多头小直径搅拌桩防渗墙工程试验方案
2017.7
目录
一．试验目的..............................................1 二．试验方案编制依据......................................1 三．试验段位置............................................1 四、试验段工程地质评价....................................1 五、设计要求..............................................2 六、试验施工方案..........................................2 七、施工控制..............................................5 八、检测..................................................6 九、进入大面积施打........................................6 十、附件..................................................6
多头小直径搅拌桩防渗墙工程试验方案
一．试验目的
1、确定适合本工程的施工参数； 2、对地层情况进行进一步的了解； 3、调试施工机械设备，检验设备性能。 二．试验方案编制依据
1、设计图纸和有关规范 2、招投标文件和合同协议书
3、《沙河漯河至平顶山航运工程漯河港至北汝河段航运工程马湾船闸施工图设计工程地质勘察报告》
4、《堤防工程施工规范》SL260-98
5、《水利水电工程施工测量规范》DL/T5173-2003 6、《混凝土拌合用水标准》JGJ63-2006 7、《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-1999 8、《深层搅拌法技术规范》DL/T5425-2009 三．试验段位置
试验场地计划布置在左岸防渗墙轴线处附近，防渗墙轴线外侧。 四、试验段工程地质评价
1、本项目位于华北平原西南部即黄淮冲积平原的过渡地带，岩性、岩相较单一，总体而言，场地区地势较平坦，区域稳定性良好，地质条件较稳定，无全新世活动断裂通过，适宜工程建设。
2、场区内覆盖层埋深较深，勘探深度内土层依次为第四系全新统、上更新统粘性土及砂性土层。
3、项目区地表水系主要为沙河，其余地表水体分布较少，主要接受大气降水补给，水位动态受季节性变化影响明显。
地下水主要接受大气降水及地表径流的入渗及侧向补给，水位动态受季节性变化影响明显，以自然蒸发及侧向迳流为主要排泄途径。受季节影响，水位变化幅度较大。
4、建基开挖面主要位于上部粘性土层和砂性层内，应做好基坑降水、
防渗、边坡支护工作，防止基坑涌水和边坡失稳。
5、闸室、闸首均为深基坑工程，构成边坡土体主要地层为1-1层粉土、1-3粉土、2-3层粉细砂、3-1层粘土、3-1c 层细砂。3-1层硬塑状粉质粘土土性均较好，可选作为基础持力层；2-3层及3-1c 层为稍密～中密状粉细砂，工程性质一般，可选作为基础持力层。开挖土层多为1-1层及1-3层稍密状粉土及2-3层粉细砂，基坑开挖后，在地下水动力作用下，可能产生渗透变形，引起基坑边坡垮塌，开挖时应做好基坑降水、防渗、边坡支护工作，防止基坑涌水和边坡失稳。 五、设计要求
1、技术指标要求
（1）墙体抗压强度大于1.5Mpa(28d)； （2）墙体渗透系数K 应小于1×10-5cm/s。 2、施工技术要求
（1）水泥掺入量为15~20%； （2）最小成墙厚度31cm ；
（3）墙体的垂直度误差不大于0.5%； （4）水灰比为0.8~2.0； 六、试验施工方案
1、试验时间
计划2016年12月10日实施并完成多头小直径深层搅拌桩现场工艺试验。
2、试验前准备
（1）平整场地，要求施工作业面宽度不小于6.0m 。 （2）供电、供水、供浆系统通畅。
