专利名称：一种砂置换型搅拌桩防渗墙的施工方法
技术领域：
本发明涉及水利工程施工领域，具体与水间和船间工程施工有关，尤指一种在深厚淤泥地区修筑水间和船间防渗墙的施工方法。
背景技术：
目前，在沿海深厚淤泥地区修筑水闸和船闸工程中，由于淤泥层厚度大，搅拌桩、 木桩等复合地基处理方式由于施工设备限制，桩长无法到达淤泥层底部，易出现较大的沉降。部分对沉降要求较高的工程采用了刚性桩基础的地基处理方法，如钻孔灌注桩，管桩基础等。由于钻孔灌注桩、管桩基础等桩长可达到淤泥层底部，处理后，上部建筑物沉降小，避免因沉降而导致的上部结构开裂、渗漏、外观变形等不利影响；但采用刚性桩基础处理后， 底板地基土体固结沉降与桩基础沉降不一致，容易导致间底与地基土体脱空而产生严重渗漏，所以，采用桩基础后，如何解决防渗处理，是目前水利工程技术人员亟待解决的难题之
ο目前最常用的防渗墙措施主要有(1)铺盖防渗其采用传统防渗方法，铺盖可与上游防冲护坦结合，减少投资；其缺点是由于间室采用了灌注桩进行处理，而铺盖未进行地基处理，存在沉降差，会由于不均勻沉降导致铺盖与间室之间止水拉裂而漏水，需对铺盖进行地基处理，投资将会增加。(2)钢筋砼板桩其优点是施工方便，速度快，投资较小。但存在施工设备精度原因，板桩于板桩之间存在难以避免的缝隙，可能造成渗漏。(3)混凝土防渗墙其优点在于整体性好，墙体强度高，防渗效果好。但同时存在防渗墙于淤泥质土中成槽困难。设备较为大型，于淤泥质土上施工需铺设较厚施工平台、造价较高等缺陷。(4)高喷防渗墙优点在于施工方便、施工进度快。缺点是桩身质量不均勻，一般用于临时工程防渗、造价较高。(5)原土搅拌桩防渗墙优点是施工方便、施工速度快、投资最小。缺点是桩身质量不均勻、桩体强度底、强度增长慢，难于通过钢筋悬挂于闸底板下。(6)大开挖后换砂搅拌桩优点是桩身强度高，满足通过钢筋悬挂于闸底板下的要求；桩与桩之间通过搅拌可有效的搭接，整体性好。存在的缺点是于流塑状的淤泥质土中开挖深度约4m进行换砂施工难度大。开挖会造成闸底板地基及上、下游消力池地基的扰动。由于开挖量及换填量大，投资极高。在广东省中山市的西河水闸中的上、下游水头差最大仅为2. 26m,闸室底板顺水流方向长19m，且因为淤泥渗透系数小，水闸的防渗本应容易处理，但由于水闸闸室采用钻孔灌注桩的处理方案，桩基深至强(中)风化花岗岩，水间的荷载全部由桩基承担，水间的沉降与地基的沉降不协调，水闸两侧引提的附加应力以及淤泥的固结将造成水闸底板与地基脱空。因此，闸室底板本身不可以作为水闸的防渗设施，需另选方法处理水闸的防渗问题。水闸的防渗可采用水平防渗或垂直防渗，如采用铺盖作为水平防渗措施，需保证铺盖与水间底板的止水效果，决定 止水效果的主因素有两个其一，止水材料；其二，止水两侧建筑物的不均勻沉降。西河水间间室基础采用钻孔灌注桩，间室沉降量极小，而铺盖未进行基础处理，沉降量大，间室与铺盖两者的不均勻沉降将会影响止水措施的效果；如对铺盖地基进行搅拌桩处理，估算将增大工程投资近200万元，故本工程不宜采用铺盖作为水平防渗的措施。为此，我们决定采用于闸底板齿墙处设垂直防渗设施的方案来解决水闸的防渗问题。水间的垂直防渗措施，传统的有板桩、地下连续墙、高喷防渗墙、联体搅拌桩等，近年发展起采的新技术有振动沉模防渗板墙、土工膜垂直铺塑防渗技术等。水闸上、下游水头差最大仅为2. 26m，地基淤泥渗透系数又小，仅需几米深的垂直防渗便可解决防渗问题，故垂直防渗墙不必深至基岩。另外，防渗墙本身也存在沉降的问题，需处理好防渗墙与间室底板齿墙的对接。