备好的水泥浆应在 45min内使用完。浆泵进浆 口设置滤网，以防 喷浆时堵管。施工过参考资料word 文档整理分享程中当下 层搅拌机中 储灰量不足 时，及时在上层搅拌机中配制，否 则会造成因浆液不足而断 桩。还要防止 浆液在贮浆桶内沉淀离析，施工中 浆液在灰 浆搅拌机中应不断搅拌。同时有专人检查下层搅拌机中的水泥 浆比重以及 浆泵压力、转数等参数，并做好 记录。水泥浆最好采用一 桩一配，可以更好的控制成 桩质量。4 、搅拌钻进桩位定好后，将打 桩机机身 调平( 以钻杆是否垂直 为依据，操作 时以钻锤吊线进行控制

16、 ) 。打桩 机就位后待水泥 浆到达钻头喷浆 口时，启动搅拌桩机电机，钻杆沿导向架下沉 钻进，钻进过 程一般不 喷浆，若钻进困难可适当 喷浆以防堵塞喷浆口，同 时可以降低 钻头温度。钻进速度应根据地 层软硬程度决定所使用的档位。钻头下沉至 设计深度位置 时（可从支架 标度上看出，亦可直接从 显示器上读数），停止 钻进。5 、喷浆搅拌提升水泥深 层搅拌桩机下沉到 设计深度后，使用确定的四档档位反 转提升，提升时严格按工 艺试验 确定的提升速度提升 钻杆并 喷射水泥 浆。由于搅拌机与 钻机距离 较远，开始 喷浆时钻 机机长应通过约定的方式及 时通知送 浆人员送浆。喷浆过 程中，不断 搅拌水泥 浆，

17、防止其离析。 为保证桩端施工 质量，原地 喷浆 30s ，使浆液完全到达 桩端。6 、二次喷浆搅拌下沉按照试验确定的三档档位下钻进行二次 喷浆搅 拌，使土体和水泥 浆搅拌均匀。下沉至桩底时浆液刚好用完。7 、二次搅拌提升搅拌提升至地面，完成一根桩的施工。参考资料word 文档整理分享8 、移机移动钻杆对中下一根 桩的桩位，重复步 骤 4-7 ，依次施工完成某一 桩号范围内所有 桩。若要中断施工， 须用清水冲洗管路，以免 时间过长 ，灰浆凝结堵塞管路系 统。5.3 、成墙质量检查1 、采用“可控源音频大地电磁法”检测截渗墙的整体性或低 应变检测桩 身完整性。“可控源音频大地电磁法”是一种无损检测

18、方法，可以 对截渗墙进行全部检测，探测深度大、分辨率高，探 测效果明显、直观。2 、成墙 28 天后，进行钻孔取芯法 检测 。每300 米长度范围内取一个 检测孔。使用 XY-2 钻机在桩搭接部位取芯 样，钻孔深度比 设计桩长 小 1-2 米。芯样送检，进行渗透系数、破坏比降和抗 压强度等指 标检测 。钻 孔用 1:2.5水泥砂浆回填。5.4 、注意事项1 、注浆中断情况 处理：施工 时随时观察桩体注浆量。如果由于输浆管阻塞而造成断 桩，应及时查明断桩部位，并把 钻头下沉至断 桩部位以下 0.5m 重新供浆搅拌提升。如果发现断桩时间 超过 24h ，则在断桩旁边加补搅拌桩，以确保搅拌桩整体防渗

19、效果。2 、施工中断情况处理：搅拌桩防渗墙施工必须连续进 行，若由于机械故障或水泥供 应不上出 现施工中断超 过 24h ，需进行处理。在新桩和老桩之间采取搭接处理。3 、搭接厚度不够或漏 桩需补桩 。对于直 线与直 线段、直线与圆弧段交叉部位应有技术人员研究桩位布设方式，并定好 桩位，以保 证防渗效果。4 、桩长的确定：施工 时钻孔深度为设计桩 底高程与原地面高程之差，喷浆参考资料word 文档整理分享深度为设计桩 底高程与 设计桩顶 高程之差，每根桩施工前先 实测原地面高程。设计桩 底高程通 过查阅 填筑前建基面高程可得， 设计桩顶 高程见设计图纸 。过交叉建筑物 时应按下表桩底高程控制：

20、序号建筑物名称桩号1叶庄沟排水TS229+899.7倒虹吸2澎河东干倒TS232+380虹吸2澎河西干倒TS232+624.4虹吸3昭南干斗 10TS238+974.31倒虹吸4澎河渡槽 进TS232+058.05口5澎河分水闸、退水闸6澎河渡槽出TS232+265.325口7淝河倒虹吸TS238+471.5出口8袁寨生 产桥TS230+502.269常家庄公路TS231+354桥10薛寨生 产桥TS238+616.136 、安全文明施工说明备注土工格栅范 围内桩底高程右岸127.445土工格栅范 围内桩底高程左岸128.177右岸土工格栅范 围内桩底高程左岸130.181右岸土工格栅范 围内桩底高程左岸128