高喷灌浆防渗墙施工方案

高喷防渗墙设计范围和工程量本工程高喷防渗墙分为导流明渠上、下游土石围堰及明渠右堤的高喷防渗墙：上、下游围堰防渗墙墙厚1000px、墙深约为7m，工程量约9100m2；明渠右堤防渗墙墙厚1000px，防渗墙最深约28m，工程量约15400m2。4 施工总体布置4.1 施工布置原则施工总布置应遵循因地制宜、有利生产、方便生活、易于管理、安全可靠、经济合理的原则。根据业主提供的施工场地，结合本工程的施工特点，本着少占场地和少扰居民的要求，按照文明施工和安全生产的要求，在满足正常施工作业和生产管理的前提条件下，对施工场地分别进行细致安排和合理布置。4.2 施工供风、供水系统依据施工总进度安排，为满足工程需要并结合施工用风设备的布置，施工时选用4台参数为10/4的4.0m3空压机，其排气压力为0.8～1.0mpa,每台高喷台车后架上配置一台进行供风。本工程生活用水采用在生活区周围打井抽取地下水的解决方案。施工生产用水在导流明渠施工用地的上游侧、导流明渠中部和下游侧挖坑抽取地下水，根据地下水的富足程度现场确定水池的大小及取水点的数量。布置４～６台潜水泵（其中一台备用），单台流量25m³/h，扬程32m，配带功率5.5kw，从地下水采集点抽水供给水池，以满足本工程的生产、生活用水。高喷施工供水系统主要有高压水泵、水箱、电控柜、高压胶管等组成，其作用是为喷射装置提供高压切割水源，施工中为合理利用资源选用4台型号为XPB-90E的高压泥浆泵，其流量为110L/min，工作压力为50mpa。4.3 施工供电系统供电布置：生产设施用电，从变压器低压侧接低压动力线路进入负荷中心，沿纵向围堰交通道路架设，以架空线路为主。施工用电接口在施工范围100m以内，设备总功率约1000kw,通过布置在施工现场内的三处电源点引用，施工作业面安装配电柜，用电设备从配电柜接线用电。高喷施工区供电点：高压线架设在纵向围堰的轴线左侧边缘，高压线设置４个下接口，便于设备接电，避免设备连接电缆过长，各供电点提供800kw的动力要求。4.4 施工通讯系统本工程施工对外通讯采用有线通讯与无线通讯结合方式进行对外联系，设置直拨电话１部，同时配置若干移动通讯设备作为对外通讯，场内配置4对对讲机作为施工通讯使用。4.5 施工临时用房本工程的施工临时用房布置要和施工生产现场分开，办公用房租用附近民房，施工用房和现场仓库主要搭设活动帐篷。4.6 制浆系统本工程灌浆施工相对较集中，但其施工线路较长，施工面广，因此，根据施工部位和现场地形，制浆系统采用集中制浆方式。制浆站分别设置在上下游围堰和纵向围堰中间位置。制浆站采用脚手架管搭设，建筑面积100m2。储灰平台用木马道板铺设，石棉瓦盖顶，集中制浆站结构形式见图4-1。制浆站储灰量需满足3天用量。制浆站布置ZJ-400型高速制浆机制浆。为防止灌浆过程中突然停水，在制浆站内设置6m3储水桶备用。若施工线路过长，需在沿线设置中转站，分别设J-600型储浆机一台，SGB6-10型灌浆泵一台。高速搅拌机拌制浆液通过软管将原浆送入到各个工作面或每个临时中转站，通过临时中转站分别再将制浆站制备的原浆输送至各个工作面。 图4-1 集中制浆结构形式示意图 4.7 施工排污系统施工场面排污应进行全面规划，开挖排浆沟和集浆池，建立排污系统,互相连通，施工废水、废浆集中统一排放至主排污系统，施工废渣等固相物体用泥浆车将其运至弃渣场，并派专人长期进行清理，经沉淀后的浆液通过排污沟或排污泵排到监理指定的地点，或根据地层条件对回浆进行处理并回收利用。