水泥土防渗墙施工在涔水河治理工程中的应用

肖 绿

（湖南华纬水电工程公司 常德市 415000）

1 工程概况

常德市涔水河工程具有防洪、蓄水、灌溉等多种功能，经过多年的运行，原来的河道工程设施出现损坏，渗漏现象较为严重，需要采取相应的措施对其进行治理，建立完善的防渗工程体系，确保整个河流多种功能的发挥。合同工程量3 700 m，土方开挖5 544.78 m3，土方回填76 741.6 m3，浆砌石945.6 m3，混凝土及钢筋混凝土1 523.77 m3，水泥土防渗墙9 000 m2，总投资831 万元。

2 确定防渗施工方案

在河道治理防渗工程施工中，为了达到更好的治理效果，必须根据实际情况采用合理的方案。常用的方案包括水泥土防渗墙、高压喷射防渗墙、自凝灰浆防渗墙、帷幕灌浆等，这些方案各有特点。涔水河两岸的土质为砂土，考虑造价低、操作方便等因素，宜采用水泥土防渗墙施工方案。

3 水泥土防渗墙施工原理及流程

3.1 施工原理

将水泥作为固化剂，通过搅拌桩机主动钻杆，在钻头输入水泥浆液，钻头叶片将地基软土与水泥浆拌和，水泥与软土发生物理、化学反应，使软土与水泥固结，并形成具有整体性、水稳性、足够强度的水泥土，并且通过桩间套接形成地下连续防渗水泥土墙，从而达到防渗漏的目的。

3.2 施工流程

为了实现防渗漏的目的，在施工中必须严格遵循施工工艺流程，具体的工艺流程如图1 所示。首先清洗设备，就位桩机，启动主机，钻杆下钻，搅拌下沉至设计深度，然后搅拌提升至孔口，在下沉和提升过程中，水泥浆输入钻杆并由钻头喷入土体，与土体充分拌和形成水泥土，从而实现加固目的。

图1 水泥土防渗墙施工工艺流程

4 水泥土防渗墙施工

严格按照施工顺序进行施工，需要进行土方开挖总量为5 544.78 m3，开挖后还要进行回填，从而为防渗墙施工创造有利条件。首先就位和调平桩机，进行第I 序孔施工，下钻桩机钻杆并注浆，下钻到设计深度后，桩机反转提升并注浆，到孔口位置停止提升和注浆。然后将桩机沿防渗墙轴线前移0.15 m，进行第II 序孔施工，重复第I 序孔施工即可。然后将桩机继续前移0.15 m，重复I 序孔施工操作，完成III 序孔施工。这3 个序孔施工完成后即完成轴线长1.35 m 的单元墙。再将桩机前移1.05 m，进行下一单元墙的施工，具体的施工顺序如图2 所示。

图2 水泥土防渗墙施工顺序示意图

（1）施工准备。施工前平整场地并进行压实，准备机械、施工材料，包括钻机、水泥、砂石等，然后按照技术交底的坐标基准点，根据设计图纸要求进行测量放样，放出防渗墙施工轴线及高程控制点。合理确定搅拌轴转速、提升与下沉速度、注浆量、水灰比、复搅速度等工艺参数。该工程设计水灰比取（0.8～2.0），满足最优水灰比要求，有利于施工顺利进行和工程质量的提高。

（2）桩机就位。按照测量放线点，将钻机移至开钻位置，将钻机对准桩位，调平桩机机身，保证成桩垂直度，同时在施工过程中还要严格控制桩位的偏差，保证施工质量。

（3）制浆送浆。该工程水泥浆用32.5 的普通硅酸盐水泥配制，根据最优水灰比要求进行，并加强质量控制，避免浆液出现离析。浆液配置好后及时输送到储浆罐，然后进入输浆泵，同时施工中确保泵送浆液连续无间断进行，从而保证施工效果。

（4）搅拌注浆。由于速度过快或过慢都会影响注浆效果，因此该工程在总结以前施工经验的基础上，将钻进、提升、复搅速度控制在（0.8～1.0）m/min之间，搅拌下沉时开启输浆泵，泵送浆液至设计深度，在桩底喷浆30 s，使浆液完全到达桩端。施工中浆液输送位置不到位，停机搅拌不恰当会影响桩头效果，在该工程搅拌提升时，输入浆液至设计桩顶，停机搅拌30 s，保证桩头均匀密实。提升注浆搅拌施工时严格控制速度在（1.0～1.5）m/min 之间，避免出现塌孔、空隙等情况。具体搅拌过程如图3 所示。

图3 水泥土防渗墙搅拌桩搅喷过程

（5）桩间搭接。以前在施工中，对桩机位移控制不到位，影响桩间搭接质量。该工程施工中注重桩机位移控制工作，进行连续施工，保证了搭接质量。根据桩径和墙厚确定桩机位移距离，搭接满足规范要求。桩间搭接间歇时间不大于24 h，如果时间超过24 h，应和前一根桩对接，等水泥土防渗墙达到相应的强度后，在接头处用套钻注浆方案处理。施工中如果出现设备损坏，导致停机时间过长，采取局部补桩措施，从而确保整个灌注桩施工质量，进而提高防渗墙施工质量和防渗效果。

5 水泥土防渗墙施工质量检验

（1）墙体开挖检查。沿着防渗墙轴线每500 m 开挖一处长（3 m），深（2.5～4）m 的检查段，以检验防渗墙的外观质量，看是否存在有蜂窝、孔洞的情况，检查桩间搭设、墙厚是否满足设计规范要求，查看水泥土防渗墙完整性、搅拌桩均匀性等情况。

（2）取芯室内试验。在每个开挖探井取一组试样进行试验，包括墙体抗压强度、弹性模量、渗透系数等，取芯试验完成后进行验收，并用水泥砂浆封填密实。

（3）检验单位验收。由检验单位组织工作人员进行验收，包括津市水务局、项目建设管理处、常德市水利工程质量监督站等，验收工作组查看施工现场，查阅工程档案资料，并听取建设、施工、监理单位的工作报告，然后按照《水利水电建设工程验收规程》（SL 223-2008)、《堤防工程质量评定与验收规程》（SL 239-1999）的规定，对该治理工程进行验收。

（4）质量检验成果。同时委托有资质的单位进行质量检测，水泥抽检5 批次，每批次有出厂合格证和质量检验报告，质量合格。对细骨料、卵石、块石抽检3 批次，试验结果合格，同时对混凝土试块进行试验检测，试验结果都满足规范要求。本合同工程一共8 个分部工程338 个单元工程，自评单元工程质量均合格，优良单元工程105 个，优良率31.1%，同时按照相关的验收规范标准，本工程质量等级评定为合格。自工程验收之后，运行至今，并经过汛期洪水检验，目前工程项目无质量缺陷，运行情况正常。

[1] 张俊峰.水泥土搅拌桩防渗墙施工技术在北营水库除险加固工程中的应用[J].山西水利科技，2013，（4）：4-6.

[2] 陈胜印.深层搅拌防渗墙施工技术在中小河流治理工程中的应用[J].山西水利科技，2013，（1）：9-11.

[3] 黄建锋.水泥搅拌桩防渗墙的施工及质量控制[J].甘肃水利水电技术，2013，（8）：55-57.

[4] 钟少全.深层搅拌等厚水泥土防渗墙在堤防加固工程中的应用[J].科技信息，2012，（6）：608-609.