（3）施工设备就位调试、施工材料堆放合理、整齐。 3、试验设备
本次试验施工设备采用ZCJ-25型多头小直径深层搅拌桩机，试验施工设备配备见表1。
表1 试验施工设备配备情况表
4、人员安排
本工程试验拟投入机械操作工2人，普工2人；施工员1人，管理人员2人，共7人。
5、试验参数
根据现场地质状况，结合我单位多年的施工经验，水灰比暂选用1.5：1，试验时水泥掺入比分15%、17%、20%三种情况，每种水泥掺入比各做一组试验桩，且连续完成三组试验，形成一道连续的水泥土搅拌桩防渗墙。固化剂采用42.5级普通硅酸盐水泥。
经理论计算，钻头直径为410mm ，最小墙厚为310mm ，桩间搭接140mm 。
试验时每组桩所采用的试验参数见表2。
表2 试验参数对照表
6、施工工艺
多头小直径深层搅拌桩截渗墙是利用水泥作为固化剂，通过桩机钻具在地基深处就地将土体和固化剂强制搅拌，固化剂、土体和水之间产生一系列物理、化学反应，使土体固结成具有良好的整体性、稳定性和具有一定强度的水泥土防渗墙。本工程使用ZCJ-25型桩机，通过主机的动力传动装置，带动主机上的三根并列钻杆转动，并以一定的推进力把钻杆端部的钻头旋转推进至所需的深度，将水泥浆液由高压输浆管输进钻杆，经钻头喷口喷入土体中。在钻进松土和提升的同时水泥浆液和原土充分拌和，完成第一组桩的施工过程；在第二组桩施工之前，主机纵向平移，并重复上述施工过程，即可连续形成一道具有一定强度、抗渗性、水稳定性的水泥土防渗墙。
施工工序详见图1；成墙示意图见图2。 施工步骤是：
（1）按照拟定水灰比配制水泥浆； （2）把配制好的水泥浆输送到储浆罐； （3）桩机就位并调平；
（4）搅拌下沉同时输浆至设计墙底标高，然后搅拌输浆提升至设计墙顶标高；
（5）关闭搅拌机械，完成第一组桩；
（6）沿轴线前移到下一桩位，重复上述过程进行下一组桩的施工；
水泵系统
图1水泥土搅拌桩防渗墙施工工序图
图2水泥土搅拌桩防渗墙成墙示意图
七、施工控制
1、配制水泥浆：按照方案确定的水灰比配制水泥浆，水泥浆液应随配随用，灰浆搅拌机同时不断搅动，制备好的浆液不得离析，停置时间：当气温在10。C 以上时超过3小时、10。C 以下时超过5小时均应按废浆处理。
2、桩机就位、调平，沿施工方向设置轴线控制线，桩位偏差在±10 mm内；施工前对场地进行平整，保证桩机调平后稳固不发生倾斜、移动，保证桩体的垂直度。
3、钻进：在钻进过程中，根据土层情况保持适当的钻进速度，一般控制在0.3~1.0m/min，为减少钻进阻力，钻进时适量喷浆。
4、提升喷浆搅拌：在提升过程中，控制提升速度，一般控制在0.3~1.2m/min范围内，提升速度要和输浆量相匹配且输浆连续，并记录输浆量。
5、桩机移位：设备沿轴线控制线移动，对位按定位标尺距离移动，确保桩位偏差控制在允许范围内。
6、钻头直径：钻头直径选用410㎜，在施工中经常测量钻头直径并及时进行补焊或更换，以保证桩体的可靠搭接。
7、深度控制：严格按照要求控制下钻深度、喷浆面停浆面，确保桩长。
8、水泥掺入量：按照方案确定的水泥掺入比控制输浆量。
9、在成桩过程中遇有故障而停止喷浆时，恢复喷浆时，重叠长度不小于0.5m 。
10、设专人做好施工记录。 八、检测
在试验施工完成后，计划于7日后对试验段每组进行开挖检查，并做好墙体外观检查记录。开挖尺寸为：2.5×1.0×2.0m （长×宽×深）。要求：墙体无蜂窝、孔洞现象；墙体连续、成墙最小厚度、墙体搭接尺寸、桩位偏差等指标均要满足设计要求。外观检测结束后，在监理人指定的位置，从墙体上凿取试样，送相关实验室做单轴抗压强度、渗透系数的检测。 九、进入大面积施打
在试验防渗墙经监理验收合格后，将根据最优试验参数作为大面积施打依据，以此在规划位置进行施打。 十、附件
多头小直径深层搅拌桩截渗墙施工记录表
多头小直径深层搅拌桩防渗墙施工记录表
工程名称：施工单位：
钻头直径：410mm 水泥掺入比：机组：班组：日期：年月日
记录：班长：质检：
8
多头小直径搅拌桩防渗墙工程试验方案
2017.7
