南四湖湖西大堤加固工程施工探讨

2017-04-07卢丁

山东水利 2017年8期

关键词：湖西南四湖大堤

卢丁

（济宁市水利工程施工公司，山东济宁 272000）

南四湖湖西大堤加固工程施工探讨

卢丁

（济宁市水利工程施工公司，山东济宁 272000）

以南四湖湖西大堤加固工程为例，探讨了其主要施工技术和方法，为相近的工程施工提供参考与借鉴。

南四湖；湖西大堤；加固工程；施工方法

沂沭泗河洪水东调南下续建工程南四湖湖西大堤加固工程山东段主要工程内容有：湖西大堤干堤堤防复堤34.33 km，支流湖口500 m范围内复堤7.3 km，支流堤防复堤31.00 km，干堤截渗33.19 km，新建堤顶防汛道路45.81 km，干堤迎水面新建浆砌石护坡1.13 km，新建蔡河、老万福河河口防汛交通桥，拆除重建和维修加固干流穿堤建筑物34座和支流穿堤建筑物66座。

1 工程施工布置以及主要工程量

1.1 施工总布置

南四湖湖西大堤加固工程施工工期较短、工程量较大、战线较长，为了方便生产和管理，在喻屯镇郑庄村设项目经理总部，在北湖度假区孙杨田村和喻屯镇郑庄村分别设项目经理分部，孙杨田村为第一项目经理分部，具体负责5+788～12+ 325段施工，郑庄村为第二项目经理分部，具体负责12+580～23+170段施工。项目经理总部设1名项目经理，1名总工程师，10名各类管理人员。

水泥搅拌桩防渗墙施工共投入深层搅拌桩机11台，其中SJB－Ⅲ型桩机7台，PH－5F型桩机4台，投入挖掘机6台。在现场布置上，开工初期，分别在桩号5+788、12+325、12+580、19+060、19+440、23+170共计6处各安排一台搅拌机施工，编号分别为1～6号，其中1号和2号是相向施工，负责完成龙拱河右岸至洙水河左岸（桩号5+788～12+325）段的施工，3号与4号相向施工，负责完成洙水河右岸至洙赵新河左岸（桩号12+ 580～19+060）段的施工，5号自北向南施工，负责完成洙赵新河右岸至蔡河左岸（桩号19+440～20+982）段的施工，6号机自南向北施工，负责完成蔡河右岸至新万福河左岸（桩号21+160～23+ 170）段的施工。开工后，根据工程进展情况及工期要求，又增加5台水泥搅拌桩机设备，一台SJB－Ⅲ型编号为9号、4台PH－5F型编号分别为7号、8号、10号、11号，9号设备安排在洙水河右岸至洙赵新河左岸段，施工起始16+898～16+ 215，自南向北施工，7号、8号安排在龙拱河右岸至洙水河左岸段内，7号、8号起始桩号分别为9+ 507～7+750、9+507～10+700,7号设备自南向北施工，8号设备自北向南施工。10号设备安排在蔡河右岸至新万福河左岸段，起始桩号22+330～21+160，自南向北施工。11号设备安排在洙水河右岸至洙赵新河左岸段，起始桩号14+660～16+ 215，自北向南施工。

1.2 完成的主要工程量

沂沭泗河洪水东调南下续建工程南四湖湖西大堤加固工程完成的主要工程量：泥浆沟槽开挖16 569 m；水泥土搅拌桩截渗墙129 475 m2；路面矸石运输2 360 m3。

2 主要施工方法

施工工序为：施工放线→泥浆槽开挖→设备就位→水泥浆搅拌→钻进搅拌注浆→升钻搅拌注浆→泥浆槽回填整平。

2.1 施工准备

根据平面控制点和高程控制点的设计和监理单位提供的平面控制网和高程控制网的建立施工现场使用，提交工程师批准。平面控制网：使用GPS固定线，在土石堤坝两侧对原来的桩标石设置永久性的标石，并标明桩数量，设立标志。高程控制网：设置在桩顶高程控制点高程上，具有三级精度，并与主级连接。根据批准的平面控制网和高程控制网测放出截渗墙中线控制桩，并以此进行施工放样。在施工期间，注重加强基准点、基准线和水准点及增设的附导线网的保护，并及时检查、维护、校正。

2.2 搅拌桩试验

根据招标文件及设计要求，在湖西大堤5+ 875.3～5+896.9段进行了搅拌桩试验，长度21.6 m，试验设备选用江苏宜兴SJB37－Ⅲ型多头小直径深层搅拌桩机。钻机钻头直径采用380 mm,桩机移位步长90 mm。水泥掺入比例运用10%、11%、12%、13%、14%、15%（重量比，土体容重取1.90 t/m3，水泥密度取3.1 t/m3，施工用水采用南四湖内洁净水源），水灰比采用1.5∶1,每种掺入比成桩4个。钻孔取芯送山东大学实验室进行了芯样试验，结果表明，10%的水泥掺入量完全能满足设计的抗压及抗渗要求，为确保质量，水泥掺入比按13%执行。同时通过试验确定了钻进及提升速度。

2.3 材料、水灰比和技术参数

1）水泥：采用P·O42.5级水泥。2）配合比。水灰比严格按1.5∶1控制。3）技术参数。截渗墙的顶高程为38.5 m，截渗墙底高程根据设计图纸控制。水泥土搅拌桩截渗墙的孔径不小于0.30 m，最小厚度不小于160 mm，要求成墙连续、均匀，符合搭接要求。本工程设计要求为，截渗墙渗透系数要小于A×10－6cm/s（1＜A＜10），而强度要大于0.3 MPa。

2.4 施工工艺

施工工艺流程：就位调平→喷浆钻进→提升喷浆搅拌→移位调平。

在施工过程中，与水泥浆通过深层搅拌机输浆管和启动电机，搅拌机器叶片相对转动设备的重量，以0.5～0.8 m/min速度下降至加固深度要求；同时开动输浆泵电机，泥浆通过输浆管和使用不断埋在软土的混合泥和搅拌叶片的压力泵混合机中心管喷浆，搅拌直到钻孔设计深度。然后以0.5～0.8 m/min混合器的速度拌至均匀，同时边提升边喷浆，直到高度38.5 m，在30 s的时间内完成混合过程。所有用过的水泥进行筛选，制备的泥浆不能分离。记录水泥浆液的罐数、水泥用量和泵送时间。由国家计量局认证的监测仪器自动记录喷雾量和混合深度。当水泥浆到达矿浆出口时，30 s内与水泥浆和桩端土混合，再开始提升搅拌头。

2.5 注意事项

1）施工时，将工作面整平，并标记孔的位置。严格控制钻孔的垂直度和提升速度，以防止防渗墙的最小厚度不能满足设计要求或断桩现象，相邻桩间的间隔控制在24 h以内。2）保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的垂直，桩的垂直度偏差不得超过0.3%，桩位的偏差小于3 mm；桩的直径和长度不应低于设计值。3）喷浆要保持连续，万一因故停浆，把搅拌机下沉到停浆面以下不得小于0.5 m。4）拌和好的浆液不得离析，不能停置过长时间，超过2 h时的浆液不得再使用，浆液搅拌时间不小于5 min。5）停浆面比设计桩顶高程超喷0.5 m。6）施工记录由专人负责，必须详细记录搅拌机每米下沉或提升的时间、来浆与停浆的时间，记录时间误差不得大于5 s。7）检测。为了保证项目的质量，本项目对每个工序进行了3次系统检测，并采取静力触探、岩心样品检测、坑内检测等检测方法。