振动沉模防渗板墙技术，本质上也是混凝土地下连续墙，只是在成槽工艺上做了改进，加快了施工进度，并解决了在软塑_流塑状淤泥中的成槽问题，但最终形成的地下连续墙同样存在与间室底板连接的问题。而且这种技术需要专门的施工设备。垂直铺塑防渗技术，由于需要先挖槽，在西河水闸的软塑流塑的淤泥层里成槽困难，所以也不宜采用。联体搅拌桩由于在淤泥中成桩，桩体强度低，无法有效长期悬挂于水闸底板上，在负摩擦力作用下容易脱离底板，所以也不宜采用。原设计考虑采用砼预制板桩方案，板桩长为4m，宽400mm，厚200mm ；板桩两侧设置凹凸槽，以便相邻板桩能较好的咬合，形成整体；板桩顶部预留钢筋与水闸底板钢筋连接， 将板桩悬挂于底板上，防止板桩负摩擦力作用下与水闸底板脱离。为检验板桩防渗效果，正式施工前在现场进行原型试桩，结果表明，板桩两侧虽然设置了凹凸槽，但相邻板桩之间依然存在着缝隙，将影响防渗效果。因此，需要寻找一种更为适用、经济的防渗方案代替预制板桩防渗方案。根据中山市大涌口水闸工程实施经验，水泥搅拌桩若于砂中成桩，其桩体强度较高，可满足将桩体通过钢筋悬挂于底板下的要求。因此，设法将水闸防渗桩范围的泥土置换为砂将是关键。通过计算，若要满足防渗要求，垂直防渗深度需要约4m，在流塑状的淤泥层中对于此深度，若采用大开挖进行换填，工程量大，不经济，且对相邻间室地基和消力池地基都造成极大的扰动，将加大消力池的沉降量。因此，在如此环境下探求一种构造合理，技术完善的防渗墙施工方案，是水利工作者急需解决的一道技术难题。
发明内容
为了克服现有防渗墙存在墙身强度底、工程施工开挖难度大、防渗效果差以及工程造价高的不足，本发明的目的在于提供一种砂置换型搅拌桩防渗墙的施工方法，该方法可适用于在沿海或深厚淤泥条件下修筑水间和船间防渗工程施工，它不仅墙身强度高、施工开挖难度小，而且防渗效果好、工程造价相对较低。为了达到上述发明目的，本发明解决技术问题采用的方案是一种砂置换型搅拌桩防渗墙的施工方法，包括以下主要步骤；1)工程调研；调研工程地基的淤泥、土层、砂层结构等基本情况，如淤泥质土层厚度、粉砂层以下的强度、含水率、压缩性、强度、灵敏度、易触变性、渗透性及拟建场地土的类型、类别等数据。2)工程的类比分析；在调研工程获得相关资料数据的基础上，根据防渗墙的施工特点和淤泥性质、厚度、上下游水头落差，最高潮水位及最大水位差，以及防渗墙的厚度和长短，原型实验等进行类比分析，确保防渗墙施工质量达到设计要求，拟定施工控制基准，主要包括
地表沉降变化(累计沉降量、沉降速率)；防渗墙自身的沉降、位移(累计变化量、沉降速率)；防渗墙换砂体及水泥搅拌桩径向收敛变化(累计边长变化量、变化速率)；深层土体变形(累计最大位移量及位移速率、累计最大分层沉降量及沉降速率)寸。3)施工方案研究、验算及确定确定砂桩置换型搅拌桩防渗方案；设计理念如下通过换填砂置换防渗墙范围地基中的淤泥质土，使搅拌桩于砂中成桩，以求获得更高的成桩质量，一方面提高桩体完整性，满足防渗要求；另一方面增强桩身强度，增大插筋在搅拌桩体中的粘着力，使防渗墙与闸底板有效连接，避免地基土下沉将防渗墙下拉脱离底板导致形成渗漏通道。4)、施工准备包括场地平整、测量放样、设备人员及材料进场；5)、在深软流塑状淤泥中进行防渗墙范围的砂置换时，必须采用砂桩进行施工，其施工方法按整平场地一测放桩位一桩机就位一管桩沉入一灌砂一拔管及反插一机具移位的程序进行；a.对桩位进行编号，注明于布桩图上，先在场地上将防渗墙位置用石灰粉进行放线，然后用竹桩定位砂桩，按序号施工，避免漏打；b.