深层水泥土搅拌桩在庙湾水库坝体防渗中的应用

2010-03-05尹俊峰内乡县太山庙水库管理所

河南水利与南水北调 2010年12期

□尹俊峰（内乡县太山庙水库管理所）

□王建波（内乡县斩龙岗水库管理所）

□刘海玲（内乡县老龙潭灌区管理所）

一、工程概况

庙湾水库地处河南省内乡县乍岖乡庙湾村境内，位于长江流域唐白河水系刁河支流清泉河上。该水库原为小（2）型水库，于1958年10月兴建，1959年5月基本建成，1974年水库扩建为小（1）型水库。水库坝址以上控制流域面积13.75km2，主干流长6.94km，河道比降1/59，兴利库容94.5万m3，总库容173m3，是一座以防洪、灌溉为主，兼顾水产养殖等综合利用的小（1）型水库。庙湾水库大坝为均质粘土坝，最大坝高17.91m,坝长253m，由于修建时施工条件的限制，施工质量较差，加上多年来缺乏必要的维护管理，坝体渗漏严重，不能正常运行。为了解决坝体质量不均匀引起的坝后散浸现象，经设计单位反复考察，坝体除险加固采用深层水泥土搅拌桩进行防渗处理。

二、深层水泥土搅拌桩施工工艺流程

（一）桩机安装、定位及调试

用推土机等机械将坝顶整平后，用人工在坝顶开挖40cm×40cm的导流沟槽，并用经纬仪定向，钢尺测距，确定桩身位置，移动搅拌桩到指定桩位并对中。同时采用经纬仪来控制导向架的垂直度，严格按设计及规范要求，控制垂直度≤0.5%桩身。

（二）预先运转桩机

启动搅拌机，测试搅拌机运转过程是否正常，送浆管路是否通畅后，方可使钻杆沿导向架向下搅拌。

（三）制浆

钻杆向下搅拌的同时，水泥浆泵站开始配制浆液。浆液选用425#普通硅酸盐水泥配制，水泥用量经试验后确定为水泥湿土重的18%，水灰比控制在0.45～0.50范围，浆液经严格过滤后送集料斗中备用，且要不停搅拌以防止沉淀。

（四）喷浆搅拌提升

当钻头下钻到设计深度后，开启灰浆泵，通过灰浆泵将浆液送至钻头出浆，然后启动搅拌机，按设计确定的速度边喷浆搅拌边提升钻杆，使浆液和粘土充分拌和。

（五）重复喷浆搅拌下沉

搅拌钻头提升到桩顶后，重复喷浆搅拌下沉至设计深度，然后反循环提升，并搅拌喷浆至桩顶。

（六）清洗混凝土管路

施工结束后，向集料斗内注入清水，启动灰浆泵清洗管路中残余的水泥浆，直至搅拌头流出清水。

（七）装机移位

施工完一根桩后，移动桩机至下一根桩位，重复以上步骤进行下一根桩的施工。相邻孔位的施工时间间隔控制在12h以内。

三、深层水泥土搅拌桩施工质量标准及要求

（一）桩位的标准及要求

桩机移架就位后，应根据设计单位提供的控制点测设桩位，并用测针做标记，桩位偏差控制在±10mm，搅拌头对准筷子，误差±10mm，累计误差±20mm。

（二）桩垂直度的标准及要求

严格按照设计要求，桩身倾斜率（即垂直度）≤0.5%，按照此要求在桩架上两个方向安装水平尺及2m左右的垂线，使垂线保持在刻度范围内。

（三）设计参数的标准及要求

通过渗透性检测试验，水泥（425#普通硅酸盐水泥）掺入量18%时，SJ34孔（试验中定的孔号）桩体透水率为0.039Lu，渗透系数3.69×10﹣7cm∕s，属极微渗水，满足设计要求。因此，水泥掺入量采用18%。

（四）送浆控制的标准及要求

在灰浆输送泵上安装压力表，防止送浆压力不足和桩身断浆。在送浆过程中应专人观察和记录，发现问题及时进行补喷、补搅等补救措施。

（五）桩心距的标准及要求

每次施工作业前，仔细测量钻杆间距，确保桩与桩之间咬合的距离保持在150mm以上，从而保证水泥土搅拌桩的整体稳定性及强度能达到设计要求。

四、深层水泥土搅拌桩施工质量控制

在施工前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽方可下钻。施工过程中监理工程师严格控制桩位偏差±20mm，桩身倾斜率≤0.5%,钻进速度600mm∕min，桩心距≥450mm,水泥渗入比等多项技术指标。施工单位专人填写记录表，详细记录桩号、压力、钻孔深度、起止时间等多项指标，并由现场施工、监理、业主共同认证，确保质量达到设计要求。

五、深层水泥土搅拌桩施工质量检验

（一）开挖检验

水泥土搅拌桩成桩28d后，用钻孔取芯的方法检查其完整性，水泥土搅拌均匀程度及桩孔施工长度。在桩号0+079.275～0+081.27、0+092.775～0+094.78和 0+107.475～0+109.47三段进行开挖，上游开挖深度1m，下游开挖深度0.8m。桩体搭接连续，强度较高，实测桩位平均值660mm,搭接厚度平均值500mm，均满足设计要求。