堤防防滲墻施工工藝探討
      河南黃河堤防加固工程，部分堤段采用了薄壁帷幕連續防滲墻施工方案與技術(shù)。它能有效地延長(cháng)滲徑，降低滲透壓力；堵截堤身漏洞、裂縫、老口門(mén)等處滲流通道；杜絕貫穿漏洞的再次發(fā)生，消除管涌；且墻體具有一定的抗沖刷能力。它是提高堤防加固工程，增強大堤抗洪能力的有效措施之一，在堤防加固中占有重要地位。


　　1997年以來(lái)，河南黃河堤防加固采用了幾種薄壁帷幕連續防滲墻施工技術(shù)，成功的施工工藝主要有：組合鉆機開(kāi)槽法、多頭小直徑深層攪拌樁、液壓開(kāi)槽機開(kāi)槽法、射水開(kāi)槽法、人工洛陽(yáng)鏟開(kāi)槽法。
　　一、組合鉆機開(kāi)槽法連續造墻施工技術(shù)
　　1.組合鉆機開(kāi)槽法的工作原理
　�。�1）組合鉆機
　　組合鉆機是開(kāi)槽成墻的主要機械，它由多頭鉆頭、支架、懸吊鋼絲繩、卷?yè)P機、反循環(huán)系統、配電盤(pán)、砂石泵、控制臺、底盤(pán)等組成。它的工作原理是通過(guò)主機上的傳動(dòng)裝置，帶動(dòng)主機上并排組合在一起的8臺GZQ-800型潛水鉆機同時(shí)運轉，帶動(dòng)各自的鉆頭旋轉，鉆頭向土層切削土體。兩個(gè)鉆頭間余下的土體由側刀靠組合鉆機自重切削。切削掉的泥沙由反循環(huán)砂石泵通過(guò)反循環(huán)軟管強行排出槽孔。連續不斷的鉆進(jìn)切削，直到設計深度，即形成一定長(cháng)度、寬度、深度的槽孔。
　�。�2）成墻工藝流程
　　測量放線(xiàn)→導槽砌筑→鋼軌鋪設→安置調試組合鉆機→鉆機架定位→開(kāi)槽→清槽→成孔→成槽→安置隔離體橡膠囊→安置導管→澆筑→拔除橡膠囊隔離體→轉入下一個(gè)循環(huán)工序。
　　2.多頭小直徑深層攪拌樁連續造墻施工技術(shù)
　�。�1）多頭小直徑深層攪拌機工作原理
　　多頭小直徑樁造墻防滲技術(shù)是運用多頭小直徑深層攪拌機通過(guò)主機上的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，帶動(dòng)主機上的3個(gè)并列的鉆桿轉動(dòng)旋轉，推進(jìn)力使鉆桿和鉆頭向土層內鉆進(jìn)到設計深度，然后再提升攪拌至槽孔孔口。在作業(yè)工程中通過(guò)水泥漿泵將水泥漿經(jīng)過(guò)高壓輸漿管、鉆桿、鉆頭噴入土體中。在鉆進(jìn)和提升的同時(shí)，水泥漿液體和原地土充分拌和后，完成第一組的施工（一組一般為3～6棵樁）。當進(jìn)行第二組樁施工時(shí)，主機向前移動(dòng)，使第二組樁與第一組樁相割搭接之后（相割長(cháng)度可按半孔）。重復上述第一組施工過(guò)程，照此進(jìn)行第三組施工。三組樁施工完成后，即9～18棵樁連接成墻，為一個(gè)單元工程。
　�。�2）技術(shù)原理
　　多頭小直徑深層攪拌樁是把水泥漿噴入土體并攪拌均勻形成水泥墻。這是用水泥土墻作為防滲墻達到截滲目的的一種施工工藝。水泥漿噴入土體后，經(jīng)過(guò)一系列水化、離子交換與硬凝等物理化學(xué)反應，從而形成具有一定強度和抗滲能力的固結體。
　　3.液壓開(kāi)槽機開(kāi)槽法連續造墻施工技術(shù)