桩机就位于防渗线的侧面，行走方向与防渗线平行，操作导架垂直防渗线。桩架就位后，调整导杆的垂直度小于1. 5%，提升桩管，将桩头活页闭合；c.开动砂桩机振动锤，将钢管沉入至设计要求深度，钢管的进料口位置应根据设计的振入深度而开口，振沉至设计深度后，进料口比地面高约300-500mm，便于斗车或翻斗车灌砂；d.用人工斗车或机动翻斗车往桩管内灌砂，直至灌满为止；为保证砂桩身的密实度，应按桩孔体积和砂在中密状态时的干密度计算其实际灌砂量，然后按1. 20-1. 40松散系数和扩孔系数估算用料量，一次上足或分两次投料，亦可超量投砂，即增投砂量，保证桩管全部拔出地面时，仍剩余一些砂料；砂料应采用淡水中粗砂，细度模数2.8以上，含泥量小于5% ；e.边振边均勻缓慢拔出桩管，直至桩管全部拔出；一般情况下，拔管速度控制在 2M/min之内，每拔起0. 5m停拔续振10秒，在设计桩顶以下1.0m范围进行反插；f.平行移动桩机，至下一桩施工；6)、在软塑状淤泥中进行砂置换时，除了采用砂桩进行防渗墙范围内的淤泥换砂夕卜，还可以使用长臂挖土机边开挖坑槽边回填中粗砂进行砂墙施工；7)、搅拌桩施工包括①工艺流程包括；
防渗墙搅拌桩用湿式喷浆法施工，通常按“四搅四喷”工艺操作，工艺流程如下场地二次平整一测量放样一桩机就位一预搅下沉及喷浆一提升喷浆搅拌一重复上、下搅拌及喷浆一形成固结桩体；②成桩施工包括；a.砂桩 施工完成后，场地周围会堆积一些砂桩用剩的小砂堆，阻碍搅拌桩机的行走，必须进行场地二次整平；b.将防渗墙的中心线重新测放在现场，并在离防渗墙中心线侧1. 5米 3. 0米的位置多测放一条同长度等距离的平行线，将搅拌桩位用竹桩测放在该平行线上，作为搅拌桩位控制点；c.将搅拌桩机开至防渗墙中心线位置上，使桩机纵轴线与防渗墙中心线重合，施工时沿着该中心线后退施工，在桩机底架前端搅拌轴的中心位置附近搁置一根长度2.0 米 3.0米的Φ25钢管或Φ22钢筋，悬挑一垂球至侧旁平行线桩位控制竹桩上，调整机位，使垂球对正竹桩，桩机安装就位必须平整和稳固，以确保施工中不发生倾斜、移动，在桩架上设置用于施工中观测深度和斜度的装置；d.按设计确定的掺灰量制备水泥浆，其水泥掺量为15% 20%之间；e.预搅下沉、提升喷浆搅拌和复搅均按常规搅拌桩施工工艺方法操作；因在淤泥地区进行搅拌桩施工时，淤泥容易堵塞喷嘴，所以在预搅下沉时也要开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷边旋转；8)、插筋包括防渗搅拌桩采取后退的方法施工，插筋跟进成桩进度逐条人工插入钢筋，插筋采用送筋套管送到预定的深度为止；9)、开挖及破桩头包括防渗搅拌桩施工完毕，待3-7天后即可开挖和破桩头，两侧20cm以外的土方采取挖土机开挖，桩侧20cm以内及桩头采取人工镐挖，特别坚硬的桩头可用风镐配合人工横向破除桩头；10)、钻芯检测包括搅拌桩完成后通常28天后才钻芯检测，砂置换型搅拌桩可缩短至15-20天后即可钻芯检测，由建设方委托有资质的检测单位进行现场随机抽检；11)、蓄水试验包括在现场选择重要的防渗部位1-3个点进行蓄水试验，用挖土机在防渗墙两侧各挖一个坑进行，按设计最大水位差蓄水试验。所述的砂桩或砂墙的纵轴线与搅拌桩轴线及防渗墙设计中心线三线重合，砂桩中心点与搅拌桩中心点偏离< 50mm。并采用的砂桩机振动锤为DJ40Y型砂桩机振动锤，搅拌桩机为PH-5B型搅拌桩机。与现有技术相比，本发明的有益效果是采用砂桩置换防渗墙范围淤泥土再进行搅拌桩成墙，提高了桩身强度，增大插筋在搅拌桩体中的粘着力，使防渗墙与间底板有效连接，避免地基土下沉将防渗墙下拉脱离底板导致形成渗漏通道。较好地解决了水间和船间在采用桩基础的防渗处理难题，为该工程投入长期正常运行发挥了重要作用，且该技术造价相对较低，值得推广应用。