目录
一．试验目的..............................................1 二．试验方案编制依据......................................1 三．试验段位置............................................1 四、试验段工程地质评价....................................1 五、设计要求..............................................2 六、试验施工方案..........................................2 七、施工控制..............................................5 八、检测..................................................6 九、进入大面积施打........................................6 十、附件..................................................6
多头小直径搅拌桩防渗墙工程试验方案
一．试验目的
1、确定适合本工程的施工参数； 2、对地层情况进行进一步的了解； 3、调试施工机械设备，检验设备性能。 二．试验方案编制依据
1、设计图纸和有关规范 2、招投标文件和合同协议书
3、《沙河漯河至平顶山航运工程漯河港至北汝河段航运工程马湾船闸施工图设计工程地质勘察报告》
4、《堤防工程施工规范》SL260-98
5、《水利水电工程施工测量规范》DL/T5173-2003 6、《混凝土拌合用水标准》JGJ63-2006 7、《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-1999 8、《深层搅拌法技术规范》DL/T5425-2009 三．试验段位置
试验场地计划布置在左岸防渗墙轴线处附近，防渗墙轴线外侧。 四、试验段工程地质评价
1、本项目位于华北平原西南部即黄淮冲积平原的过渡地带，岩性、岩相较单一，总体而言，场地区地势较平坦，区域稳定性良好，地质条件较稳定，无全新世活动断裂通过，适宜工程建设。
2、场区内覆盖层埋深较深，勘探深度内土层依次为第四系全新统、上更新统粘性土及砂性土层。
3、项目区地表水系主要为沙河，其余地表水体分布较少，主要接受大气降水补给，水位动态受季节性变化影响明显。
地下水主要接受大气降水及地表径流的入渗及侧向补给，水位动态受季节性变化影响明显，以自然蒸发及侧向迳流为主要排泄途径。受季节影响，水位变化幅度较大。
4、建基开挖面主要位于上部粘性土层和砂性层内，应做好基坑降水、
防渗、边坡支护工作，防止基坑涌水和边坡失稳。
5、闸室、闸首均为深基坑工程，构成边坡土体主要地层为1-1层粉土、1-3粉土、2-3层粉细砂、3-1层粘土、3-1c 层细砂。3-1层硬塑状粉质粘土土性均较好，可选作为基础持力层；2-3层及3-1c 层为稍密～中密状粉细砂，工程性质一般，可选作为基础持力层。开挖土层多为1-1层及1-3层稍密状粉土及2-3层粉细砂，基坑开挖后，在地下水动力作用下，可能产生渗透变形，引起基坑边坡垮塌，开挖时应做好基坑降水、防渗、边坡支护工作，防止基坑涌水和边坡失稳。 五、设计要求
1、技术指标要求
（1）墙体抗压强度大于1.5Mpa(28d)； （2）墙体渗透系数K 应小于1×10-5cm/s。 2、施工技术要求
（1）水泥掺入量为15~20%； （2）最小成墙厚度31cm ；
（3）墙体的垂直度误差不大于0.5%； （4）水灰比为0.8~2.0； 六、试验施工方案
1、试验时间
计划2016年12月10日实施并完成多头小直径深层搅拌桩现场工艺试验。
2、试验前准备
（1）平整场地，要求施工作业面宽度不小于6.0m 。 （2）供电、供水、供浆系统通畅。
（3）施工设备就位调试、施工材料堆放合理、整齐。 3、试验设备
