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(xù)防滲墻施工方案與技術(shù)。它能有效地延長(zhǎng)滲徑，降低滲透壓力；堵截堤身漏洞、裂縫、老口門等處滲流通道；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(qiáng)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(xù)防滲墻施工技術(shù)，成功的施工工藝主要有：組合鉆機(jī)開(kāi)槽法、多頭小直徑深層攪拌樁、液壓開(kāi)槽機(jī)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(jī)開(kāi)槽法連續(xù)造墻施工技術(shù)
　　1.組合鉆機(jī)開(kāi)槽法的工作原理
　�。�1）組合鉆機(jī)
　　組合鉆機(jī)是開(kāi)槽成墻的主要機(jī)械，它由多頭鉆頭、支架、懸吊鋼絲繩、卷?yè)P(yáng)機(jī)、反循環(huán)系統(tǒng)、配電盤(pán)、砂石泵、控制臺(tái)、底盤(pán)等組成。它的工作原理是通過(guò)主機(jī)上的傳動(dòng)裝置，帶動(dòng)主機(jī)上并排組合在一起的8臺(tái)GZQ-800型潛水鉆機(jī)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)各自的鉆頭旋轉(zhuǎn)，鉆頭向土層切削土體。兩個(gè)鉆頭間余下的土體由側(cè)刀靠組合鉆機(jī)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(qiáng)行排出槽孔。連續(xù)不斷的鉆進(jìn)切削，直到設(shè)計(jì)深度，即形成一定長(zhǎng)度、寬度、深度的槽孔。
　　（2）成墻工藝流程
　　測(cè)量放線→導(dǎo)槽砌筑→鋼軌鋪設(shè)→安置調(diào)試組合鉆機(jī)→鉆機(jī)架定位→開(kāi)槽→清槽→成孔→成槽→安置隔離體橡膠囊→安置導(dǎo)管→澆筑→拔除橡膠囊隔離體→轉(zhuǎn)入下一個(gè)循環(huán)工序。
　　2.多頭小直徑深層攪拌樁連續(xù)造墻施工技術(shù)
　　（1）多頭小直徑深層攪拌機(jī)工作原理
　　多頭小直徑樁造墻防滲技術(shù)是運(yùn)用多頭小直徑深層攪拌機(jī)通過(guò)主機(jī)上的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，帶動(dòng)主機(jī)上的3個(gè)并列的鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，推進(jìn)力使鉆桿和鉆頭向土層內(nèi)鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)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(dāng)進(jìn)行第二組樁施工時(shí)，主機(jī)向前移動(dòng)，使第二組樁與第一組樁相割搭接之后（相割長(zhǎng)度可按半孔）。重復(fù)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(dá)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(yīng)，從而形成具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B能力的固結(jié)體。
　　3.液壓開(kāi)槽機(jī)開(kāi)槽法連續(xù)造墻施工技術(shù)


　�。�1）YK160-3-40型開(kāi)槽機(jī)工作原理
　　開(kāi)槽機(jī)也稱鋸槽機(jī)，行駛在兩條軌道上，它由底盤(pán)、液壓系統(tǒng)、工作裝置、排渣系統(tǒng)、起重設(shè)施和電器系統(tǒng)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(fù)運(yùn)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(tǒng)排出槽孔，施工中使用一定濃度的泥漿固壁，開(kāi)槽機(jī)連續(xù)不斷地沿墻體軸線作業(yè)前移，直到墻體末端，從而形成一個(gè)規(guī)則連續(xù)的長(zhǎng)形槽孔。根據(jù)工程設(shè)計(jì)與要求，使用不同長(zhǎng)度、寬度的刀排，即可開(kāi)出不同長(zhǎng)度、寬度的槽孔。在槽內(nèi)充填不同的墻體材料，即形成不同抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B系數(shù)的薄壁連續(xù)防滲墻，以達(dá)到防滲、封堵空洞、裂縫等隱患險(xiǎn)點(diǎn)消除的目的。
　�。�2）成墻工藝流程
　　測(cè)量放線→場(chǎng)地平整→鋼軌鋪設(shè)→鉆導(dǎo)槽井孔→開(kāi)挖槽孔與支護(hù)槽板→安裝調(diào)試開(kāi)槽機(jī)、清槽機(jī)→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(xù)造墻施工技術(shù)
　　（1）射水法二代機(jī)組工作原理
