10高喷防渗墙施工.docx

第十章 高喷防渗墙施工

10.1 工程概况
10.2 施工现场布置
10.3 灌浆材料
10.4 高压喷射灌浆施工方法
10.5 质量检测及控制措施
10.6 安全措施
10.7主要施工设备

第十章 高喷防渗墙施工
10.1 工程概况
为了提高一、二期土石围堰基础的抗渗能力，结合实际地质情况，对上述基础采用三管高压旋喷灌浆形成柱板连续墙进行防渗加固。围堰基础高喷工程量为：6919m。
10.2 施工现场布置
（1）施工场地：围堰基础的堆筑完成后，对场地进行整平、碾压，以保证喷灌台车施工。
（2）制浆系统：配备一台ZJ-400型高速搅拌机和一台J-900型储浆搅拌机拌制水泥浆满足现场高喷需要。泥浆拌制用一台WJG80-1泥浆搅拌机将制好的泥浆储在一口6m3的铁箱中备用。
（3）施工用风采用一台YV 6/8型空压机供给，空压机站设在高喷灌浆场地附近。
（4）施工用水由系统水管供应到一口12m3的水箱中，高喷时满足高压水泵和搅拌水泥浆的需要。
（5）施工用电从系统电源就近接用。
（6）布置按距离施工场地就近为原则。围堰高喷的制浆系统、空压机和配电箱等都布置在围堰背水侧附近,占地面积150m2。
10.3 灌浆材料
（1）水泥：高压喷射浆液应采用普通硅酸盐水泥拌制，水泥强度等级应不低于32.5。需要提高墙体强度时，应采用42.5水泥或32.5硅酸盐水泥中外掺高效扩散剂。
（2）高压喷射浆液拌和用的水质按JGJ63-89第3.0.4条的规定执行。
（3）为减缓水泥浆液沉淀速度，应在硅酸盐水泥中添加3%水泥重量的膨润土和3%膨润土重量的碳酸钠。
（4）外加剂：各种外加剂的质量应符合DL/T5100-1999的有关规定，其掺量应通过室内试验和室外试验确定。
10.4 高压喷射灌浆施工方法
（1）在现场高压喷射注浆作业开始前，按施工图纸的要求和监理人指示，选择地质条件具有代表性的区段，并按室内试验选定的配合比进行高压喷射注浆的工艺试验，以选定布孔方式、孔距、排距和孔深以及喷射流量、压力、旋速和提升速度等工艺参数。
（2）工艺流程如下图。
试 喷
平整场地、测量定孔
钻机就位、造孔
高喷台车就位
注入泥浆、振动拔管
下喷射管
高压喷射浆
喷浆结束
冲洗器具
回填注浆
喷具就位
成 桩
安装调试
制 浆
旋喷施工程序图