本次试验施工设备采用ZCJ-25型多头小直径深层搅拌桩机，试验施工设备配备见表1。
表1 试验施工设备配备情况表
4、人员安排
本工程试验拟投入机械操作工2人，普工2人；施工员1人，管理人员2人，共7人。
5、试验参数
根据现场地质状况，结合我单位多年的施工经验，水灰比暂选用1.5：1，试验时水泥掺入比分15%、17%、20%三种情况，每种水泥掺入比各做一组试验桩，且连续完成三组试验，形成一道连续的水泥土搅拌桩防渗墙。固化剂采用42.5级普通硅酸盐水泥。
经理论计算，钻头直径为410mm ，最小墙厚为310mm ，桩间搭接140mm 。
试验时每组桩所采用的试验参数见表2。
表2 试验参数对照表
6、施工工艺
多头小直径深层搅拌桩截渗墙是利用水泥作为固化剂，通过桩机钻具在地基深处就地将土体和固化剂强制搅拌，固化剂、土体和水之间产生一系列物理、化学反应，使土体固结成具有良好的整体性、稳定性和具有一定强度的水泥土防渗墙。本工程使用ZCJ-25型桩机，通过主机的动力传动装置，带动主机上的三根并列钻杆转动，并以一定的推进力把钻杆端部的钻头旋转推进至所需的深度，将水泥浆液由高压输浆管输进钻杆，经钻头喷口喷入土体中。在钻进松土和提升的同时水泥浆液和原土充分拌和，完成第一组桩的施工过程；在第二组桩施工之前，主机纵向平移，并重复上述施工过程，即可连续形成一道具有一定强度、抗渗性、水稳定性的水泥土防渗墙。
施工工序详见图1；成墙示意图见图2。 施工步骤是：
（1）按照拟定水灰比配制水泥浆； （2）把配制好的水泥浆输送到储浆罐； （3）桩机就位并调平；
（4）搅拌下沉同时输浆至设计墙底标高，然后搅拌输浆提升至设计墙顶标高；
（5）关闭搅拌机械，完成第一组桩；
（6）沿轴线前移到下一桩位，重复上述过程进行下一组桩的施工；
水泵系统
图1水泥土搅拌桩防渗墙施工工序图
图2水泥土搅拌桩防渗墙成墙示意图
七、施工控制
1、配制水泥浆：按照方案确定的水灰比配制水泥浆，水泥浆液应随配随用，灰浆搅拌机同时不断搅动，制备好的浆液不得离析，停置时间：当气温在10。C 以上时超过3小时、10。C 以下时超过5小时均应按废浆处理。
2、桩机就位、调平，沿施工方向设置轴线控制线，桩位偏差在±10 mm内；施工前对场地进行平整，保证桩机调平后稳固不发生倾斜、移动，保证桩体的垂直度。
3、钻进：在钻进过程中，根据土层情况保持适当的钻进速度，一般控制在0.3~1.0m/min，为减少钻进阻力，钻进时适量喷浆。
4、提升喷浆搅拌：在提升过程中，控制提升速度，一般控制在0.3~1.2m/min范围内，提升速度要和输浆量相匹配且输浆连续，并记录输浆量。
5、桩机移位：设备沿轴线控制线移动，对位按定位标尺距离移动，确保桩位偏差控制在允许范围内。
6、钻头直径：钻头直径选用410㎜，在施工中经常测量钻头直径并及时进行补焊或更换，以保证桩体的可靠搭接。
7、深度控制：严格按照要求控制下钻深度、喷浆面停浆面，确保桩长。
8、水泥掺入量：按照方案确定的水泥掺入比控制输浆量。
9、在成桩过程中遇有故障而停止喷浆时，恢复喷浆时，重叠长度不小于0.5m 。
10、设专人做好施工记录。 八、检测
在试验施工完成后，计划于7日后对试验段每组进行开挖检查，并做好墙体外观检查记录。开挖尺寸为：2.5×1.0×2.0m （长×宽×深）。要求：墙体无蜂窝、孔洞现象；墙体连续、成墙最小厚度、墙体搭接尺寸、桩位偏差等指标均要满足设计要求。外观检测结束后，在监理人指定的位置，从墙体上凿取试样，送相关实验室做单轴抗压强度、渗透系数的检测。 九、进入大面积施打
在试验防渗墙经监理验收合格后，将根据最优试验参数作为大面积施打依据，以此在规划位置进行施打。 十、附件
多头小直径深层搅拌桩截渗墙施工记录表
多头小直径深层搅拌桩防渗墙施工记录表
工程名称：施工单位：
钻头直径：410mm 水泥掺入比：机组：班组：日期：年月日
记录：班长：质检：
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