图1是本发明砂置换型搅拌桩防渗墙的施工总流程示意图；图2是本发明砂置换型搅拌桩防渗墙的剖面图；图3是本发明砂置换型搅拌桩防渗墙的截面图；图4是本发明砂置换型搅拌桩防渗墙的示意图。
具体实施例方式下面结合附图与实施例对本发明进行进一步说明参考图1、图2、图3、图4 ；本实施例为广东省中山市的西河水闸砂置换型搅拌桩防渗墙的施工方法，包括以下主要步骤；1)工程调研；西河水闸是中顺大围上的大型水闸。位于中山市神湾镇和板芙镇交界处的石岐河西边出口，外临西江磨刀门水道。西河水闸重建的主要任务是在旧水闸左侧旧河道上新建一座10孔每孔15米的水闸和一座IV级船闸等。西河水闸的地基为深厚的淤泥软土，主要由淤泥、淤泥质土层、砂层组成，淤泥质土层厚30m 40m，粉砂层以下为强(中)风化花岗岩。本工程淤泥质土层厚度大，具有高含水率、高压缩性、低强度、高灵敏度、易触变、弱渗透性的特点，拟建场地土的类型属软土， 类别为III类。西河水闸的挡洪(潮)标准为100年一遇洪(潮)水位2. 59m，校核潮水位采用历史最高潮水位2. 76m。相应内河水位为0. 5m，最大水位差2. 26m。水闸底板面高程-4. 2m,底板顺水流方向长19. Om,水闸单孔净宽15m，总净宽 150m。水间地基处理方式采用钻孔灌注桩，船间间室及导航墙基础处理方式采用管桩。2)工程的类比分析；在调研工程获得相关资料数据的基础上，根据防渗墙的施工特点和淤泥性质、厚度、上下游水头落差，最高潮水位及最大水位差，以及防渗墙的宽度和长短，原型实验等进行类比及计算分析，确保防渗墙施工质量达到设计要求，拟定施工控制基准，主要包括地表沉降变化(累计沉降量+10mm _30mm，沉降速率士 2mm/次；防渗墙自身的沉降、位移(累计变化量士2mm，沉降速率士3mm/次)；防渗墙砂桩，水泥搅拌桩径向收敛变化(累计边长变化量士20mm/次、变化速率 士 2mm/次)；深层土体变形(累计最大位移量士30mm ；位移速率士3mm/d ；累计最大分层沉降量+10mm -30mm ；沉降速率士 3mm/d)等。3)施工方案研究、验算及确定；确定砂桩置换型搅拌桩防渗方案；设计理念如下通过施打砂桩置换地基中的淤泥质土，使搅拌桩于砂中成桩，以求获得更高的成桩质量，一方面提高桩体完整性，满足防渗要求；另一方面增强桩身强度，增大插筋在搅拌桩体中的粘着力，使防渗墙与间底板有效连接，避免地基土下沉将防渗墙下拉脱离底板导致形成渗漏通道。防渗墙方案验算
桩顶下拉力计算(1)桩体自重按施工期最不利工况计算，地下水位低于桩底高程，不考虑浮力，桩体重度取 20kN/m3，故桩体自重G = 3. 14X0. 5X0. 5/4X4X20 = 15. 7kN(2)桩侧负摩阻力负摩阻区的总负摩阻力Qn -UpY^qliIni式中up——桩周长；q——桩侧负摩阻力特征值，根据《地勘报告》取_6kPa ；Ini——负摩阻区第i 土层的厚度。根据上式，当桩径500mm，桩长4m时，计算得Qn为37. 7kN,故桩顶下拉力F = 15. 7+37. 7 = 53. 4kN。插筋锚固力计算插筋锚固力可按下式计算Ri = ξ furhr式中Rt——锚固力；ξ——经验系数，取0. 8 ；f——粘结强度特征值，取0. 