赵建淼
浙江正邦水电建设有限公司 310051
文摘：目前，在我国水库除险加固工程中，采用多头小直径水泥土搅拌桩防渗墙的施工方案越来越普遍。本文从水泥土搅拌桩防渗墙的基本原理、具体施工规范及相关工程机械的使用、工程水泥土搅拌桩防渗墙的施工方案及质量控制等方面，对部分水库防渗墙加固工程进行了深入的探讨。工程的实施和运行表明，该运行方案在保证水库除险加固过程的经济性和稳定性，以及大坝变形和防渗要求等方面具有明显的优势。分析了水库大坝水泥土搅拌桩防渗墙施工要点。
关键词：水泥土搅拌桩；防渗墙；施工要点
引言
水泥土搅拌桩防渗墙是指利用深层搅拌桩机达到水库大坝设计深度和采用螺旋旋挖钻机。在充分搅拌水泥浆内孔的前提下，将水泥浆注入相应的孔内。在水泥土柱结构的作用下，最终建立了注浆孔内高强水泥浆与周围土体的混合动力，构成了水泥土柱连接的主体结构，具有良好的防渗性能。由于其资金需求少、老化程度高，在工程实践中得到大力推广和推广。
一、水库水泥土搅拌桩防渗墙施工概况
浙江省境内有一座小型Ⅱ型水库。根据国家颁布的《防洪标准》中有关等级划分标准，本工程综合等级为五级。如综合工程及主体结构建筑物为5级，其他建筑物为5级，主坝工程洪水重现期为20年一遇，洪水重现期为300年一遇。加固工程主体工程包括大坝加固、大坝防渗处理、新建护坡及排水设施、溢洪道及涵洞拆除改造、下游河道拓宽改造、增加工程管理设施、新建堤防防洪道路等。根据招标文件和工程图纸的有关规定，采用小直径多头搅拌桩推进防渗工作。水库水泥土搅拌桩防渗墙主要施工工艺见图1。
图 1 水库水泥土搅拌桩截渗墙施工的主要流程简图
二、水泥土搅拌桩防渗墙技术概述
1、水泥土搅拌桩
在工程施工过程中，水泥土搅拌桩施工主要采用水泥作为基本养护剂，然后钻孔灌注桩施工和水泥浆进入土的基本单元。土壤充分混合，形成高度完整性和良好的刚性。高完整性和坝基的整体结构包括坝体的两个方面，以提高结构的整体性和功能性，优化结构的功能，为水利工程的高效运行奠定了坚实的基础。
2、应用特点
水泥土搅拌桩防渗墙技术在当前软基加固工程中起着突出的作用，特别是在水利堤坝的施工和加固中，其优点更为明显，有效地提高了水利工程的整体性和质量，为整个水利功能的发挥提供保障依据。随着科学技术的进步和社会经济的发展，人们对各种工程建设的认识越来越深入，这也促进了水泥土搅拌桩防渗墙施工技术的优化和改进，基本形成一套系统完善的工程体系。同时，在目前的应用中，它以其施工效果好、造价低、操作简单等优点受到业界的重视。同时，有效避免了工程开槽、挖洞的复杂工作过程，减轻了工作量，缩短了施工进度，有效保证了施工质量。
3、水泥土搅拌桩应用技术原理
在当今围坝工程的加固施工中，采用水泥土搅拌桩加固防渗墙时，必须提前做好相关准备工作，特别是对施工现场的勘察，应引起足够的重视。从工程地质条件、水的特点、施工方法、使用寿命、基础等方面进行深入的了解和调查，从而制定科学合理的施工方案和施工要求，以期获得最大的施工效益。
目前，在防渗墙施工的搅拌中，通常采用长施工小直径深层搅拌机将水泥浆喷入土中搅拌，形成混合水泥土。采用淤浆作为固化剂，将土与水泥进行配筋，根据物理化学反应，使土体结构更加紧凑、完整，从而提高土体结构的稳定性、抗渗性、安全性和完整性，为工程的建设提供坚实的基础。
三、 水泥土搅拌桩防渗墙施工技术要点
1、施工准备
水泥土搅拌桩防渗墙施工前应做好准备工作。首先，施工单位要对工程地质进行详细勘察，审查研究设计方案，确保施工方案符合要求。其次，施工前应提前平整场地，清除影响水泥土搅拌的石块、杂物，设计打桩机、搅拌机等设备的进出通道。