（3）钻孔：采用SM-3000型风动锚杆钻及英格索兰LMEAC-500型液压履带钻机造孔超前钻进，该钻配置φ146特殊丝扣连接的套管护壁，吊锤锺击进尺成孔。钻孔深入基岩1.0m终孔。
（4）护孔泥浆采用膨润土、钠CMC、SM植物胶、碱等材料按一定比例配制而成，起拔套管前注入孔内。固壁壁泥浆应通过试验确定，泥浆在孔内不硬化固结，7～10天内高喷杆能顺利插入孔底。泥浆在孔隙内基本不流动，不凝结，比重1.1左右。
（5）拔套管采用高喷台车卷扬机带动振动器直接起拔。
（6）高喷灌浆（见三重管法高喷机具布置下图）
三重管法高喷机具布置图
① 高喷设备
高压泵：天津聚能高压泵厂生产的3S2高压泵。
高喷台车：山东牟平水工机械厂GS500-4高压喷射灌浆机，该机提升、旋摆采用无级调速，纵向、横向移动灵活，喷孔对中迅速准确，桁架高度15m，折叠式，全斜拉一次起架。与该机配套的φ108插接式三重管，密封性能好，连接速度快，高压龙头集水、气、浆导流为一体，施工中旋转灵活，无泄漏现象发生。
空压机：YV 6/8电动空压机。
灌浆泵：BW200泥浆泵。
② 喷具组装及检查：高喷喷具由水、气、浆三管并列组成，外径直径108mm，采用专用螺丝连接，自下而上由喷头、喷管、水龙头组成。喷头包括三个出浆孔、两个风咀、两个硬质合金水咀，风、水水平方向同轴喷出。喷具连接处水管采用尼龙垫密封，浆、风管采用O型橡胶圈密封。喷具组装完毕后，风、水、浆管分别通气、水、浆检查，正常后同时试喷，水压力达到40Mpa以上10min无异常即结束试喷，并保护好喷咀。
③围堰高喷灌浆为单排孔，按两序法施工，先施工Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔。
④ 高喷灌浆采用自下而上喷射。台车及喷具安装调试好后，将喷管下入到泥浆护壁的钻孔内至设计深度，调整好喷射轴线、旋转速度及提升速度，连接风、水、浆管，先通风、水，后通浆，喷射1～3min，然后起动旋转装置，待孔口返浆比重大于1.3时再起动提升装置,按试验确定并经监理工程师认可的各项参数由下而上按高喷工艺提升喷射。在注浆过程中，使用监测台控制与记录，并根据其显示的数据及时调整。
施工参数根据现场试验确定，拟采用技术参数见下表。
高压喷射灌浆三重管法技术参数表
喷射注浆方法
三重管法
水
压力(Mpa)
35～40
流量(L/min)
75
喷嘴孔径(mm)及个数
Ф1.9(2T)
空气
压力(Mpa)
0.8
流量(L/min)
10
嘴间隙(mm)及个数
1.5(2T)
浆液
压力(Mpa)
0.5～2.0
流量(L/min)
80
提升速度(cm/min)
5～7
旋转速度(r/min)
5～8
⑤ 喷射灌浆开始后，现场值班技术员、质检员必须经常检测喷的流量、压力及旋转速度、提升速度、返浆比重等各项技术参数，确保符合技术要求。
⑥ 当喷至接近设计桩顶高程时，应从桩顶下1.0m开始，慢速提升至桩顶，喷射数秒以保证桩顶质量。喷射结束后，应不间断地冒出地面的浆液回灌至喷浆孔内，直到孔内浆液面不再下沉为止。剩余浆液由排污泵抽至集浆池中。
⑦ 清洗移机：喷射结束后，及时按各管路冲洗干净，不得留有残渣，以防堵塞。清洗后移机重复上述步骤转入下一孔施工。
（7）特殊情况处理：
① 塌孔：在钻孔时，出现塌孔或不泛水，应查明原因，详细记录层深。处理办法是用粘土充填固壁，以便顺利成孔和保证孔壁稳定。
② 旋喷中断：喷射过程中，供浆、气、水必须连续，一旦中断，应将旋喷管下沉至停点以下0.5m进行复喷，保证桩体的整体性。
③ 漏浆处理：孔内出现漏浆后立即停止提升喷具，采用加浓浆液、孔口注浆、孔口填砂或小石，待孔口返浆后再提升喷具。
④ 冒浆过大：由于喷射范围与注浆量不相适应造成的。解决办法是提高喷射压力，适当缩小喷嘴孔径，提升速度适当加快。
10.5 质量检测及控制措施
10.5.1质量控制措施
①孔位控制：由专业测量人员负责放样定点，并设置控制网点，在施工过程中随时抽测、校核，确保孔位偏差不大于5cm.
②孔斜控制：钻进过程中，用KXP-1型测斜仪进行孔斜检测，发现超斜，及时调整，保证孔斜偏差小于1%。
③ 桩底质量控制：提升喷浆时，严格按设计要求操作，先在孔底喷1～3min，待各参数达到设计值后开始提升。
④ 桩顶质量控制：当旋喷提升至距桩顶1m时，应慢速提升到桩顶，以保证桩顶质量。
⑤ 施工过程中，应严格按规定提升旋喷，出现问题及时处理并详细记录。冒浆量应小于注浆量的20%，且返浆比重必须大于1.3。
⑥ 喷射按二序法施工，相邻两桩施工间隔时间不少于48小时。
10.5.2质量检测
原材料检测：施工中每批进场水泥须有材质证明，按每200T抽检一组，检测水泥性能指标。合格水泥方能用于工程。
墙体质量检查在成墙28天后进行，检查方法为开挖检查、钻孔取芯、动测桩法、标准贯入试验、荷载试验、压水试验等方法，并符合YSJ210-92、YBJ43-92第4.0.1至第4.0.3条的规定。
10.6 安全措施
（1）高压泥浆泵：必须认真地全面检查和清洗干净，防止泵体内有残渣和铁屑存在，各类密封圈必须完整良好，无泄漏现象，安全阀中的安全销要进行试压检验。
（2）钻机：司钻人员应具有熟练的操作技能并了解喷射注浆的全过程。
（3）搅拌浆液：灰泵工进行浆液搅拌操作时，应配备相应的防尘、防毒面具。
（4）高压胶管：在使用过程中，如超过压力范围，则要显著的降低其使用寿命。此外，若软管极端弯曲，将明显影响耐压效率，产生早期疲劳损坏，故使用时不应小于规定的最小弯曲半径。
（5）喷射前，要检查各管路是否畅通，并注视各种机械的运转情况，如发现异常立即停机检修。
（6）吊、放喷射管路时，严禁管下站人，所有进工地人员必须戴安全帽。
（7）因施工场地常处水、浆潮湿地带，人员较多又比较集中，故电器线路有架杆拉设，在施工中换班或处理事故时，要断开电源。
（8）在施工中施工人员必须按操作规程进行，严禁违章操作。
10.7主要施工设备
主要施工机械设备见下表。
防渗墙施工主要施工设备一览表
名 称
规格型号
单 位
数 量
备 注
地质钻机
XU300型
台
4
另外备用2台
风动锚杆钻
SM-3000型
台
8

潜孔钻机
80型
台
3

英格索兰液压履带钻机
LMEAC-500型
台
2

灌浆机
SGB80/60
台
4

立式搅拌机
200LX2
台
4

高速搅拌机
ZJ400
台
1

地质回转钻机
SGZ-IIIA
台
5

潜孔钻机
QZJ-100B
台
4

泥浆净化机
JHB-200
台套
8

高速搅拌机
ZJ-1500
台套
5

高压灌浆泵
BW100/100
台
5

中压泥浆泵
BW 200/40
台
4

砂浆泵
C232
台
1

PN型泥浆泵
150m3/h
台
2

清水泵
多级
台
2

砼泵
HB-30
台
1

砼拌合站
HZS90
套
1

装载机
ZL-50
辆
2

吊车
25t
辆
1

高喷台车
GS 500-4
台
1

高喷泵
3S2
台
1

空压机
4YDY 6/8
台

机修设备

套
1

自卸汽车
5t
辆
4

加长东风车
5t
辆
2

生活用车

辆
1