薛 春,王 磊
(济南市钢城区城乡水务局,山东 济南 271104)
水泥土搅拌桩截渗墙是通过多头小直径深层搅拌桩机向土体喷入水泥浆,并搅拌成水泥土,在水泥浆的固化作用下促使土体固结成整体性、抗渗性以及稳定性、强度等都较好的水泥土搅拌桩截渗墙。该项施工技术不仅保留其取材方便和施工无污染、噪音小、效果好等优点,还在小直径成墙和一机多头这两个方面有较大的突破,即直径300~400 mm、5个钻头,能够连续成墙,促使截渗墙具有更高的强度、更好的耐久性。
水泥土搅拌桩截渗墙施工准备工作尤为关键,在施工之前必须严格控制原材料进场,确保其级配良好,使水泥土具备良好和易性,保障截渗墙墙体满足抗渗与强度要求的基础。施工之前应严格落实材料储备数量,确保材料及时供给,保证水泥搅拌桩施工不间断。此外,基于规范要求,提前委托资质单位检验原材料技术指标以及水泥浆配比等,做好现场试桩试验,确定具体施工参数。
在施工中应基于钻头直径和最小截渗墙厚度确定每一序桩的移位长度,确保最小墙体厚度以及墙体连续性。同时要依据设计轴线的要求合理放样,控制桩机的定位偏差为±20 mm。在控制垂直偏差时,在桩机水平机上架设三个水准标点,将其调平,确保导向架的垂直度偏差在0.4%以内;或通过将垂球吊在桩机架子上的做法控制好截渗墙的垂直度。在成墙的全过程中都应安排人员随时检查垂球变化或者是水准点的位置,及时调整,保证其不超出设计范围。控制桩顶高程时则可依据设计高程挖导槽,使其底部高程比桩顶高程高20 cm。
截渗墙垂直度对施工质量有重要影响,控制垂直度是关键,所以在钻孔施工中如果遇到土层较硬的问题,应适当变换钻机档位,避免速度过快影响钻杆垂直度,保证截渗墙墙体垂直度满足要求。喷浆施工工艺的质量控制关键则在于均匀、连续,灌浆的最佳选择是孔口微微翻浆[1]。在下沉喷浆搅拌施工中,桩机应沿着导向架下沉,且其速度不能大于0.8 m/min。在启动泥浆泵的同时应进行喷浆,且注浆压力控制为1.5~2.0 MPa,保持一边旋转一边喷浆,直到设计的桩底高程,且要超过其深度20 cm,在原位喷浆的时间也不能少于30 s。对于上升喷浆搅拌施工,应注意调整好泥浆泵以及桩机的档位,保证上升速度不大于1.2 m/min。喷浆的位置应控制在比设计桩顶高0.3 m处,在原位喷浆的时间也要超过30 s,确保桩头既均匀又密实。
水泥土搅拌桩截渗墙施工必须连续进行,保证相邻桩的施工间隔时间少于等于24 h,如果遇到特殊情况不得不超出时间,桩机也能正常运行,则要依序在新孔位空钻,留出和已经施工完毕的水泥土搅拌桩搭接样头,保证后续施工。如果机械不能空钻,则要依序做好成桩标记,开始下一次施工之前要在两侧开展补桩施工作业,之后才能依序施工,保证施工质量。
施工完毕以后质量检测是评价水泥土搅拌桩截渗墙施工质量好坏的关键环节,通常采用钻孔取芯检测水泥土单轴渗透系数以及抗压强度。水泥土是介于土、混凝土之间的材料,在检测其渗透系数、强度系数时要依据统一龄期、统一检测方法、相同的质量控制指标,评价施工质量可靠性。水泥土满足龄期要求之后要亦可通过随机开挖以及钻孔取芯,进行水压、抗压、渗透等实验,确保质量检验结果达到设计要求。水泥土搅拌桩截渗墙的墙体外观要圆顺均匀,群桩的桩顶要齐平,保证均匀间距。水泥土搅拌桩截渗墙施工是隐蔽性工程,完工之后的质量检查检测尽管使用CT弹性波检测,但局限性较大,对于施工质量的控制要依赖现场特别是监理工程师在浇筑施工中要加强旁站监督,这是保证施工质量的关键。
总之,水利工程中的水泥土搅拌桩截渗墙施工面临较高的技术性要求,加强过程施工质量控制非常重要,应把握好施工前的材料质量控制,施工中的桩位、钻孔喷浆、特殊情况处理等工艺质量控制,施工后的质量检查检验控制等。