　�。�1）YK160-3-40型開(kāi)槽機工作原理
　　開(kāi)槽機也稱(chēng)鋸槽機，行駛在兩條軌道上，它由底盤(pán)、液壓系統、工作裝置、排渣系統、起重設施和電器系統組成。由液壓缸產(chǎn)生動(dòng)力，帶動(dòng)裝有切削刀排的刀桿作上下往復運動(dòng)，被切削掉的土體沉渣落入槽底后，由反循環(huán)排渣系統排出槽孔，施工中使用一定濃度的泥漿固壁，開(kāi)槽機連續不斷地沿墻體軸線(xiàn)作業(yè)前移，直到墻體末端，從而形成一個(gè)規則連續的長(cháng)形槽孔。根據工程設計與要求，使用不同長(cháng)度、寬度的刀排，即可開(kāi)出不同長(cháng)度、寬度的槽孔。在槽內充填不同的墻體材料，即形成不同抗壓強度、抗滲系數的薄壁連續防滲墻，以達到防滲、封堵空洞、裂縫等隱患險點(diǎn)消除的目的。
　�。�2）成墻工藝流程
　　測量放線(xiàn)→場(chǎng)地平整→鋼軌鋪設→鉆導槽井孔→開(kāi)挖槽孔與支護槽板→安裝調試開(kāi)槽機、清槽機→開(kāi)槽（泥漿固壁）→清槽→安置隔離體→澆筑隔離體→澆筑墻體至完工。
　　4.射水法連續造墻施工技術(shù)
　�。�1）射水法二代機組工作原理
　　射水二代機組行駛在同一軌道上，它由造孔機、混凝土澆筑機等組成。它的工作原理是利用主機上的水泵和成型器中的高壓射水裝置形成高速射流破壞土體結構。通過(guò)正循環(huán)系統使泥沙混合體溢出地面，同時(shí)利用卷?yè)P機操作成型器反復上下沖擊運動(dòng)擠壓形成槽孔，成孔后采用常規水下混凝土澆筑法澆筑。
　　5.人工洛陽(yáng)鏟挖槽連續造墻技術(shù)
　�。�1）開(kāi)槽施工設備
　　半徑R110mm的大型洛陽(yáng)鏟、機械成孔器（即卷?yè)P機帶動(dòng)自由下落的筒狀器械）、修槽成型器（即220mm寬的兩面平行平面鏟）。
　�。�2）人工洛陽(yáng)鏟挖槽施工流程
　　測量放線(xiàn)→洛陽(yáng)鏟開(kāi)槽→修孔→夯實(shí)孔底→安置模袋隔離體→模袋內下導管→澆筑隔離體→安置相鄰隔離體→下導管→澆筑隔離體→下導管→澆筑混凝土墻體。
　　二、防滲帷幕造墻技術(shù)幾種工藝的適用條件
　　1.幾種工藝適用的深度
　　在河南黃河堤防加固工程中，因受地質(zhì)條件、施工工藝的限制，依照截滲墻設計深度，可采用不同的施工工藝。根據以上幾種工藝在河南黃河堤防加固工程中的施工實(shí)例，組合鉆機、液壓開(kāi)槽機開(kāi)槽法在20m深度內，較均質(zhì)地質(zhì)條件下，效率較高。新鄉荊隆宮防滲墻工程老口門(mén)處施工經(jīng)試驗改進(jìn)深度可達42.5m。但由于深度的增加，刀排阻力增大，切削入槽中的土體體積相應增多，造成開(kāi)槽速度減緩，清槽困難等。因此，開(kāi)槽深度不宜超過(guò)45m。另外，組合鉆機法和液壓開(kāi)槽法相比，其鉆頭直徑大，墻體厚（0.45m）造成動(dòng)力、混凝土材料等耗用較多，因此，淺層截滲墻不宜采用。
　　射水開(kāi)槽法在荊隆宮與沁河左堤防滲墻工程施工中深度為20m（設計深度與機械最大施工深度相同）。
　　多頭小直徑深層攪拌樁在濮陽(yáng)大堤加固中施工深度為15m（設計深度與機械最大施工深度相同）。 