13MPa ；Ur——插筋周长；hr——插筋锚固长度。根据上式，当插筋直径为16mm，锚固长3. 5m时，计算得单根插筋Ri为18. 3kN，每根桩中设置4根插筋，故总的锚固力为73. 2kN。验算结论桩顶插筋锚固力大于桩顶下拉力，桩体可牢固悬挂于水闸底板下，防止桩体在由于淤泥固结沉降所产生的对桩体的负摩擦力作用下与水闸底板脱开导致渗漏。4)、施工准备包括场地平整、测量放样、设备人员及材料进场；5)、砂桩施工按整平场地一测放桩位一桩机就位一管桩沉入一灌砂一拔管及反插 —机具移位的程序进行；a.对桩位进行编号，注明于布桩图上，先在场地上将防渗墙位置用石灰粉进行放线，然后用竹桩定位砂桩，按序号施工，避免漏打；b.桩机就位于防渗线的侧面，行走方向与防渗线平行，操作导架垂直防渗线。桩架就位后，调整导杆的垂直度小于1. 5%，提升桩管，将桩头活页闭合；c.开动砂桩机振动外，将钢管沉入至设计要求深度，钢管的进料口位置应根据设计的振入深度而开口，振沉至设计深度后，进料口比地面高约300-500mm，便于斗车或翻斗车灌砂；d.用人工斗车或机动翻斗车往桩管内灌砂，直至灌满为止；为保证砂桩身的密实度，应按桩孔体积和砂在中密状态时的干密度计算其实际灌砂量，然后按1. 20-1. 40松散系数和扩孔系数估算用料量，一次上足或分两次投料，亦可超量投砂，即增投砂量，保证桩管全部拔出地面时，仍剩余一些砂料；砂料应采用淡水中粗砂，细度模数2.8以上，含泥量小于5% ；e.边振边均勻缓慢拔出桩管，直至桩管全部拔出；一般情况下，拔管速度控制在 2M/min之内，每拔起0. 5m停拔续振10秒，在设计桩顶以下1.0m范围进行反插；f.平行移动桩机，至下一桩施工；6)、在软塑状淤泥中进行砂置换时，除了采用砂桩进行防渗墙范围内的淤泥换砂外，还可以使用长臂挖土机边开挖坑槽边回填中粗砂进行砂墙施工；7)、搅拌桩施工包括①工艺流程包括；防渗墙搅拌桩用湿式喷浆法施工，通常按“四搅四喷”工艺操作，工艺流程如下场地二次平整一测量放样一桩机就位一预搅下沉及喷浆一提升喷浆搅拌一重复上、下搅拌及喷浆一形成固结桩体；②成桩施工包括；a.砂桩施工完成后，场地周围会堆积一些砂桩用剩的小砂堆，阻碍搅拌桩机的行走，必须进行场地二次整平；b.将防渗墙的中心线重新测放在现场，并在离防渗墙中心线侧1. 5米 3. 0是的位置多测放一条同长度等距离的平行线，将搅拌桩位用竹桩测放在该平行线上，作为搅拌桩位控制点；c.将搅拌桩机开至防渗墙中心线位置上，使桩机纵轴线与防渗墙中心线重合，施工时沿着该中心线后退施工，在桩机底架前端搅拌轴的中心位置附近搁置一根长度2.0 米 3.0米的Φ25钢管或Φ22钢筋，悬挑一垂球至侧旁平行线桩位控制竹桩上，调整机位，使垂球对正竹桩，桩机安装就位必须平整和稳固，以确保施工中不发生倾斜、移动，在桩架上设置用于施工中观测深度和斜度的装置；d.按设计确定的掺灰量制备水泥浆，其水泥掺量为15% 20%之间；e.预搅下沉、提升喷浆搅拌和复搅均按常规搅拌桩施工工艺方法操作；因在淤泥地区进行搅拌桩施工时，淤泥容易堵塞喷嘴，所以在预搅下沉时也要开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷边旋转；8)、插筋包括防渗搅拌桩采取后退的方法施工，插筋跟进成桩进度逐条人工插入钢筋，插筋采用送筋套管送到预定的深度为止；9)、开挖及破桩头包括防渗搅拌桩施工完毕，待3-7天后即可开挖和破桩头，两侧20cm以外的土方采取挖土机开挖，桩侧20cm以内及桩头采取人工镐挖，特别坚硬的桩头可用风镐配合人工横向破除；10)、钻芯检测包括搅拌桩完成后通常28天后才钻芯检测，加强型搅拌桩可缩短至15-20天后即可钻芯检测，由建设方委托有资质的检测单位进行现场随机抽检；10)、蓄水试验包括