5 高压喷射灌浆防渗墙5.1 高喷灌浆材料5.1.1 水泥拌制高压喷射浆液的水泥应采用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级应不低于32.5＃。需要提高墙体强度时，则采用42.5# 水泥或在32.5# 硅酸盐水泥中外掺高效扩散剂。5.1.2 水高压喷射浆液拌和用的水质应按DL/T5144-2001中4.1条混凝土拌和用水的规定执行。5.1.3 掺和料掺和料可采用膨润土、黏性土、粉煤灰和砂，质量标准应符合DL/T5200—2004中6.0.3有关规定，其掺入量应通过现场高喷灌浆试验确定。5.1.4 外加剂各种外加剂的质量应符合DL/T5100-1999的有关规定，其掺量应通过室内试验和现场试验确定。5.2 高喷浆液5.2.1 配合比试验⑴ 按施工图纸对浆液性能的要求以及下列各项的规定进行浆液配合比试验，并将试验成果报送监理人审批。⑵ 喷射灌浆的水灰比为：0.6:1～1:1。⑶ 浆液存放时间：当环境气温10°C以下时，不超过5h；当环境气温10°C以上时，不超过3h；当浆液存放时间超过有效时间时，应按监理人指示，降低标号使用或按废浆处理。⑷ 配合比试验测试内容应包括浆液拌制时间、浆液密度、浆液流动性、浆液的沉淀速度和沉淀稳定性、浆液的凝结时间（初凝和终凝）以及浆液固结体密度、强度、弹性模量和透水性等。5.2.2 生产性高压喷射灌浆试验由于本工程高喷防渗工程量较大且防渗性能要求高，所以合理施工参数的确定直接影响工程的质量，安排必要的资金进行科学试验极其重要。⑴   先导孔检查试验由于设计阶段勘探孔数量有限，地质资料不可能十分详尽，选取一定数量的先导孔采取芯样并核实地层，确定地层岩性、地下水富集程度、渗透情况等，也是对勘探资料的补充和完善。一般先导孔孔距和深度视工程情况而定，先导孔的深度应比其它高喷孔稍深。⑵   现场生产性高喷灌浆试验在现场高喷灌浆作业开始前，原则上要求按施工图纸或监理人指示，选择地质条件具有代表性的区段，并按室内试验选定的配合比进行高压旋喷灌浆的工艺试验，以选定布孔方式、孔距、排距和孔深以及喷射流量、压力、旋速和提升速度等工艺参数。但由于高喷规范对于三重管法的施工参数已有具体规定，针对砂土层的提升速度和旋喷转速也有明确要求，所以为了尽快的大面积展开施工，加快施工进度，为导流明渠的开挖创造有利条件，提升整体工程形象，可直接进行现场生产性试验。⑶   指标要求和施工参数高喷灌浆孔孔距暂定为1.1m，钻孔分二序施工，先施工一期序孔，再施工二期序孔。高压水压力采用35～40mpa，灌浆泵压力为0.2～1.0mpa，提升速度为15～625px/min。⑷  围井渗透性试验一般通过高喷灌浆的围井进行井内注（抽）水试验，检查高喷墙的渗透性能。5.3 高压喷射防渗墙施工5.3.1 造孔高喷防渗墙造孔采用XY-2PC地质钻机，泥浆护壁进行钻进，钻头直径为130mm。⑴ 钻孔施工工序放线布孔→钻机就位→钻机找平→泥浆制备→开孔、纠斜→钻进、纠斜→终孔→取钻杆→测斜→终孔验收。⑵ 钻孔施工① 钻孔分二序施工，先施工Ⅰ序孔，再施工Ⅱ序孔。相邻孔施工时间间隔不少于24h。② 钻孔质量要求：钻机就位、安放在设计的孔位上，管架定位准确、安装平稳，钻孔孔位偏差不大于50mm，钻孔孔径应大于喷射管外径20mm以上，孔深小于30m时，钻孔孔斜率不应超过1%，钻孔有效深度应超过设计墙底深度0.3m。③ 钻孔及钻孔记录：钻孔过程中，详细准确记录钻孔时遇到的各种现象，根据返碴情况、钻进速度、钻机运转情况判断地层分层深度，大块石的分布、埋深、粒径及架空、漏失、串通等情况，并停钻测量余尺，准确记录其厚度及埋深。