　　人工洛陽(yáng)鏟挖槽法在沁河左堤施工中深度為7～12m（7m以?xún)葹樽罴咽┕ど疃龋?2m為實(shí)際最大施工深度）。


　　2.幾種工藝適用的地質(zhì)條件
　　工藝技術(shù)的不同，地質(zhì)條件狀況的限制，靠泥漿護壁工藝施工，在大堤堤頂建造防滲墻時(shí)，由于大堤部分堤段存在有裂縫、空洞等原因，護壁泥漿漏漿嚴重。部分堤段出現塌孔、卡鉆現象。如沁河右堤馬蓬防滲墻工程、左堤東大原防滲墻工程、開(kāi)郊局堤頂防滲墻工程等。由于施工時(shí)漏漿塌孔，造成施工無(wú)法進(jìn)行，幾處工程都進(jìn)行了設計變更。因此，靠泥漿護壁工藝施工的組合鉆機開(kāi)槽法、液壓開(kāi)槽機開(kāi)槽法、射水開(kāi)槽法在大堤堤頂作業(yè)不宜采用，而大堤堤腳加固截滲可大力推廣。
　　多頭小直徑深層攪拌樁是通過(guò)鉆進(jìn)和提升靠高壓輸漿系統經(jīng)過(guò)輸漿管、鉆桿、鉆頭噴入土層攪拌均勻后形成防滲墻，因此，可在堤頂或堤腳同時(shí)采用該工藝，但截滲深度不宜超過(guò)15m（最新產(chǎn)品深度可達20m）。
　　人工洛陽(yáng)鏟挖槽不靠泥漿護壁，宜在地下水位較低，墻體深度較淺，大堤堤身有磚石、木樁、洞穴、裂縫等堤頂處直接采用。開(kāi)挖深度5～7m為宜。超過(guò)5～7m，可依靠機械成孔器作業(yè)。若遇磚石、木樁，人工可直接取出，但最佳深度不宜超過(guò)12m。
　　三、防滲帷幕造墻工藝的關(guān)鍵技術(shù)
　　1.垂直度
　　組合鉆機開(kāi)槽法、射水開(kāi)槽法、多頭小直徑深層攪拌樁等三者共同的關(guān)鍵技術(shù)是垂直度。垂直度是關(guān)系到建造的防滲墻是否在同一墻體軸線(xiàn)上。因此，在施工期間的左右偏差、軸線(xiàn)偏差、孔斜率數據應按操作規程與規定，認真觀(guān)察記錄。發(fā)現偏斜，立即采取措施糾偏，確保防滲墻體在同一軸線(xiàn)上。否則，易出現斷墻或墻體底部銜接不嚴，施工縫隙過(guò)大造成集中滲漏現象。
　　2.墻體接縫銜接處理 
　　混凝土墻體與混凝土墻體之間相接應上下反復清洗原澆筑的墻體接頭處，確保銜接處無(wú)夾泥。墻體與墻體平行相接，搭接長(cháng)度應按1～2m為宜。若相接后發(fā)現封閉不嚴，產(chǎn)生滲漏通道時(shí)，可采用鉆機鉆孔現澆混凝土的辦法將滲漏處封閉，達到截滲的目的。
　　3.塌孔
　　在施工期間依靠泥漿護壁工藝容易出現擴孔與塌孔現象。擴孔與塌孔造成的主要原因是土層中含有秸料層、粉砂層、空洞、裂縫等。要解決以上問(wèn)題，可采用的措施主要有：一是嚴格控制護壁泥漿濃度，必要時(shí)造漿可按比例適當添加膨潤土。二是加密安置隔離體，增加支撐力。三是縮短墻體澆筑長(cháng)度，減少水浸時(shí)間。
　　4.多頭小直徑攪拌樁的鉆進(jìn)與提升
　　多頭小直徑攪拌樁是通過(guò)鉆進(jìn)與提升時(shí)靠漿泵將水泥漿經(jīng)過(guò)高壓輸漿系統噴入土體攪拌均勻而形成的防滲墻。它的鉆進(jìn)與提升速度直接與墻體厚度、寬度、強度、抗滲性能有關(guān)。因此，在施工作業(yè)中，機械手應嚴格執行操縱規程、工藝流程。原始記錄、施工日志要詳細記錄