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在现场选择重要的防渗部位1-3个点进行蓄水试验，用挖土机在防渗墙两侧各挖一个坑进行，按设计最大水位差蓄水试验。采用本发明的施工方法，该工程达到的使用成果(1)桩身强度西河水闸重建工程防渗墙搅拌桩总计2271根，总延米9538米，现场均布随机抽芯检测，桩身芯样抗压强度平均值介于5. 1-6. 7Mpa，满足设计强度5. OMpa要求，比直接在淤泥中喷浆成桩抗压强度1. 3-2. 2Mpa提高2_4倍，效果明显。(2)蓄水试验西河水间重建工程在水间1#孔内河侧进行现场挖坑蓄水试验，按设计最大水位差进行试验，没发现漏水现象，满足防渗要求。在沿海深厚淤泥地区修筑水间和船间工程中，所采取的防渗措施主要有搅拌桩联体防渗墙、钢板桩和钢筋砼板桩三种，而搅拌桩联体墙以往按常规工艺方法施工，即直接在淤泥土中喷浆(或粉)成桩，强度低，桩体与钢筋粘着力弱，防渗墙与间底板连接可靠性低。 西河水间重建工程的防渗墙是在原地基中先用砂桩置换桩体范围淤泥，然后在砂中喷浆成桩，强度提高2-4倍，但造价也提高一倍以上。按施工同期材料价格计算，三种防渗桩的造价分别是①钢板桩0·06t/m(拉森三型)X9538mX9436. 5 元 /t = 5400320 元；②钢筋砼板桩(中标价)182207.41+265242. 23+379871. 37+579621. 93+27780 (设计增加桩数)=1429723元。③砂桩置换型搅拌桩50.13X9538+55. 71X8403+60. 21X5191. 14 = 1258830兀。以上三种桩的造价比较，最低造价是按本发明的砂置换型搅拌桩防渗墙的施工方法得出的产品，比钢筋砼板桩节约170893元，降低成本12%左右，经济效果明显。
权利要求
1. 一种砂置换型搅拌桩防渗墙的施工方法，其特征在于包括以下主要步骤；1)、工程调研；2)、工程的类比分析；3)、施工方案研究、验算及确定，4)、施工准备包括场地平整、测量放样、设备人员及材料进场；5)、在深软流塑状淤泥中进行防渗墙范围的砂置换时，必须采用砂桩进行施工，其施工方法按整平场地一测放桩位一桩机就位一管桩沉入一灌砂一拔管及反插一机具移位的程序进行；a.对桩位进行编号，注明于布桩图上，先在场地上将防渗墙位置用石灰粉进行放线，然后用竹桩定位砂桩，按序号施工，避免漏打；b.桩机就位于防渗线的侧面，行走方向与防渗线平行，操作导架垂直防渗线。桩架就位后，调整导杆的垂直度小于1. 5%，提升桩管，将桩头活页闭合；c.开动砂桩机振动锤，将钢管沉入至设计要求深度，钢管的进料口位置应根据设计的振入深度而开口，振沉至设计深度后，进料口比地面高约300-500mm，便于斗车或翻斗车灌砂；d.用人工斗车或机动翻斗车往桩管内灌砂，直至灌满为止；为保证砂桩身的密实度， 应按桩孔体积和砂在中密状态时的干密度计算其实际灌砂量，然后按1. 20-1. 40松散系数和扩孔系数估算用料量，一次上足或分两次投料，亦可超量投砂，即增投砂量，保证桩管全部拔出地面时，仍剩余一些砂料；砂料应采用淡水中粗砂，细度模数2. 8以上，含泥量小于 5% ；e.边振边均勻缓慢拔出桩管，直至桩管全部拔出；一般情况下，拔管速度控制在2M/ min之内，每拔起0. 