为保证施工机械的稳定性和安全性，对场地进行夯实，对低洼处进行回填。提前测量机械位置，确保机械位置符合施工技术要求。做好水电准备，确保供电系统、照明系统、供水系统安全稳定运行，提高施工效率。
2、钻机就位调平
钻机的位置和平衡直接影响水泥土搅拌桩防渗墙的施工质量。因此，施工前应做好钻机布置，钻机布置要点应与设计一致，在此基础上做好桩机的定位找平中心，以保证桩机的水平和垂直偏差满足设计要求。
3、水泥浆的制备
作为一种土壤稳定剂，水泥浆水灰比的设计尤为重要。目前，我国的水泥浆搅拌防渗墙技术已经比较完善，水灰比设计和处理也有一定的模板。但在实际应用中，仍需根据现场地质条件和水泥参数，通过现场试验确定水灰比设计的合理性。经反复验证确定水灰比后，拌制和灌浆沉降前应配制合格的水泥浆，并避光，以满足灌浆过程中水泥浆供应的需要。
4、搅拌桩防渗墙施工技术
搅拌桩防渗墙施工中，防渗墙应经过搅拌桩机定位、沉管喷射混凝土搅拌、严格配浆、喷孔喷浆及快速提升、反复喷浆搅拌、综合冲洗线等复杂工序，移动式搅拌机等如图2所示，每一步的实施质量直接关系到防渗墙的整体性能，因此，在施工过程中必须抓住关键点。如搅拌桩机定位过程中，设计中的实际位置和位移应小于5cm，错距应小于50mm。局部坡度和桩径与设计要求的差值应分别控制在0.5%和4%。墙体的埋深必须满足预定的要求，以保证后期顺利注入水泥浆；在严格按比例分配水泥浆的过程中，应在砂浆搅拌机与集料斗之间安装滤网，使砂浆搅拌机内的水泥浆得到有效混合，以保证注入水泥浆的质量。由于水泥浆和注水的比例是一定的，施工过程中要保证水泥浆和注水，如果其中一个停止，应在停止点半米以下的位置重新进行，从而保证防渗墙的连续性，提高其耐久性和使用价值。当施工机械在施工过程中发生故障，施工过程被迫延误，延误时间超过0.5h时，在重新施工前，必须对泵体和管道进行彻底清洗，避免因水泥浆干燥而影响水泥浆喷射。
另外，为保证水泥浆的连续供应，出口砂浆泵与搅拌泵管连接时应采用进口。在保证施工质量的同时，必须在灌浆前进行科学的试运行。施工过程中，泥浆搅拌速度应控制在正常值的10%以内，搅拌时间应大于3min，提升速度应保持在1m/min，并检测相关仪器的运行状态。应根据相应的水泥浆注入孔与周围土壤之间的成浆标准来确定泥浆体积和搅拌时间。沉喷搅拌过程中，当搅拌机升降距离达到1米时，应记录。而且，搅拌机升降位置与设计相差应小于5厘米，时间与搅拌机消耗相差应小于5分钟。在向有关孔内注入水泥浆并快速提升的过程中，喷射时间应控制在30s以内，提升过程中应连续喷射，以保证水泥浆注入充分、均匀；注水水泥浆反复搅拌时，应采用正反转搅拌方式，以保证水泥浆在提升过程中不会对管道产生明显影响。另外，在清洗管道的过程中，一定要保证清洗的彻底性和全面性，直到排出的水呈无色为止。
5、钻机操作和搅拌
水泥土拌和一般采用深小型搅拌机，拌和时必须保证水泥土拌和质量。水泥土搅拌不均匀会影响固化水泥土的防渗效果和承载力。水泥浆配制好后，启动钻机进行搅拌作业。搅拌过程中，应先将钻机旋转至设计高度，再将钻头反转升起，同时喷至设计顶高。完井后，钻机反复下提一个周期，全周期进行喷射混凝土作业。
四、 结论
通过以上分析可以发现，水泥土搅拌桩防渗墙技术的出现对水库的建设起到了显著的作用，有效地延长了水库的使用寿命。但是，它在施工过程中对施工技术的依赖性很强，这就要求施工单位对施工过程高度重视，特别是转角处对施工区域的技术要求很高，有效的监控是必不可少的。
参考文献
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