④ 钻孔验收：钻孔结束后，对钻孔孔深、孔斜进行验收，不符合要求的孔要重钻。5.3.2 高喷灌浆施工⑴ 高喷灌浆工艺流程台车行走、就位及调试→喷具组装及检查→地面试喷→下喷具→静喷、旋喷提升→孔口注浆、回灌、封孔→高喷台车移位。⑵ 高喷施工分序：分两序，相邻次序孔施工时间间隔不少于24h。⑶ 高喷注浆:当喷具下入到设计深度后，启动旋摆机，调节风水浆的流量、压力和旋摆机的旋转速度，使之达到设计值，待孔口返浆比重符合要求后，开始提升，边旋转边提升，自下而上喷射灌浆，直至孔口停喷。在高喷灌浆过程中，时刻注意检查施工机具运转是否正常，风水浆的流量、压力，进浆、回浆比重及旋转、提升速度等参数是否符合要求。高喷各项参数采用高喷灌浆试验最终确定的参数。① 高压喷射灌浆应自下而上进行，灌浆过程中应达到：A 高压灌浆设备的额定压力和灌浆量应符合施工图纸要求，并确保管路系统的畅通和密封。B 风、水、浆均应连续输送，水泥浆液的高压喷射作业不得停喷或中断。② 三重管机具试运转时的高压水泵泵压保持35～40 MPa，空压机风压保持0.7MPa，泥浆泵泵压保持0.2～1.0 MPa，同轴喷射。③ 水泥浆液应进行严格的过滤，防止喷嘴在喷射作业时堵塞。④ 应按监理人指示定期测试水泥浆液密度，浆液水灰比为0.6:1和1:1时，其相应浆液密度分别为1.7g/cm３和1.5 g/cm３，当施工中浆液密度超出上述指标时，应立即停止喷灌，并调整至上述正常范围后，方可继续喷射。⑤ 因故停喷后重新恢复施工前时，应对中断孔段进行复喷，搭接长度不得小于0.5m，采取重叠搭接喷射处理后，方可继续向上提升及喷射灌浆，并应记录中断深度和时间。⑥ 施工过程中，应经常检查泥浆（水）泵的压力、浆液流量、空压机的风压和风量、钻机转速、提升速度及耗浆量。当出现异常情况时，必须查明原因，及时进行处理。⑦ 喷射作业完成后，应利用回浆或水泥浆及时进行回灌，直到孔口浆面不下降为止。5.3.3 特殊情况处理⑴ 高喷因故中断后立即停止提升，记录中断深度，并尽快恢复。机械故障要尽力缩短中断时间，若短时间不能恢复的，提出喷具，用水冲洗干净，待故障处理后，将喷具下入原中断位置以下0.5m继续进行喷射灌浆。⑵ 高喷过程中喷具出现堵塞时，提出喷具进行处理并记录中断深度。处理完毕后，若孔深能满足深度要求，下入喷具到中断深度以下0.5m继续进行喷灌作业，不能满足要求的，重新造孔。⑶ 高喷灌浆过程中，若孔内发生严重漏浆，可采取以下措施进行处理：① 孔口不返浆，应立即停止提升；孔口少量返浆时，应降低提升速度。② 降低喷射压力、流量，进行原位灌浆。③ 在浆液中掺入速凝剂。④ 加大浆液浓度或灌注水泥砂浆、水泥粘土浆等。⑤ 向孔内填入砂、土等堵漏材料。⑷ 高喷灌浆过程中发生串浆时，应填堵串浆孔，待灌浆孔高喷灌浆结束后，尽快对串浆孔扫孔，进行高喷灌浆，或继续钻孔。5.4 质量检查和验收高压喷射灌浆作业前，应进行以下项目的质量检查和验收：⑴ 孔位的现场放样成果。⑵ 材料试验成果。⑶ 浆液配合比试验成果。⑷ 钻孔偏斜率。高压喷射灌浆作业过程中应进行以下项目的质量检查和验收：⑴ 喷射插管插入深度。⑵ 现场高压喷射灌浆试验成果。⑶ 高压喷射作业的工艺检验。⑷ 冒浆试件的试验成果。施工过程中，应适时钻试验孔并取芯样，进行固结体的均匀性、整体性、渗透性及抗压强度等试验。对不满足要求的灌浆段，应进行补灌。6.施工进度计划导流明渠上、下游围堰高喷防渗墙施工计划于2010年6月1日（具体根据现场施工条件及实际开工日期）至2010年6月30日完成（据开工日期类推）；导流明渠右堤高喷防渗墙施工计划于2010年6月20日至2010年7月31日全部完成。