5m停拔续振10秒，在设计桩顶以下1.0m范围进行反插；f.平行移动桩机，至下一桩施工；6)、在软塑状淤泥中进行砂置换时，除了采用砂桩进行防渗墙范围内的淤泥换砂外，还可以使用长臂挖土机边开挖坑槽边回填中粗砂进行砂墙施工；7)、搅拌桩施工包括①工艺流程包括；防渗墙搅拌桩用湿式喷浆法施工，通常按“四搅四喷”工艺操作，工艺流程如下场地二次平整一测量放样一桩机就位一预搅下沉及喷浆一提升喷浆搅拌一重复上、下搅拌及喷浆 —形成固结桩体；②成桩施工包括；a.砂桩施工完成后，场地周围会堆积一些砂桩用剩的小砂堆，阻碍搅拌桩机的行走，必须进行场地二次整平；b.将防渗墙的中心线重新测放在现场，并在离防渗墙中心线侧1.5米 3. 0米的位置多测放一条同长度等距离的平行线，将搅拌桩位用竹桩测放在该平行线上，作为搅拌桩位控制点；c.将搅拌桩机开至防渗墙中心线位置上，使桩机纵轴线与防渗墙中心线重合，施工时沿着该中心线后退施工，在桩机底架前端搅拌轴的中心位置附近搁置一根长度2. 0米 3. 0米的Φ 25钢管或Φ 22钢筋，悬挑一垂球至侧旁平行线桩位控制竹桩上，调整机位，使垂球对正竹桩，桩机安装就位必须平整和稳固，以确保施工中不发生倾斜、移动，在桩架上设置用于施工中观测深度和斜度的装置；d.按设计确定的掺灰量制备水泥浆，其水泥掺量为15% 20%之间；e.预搅下沉、提升喷浆搅拌和复搅均按常规搅拌桩施工工艺方法操作；因在淤泥地区进行搅拌桩施工时，淤泥容易堵塞喷嘴，所以在预搅下沉时也要开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷边旋转；8)、插筋包括防渗搅拌桩采取后退的方法施工，插筋跟进成桩进度逐条人工插入钢筋，插筋采用送筋套管送到预定的深度为止；9)、开挖及破桩头包括防渗搅拌桩施工完毕，待3-7天后即可开挖和破桩头，两侧20cm以外的土方采取挖土机开挖，桩侧20cm以内及桩头采取人工镐挖，特别坚硬的桩头可用风镐配合人工横向破破除桩头；10)、钻芯检测包括搅拌桩完成后通常28天后才钻芯检测，砂置换型搅拌桩可缩短至 15-20天后即可钻芯检测，由建设方委托有资质的检测单位进行现场随机抽检；11)、蓄水试验在现场选择重要的防渗部位1-3个点进行蓄水试验，挖土机在防渗墙两侧各挖一个坑进行，按设计最大水位差蓄水试验。
2.根据权利要求1所述的一种砂置换型搅拌桩防渗墙的施工方法；所述的砂桩或砂墙的纵轴线与搅拌桩轴线及防渗墙设计中心线，三线重合，砂桩中心点与搅拌桩中心点偏离 ^ 50mmo
全文摘要
本发明公开了一种砂置换型搅拌桩防渗墙的施工方法，包括以下主要步骤；1.工程调研；2.工程的类比分析；3.施工方案研究、验算及确定；4.施工准备；5.砂桩或砂墙施工；6.搅拌桩施工；7.插钢筋；8、开挖及破桩头；9.钻芯检测；10.蓄水试验；与现有技术相比，本发明采用砂桩置换防渗墙范围淤泥土再进行搅拌桩成墙，提高了桩身强度，增大插筋在搅拌桩体中的粘着力，使防渗墙与闸底板有效连接，避免地基土下沉将防渗墙下拉脱离底板导致形成渗漏通道。较好地解决了水闸和船闸在采用桩基础的防渗处理难题，且该技术造价相对较低。
文档编号E02D19/18GK102433887SQ20111028694
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月15日 优先权日2011年9月15日
发明者刘祺平, 文平华, 殷绍雷, 王绍德, 蔡元美, 陈志东, 黄权辉 申请人:广东省水利水电第三工程局