　　射水二代機(jī)組行駛在同一軌道上，它由造孔機(jī)、混凝土澆筑機(jī)等組成。它的工作原理是利用主機(jī)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(jié)構(gòu)。通過(guò)正循環(huán)系統(tǒng)使泥沙混合體溢出地面，同時(shí)利用卷?yè)P(yáng)機(jī)操作成型器反復(fù)上下沖擊運(yùn)動(dòng)擠壓形成槽孔，成孔后采用常規(guī)水下混凝土澆筑法澆筑。
　　5.人工洛陽(yáng)鏟挖槽連續(xù)造墻技術(shù)
　�。�1）開(kāi)槽施工設(shè)備
　　半徑R110mm的大型洛陽(yáng)鏟、機(jī)械成孔器（即卷?yè)P(yáng)機(jī)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(cè)量放線→洛陽(yáng)鏟開(kāi)槽→修孔→夯實(shí)孔底→安置模袋隔離體→模袋內(nèi)下導(dǎo)管→澆筑隔離體→安置相鄰隔離體→下導(dǎo)管→澆筑隔離體→下導(dǎo)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(shè)計(jì)深度，可采用不同的施工工藝。根據(jù)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(jī)、液壓開(kāi)槽機(jī)開(kāi)槽法在20m深度內(nèi)，較均質(zhì)地質(zhì)條件下，效率較高。新鄉(xiāng)荊隆宮防滲墻工程老口門處施工經(jīng)試驗(yàn)改進(jìn)深度可達(dá)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(yīng)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(jī)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(shè)計(jì)深度與機(jī)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(shè)計(jì)深度與機(jī)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以內(nèi)為最佳施工深度，12m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(hù)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(hù)壁泥漿漏漿嚴(yán)重。部分堤段出現(xiàn)塌孔、卡鉆現(xiàn)象。如沁河右堤馬蓬防滲墻工程、左堤?hào)|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(shè)計(jì)變更。因此，靠泥漿護(hù)壁工藝施工的組合鉆機(jī)開(kāi)槽法、液壓開(kāi)槽機(jī)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(tǒng)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(dá)20m）。
　　人工洛陽(yáng)鏟挖槽不靠泥漿護(hù)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(jī)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(jī)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上。因此，在施工期間的左右偏差、軸線偏差、孔斜率數(shù)據(jù)應(yīng)按操作規(guī)程與規(guī)定，認(rèn)真觀察記錄。發(fā)現(xiàn)偏斜，立即采取措施糾偏，確保防滲墻體在同一軸線上。否則，易出現(xiàn)斷墻或墻體底部銜接不嚴(yán)，施工縫隙過(guò)大造成集中滲漏現(xiàn)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(yīng)上下反復(fù)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(zhǎng)度應(yīng)按1～2m為宜。若相接后發(fā)現(xiàn)封閉不嚴(yán)，產(chǎn)生滲漏通道時(shí)，可采用鉆機(jī)鉆孔現(xiàn)澆混凝土的辦法將滲漏處封閉，達(dá)到截滲的目的。
　　3.塌孔
　　在施工期間依靠泥漿護(hù)壁工藝容易出現(xiàn)擴(kuò)孔與塌孔現(xiàn)象。擴(kuò)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(yán)格控制護(hù)壁泥漿濃度，必要時(shí)造漿可按比例適當(dāng)添加膨潤(rùn)土。二是加密安置隔離體，增加支撐力。三是縮短墻體澆筑長(zhǎng)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(tǒng)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(qiáng)度、抗?jié)B性能有關(guān)。因此，在施工作業(yè)中，機(jī)械手應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行操縱規(guī)程、工藝流程。原始記錄、施工日志要詳細(xì)記錄