水泥土攪拌防滲樁的質(zhì)量控制研究

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摘 要：當(dāng)今水泥土攪拌樁的應(yīng)用范圍較為廣泛，曾先后參與新建生活垃圾填埋場(chǎng)及老生活垃圾填埋場(chǎng)封場(chǎng)工程的建設(shè)，其中均存在用于庫區(qū)圍堤工程中作用為防滲墻功能的深層水泥攪拌樁。 

  關(guān)鍵詞：垃圾滲濾液，防滲墻，水泥攪拌樁；滲透系數(shù)    1 引言    江都市位于長(zhǎng)江上游，為了配合國(guó)家南水北調(diào)工程的順利實(shí)施，確保源頭水源質(zhì)量，根據(jù)國(guó)家環(huán)保總局及政府的要求，對(duì)20世紀(jì)70年代初原建于靠近水源處的老垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行搬遷，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行環(huán)保封場(chǎng)處理。為此我們有幸參加了新垃圾填埋場(chǎng)的建設(shè)及老垃圾填埋場(chǎng)的搬遷／封場(chǎng)工程，現(xiàn)就其中作用于防滲墻功能的深層水泥攪拌樁施工質(zhì)量控制心得感言贅述如下。    2 概況    首先明確的是用于垃圾填埋場(chǎng)用于防滲墻的深層水泥攪拌樁，其功能為防止垃圾滲瀝液水平滲出，破壞中水形成污染，進(jìn)一步滲入運(yùn)河水系，后果可想而知，由此可見防滲工作在這里的重要，通常垃圾填埋場(chǎng)防滲設(shè)計(jì)包含水平防滲系統(tǒng)和垂直防滲系統(tǒng)，本文僅水泥攪拌樁作為層垂直防滲體。的施工質(zhì)量控制工作隨筆如下：設(shè)計(jì)要求樁深平均7.5m，樁徑700mm，中心距500mm，防滲墻的最小厚度為490000，深入粉質(zhì)粘土層2.5m，抗?jié)B透系數(shù)為IX10-7。    當(dāng)然僅靠防滲墻就完全控制滲瀝液的外滲還不能達(dá)到100％的理想要求，在本工程的防滲工藝中同時(shí)考慮到垃圾堆體內(nèi)地下滲濾液的收集及外運(yùn)(通過滲濾液導(dǎo)排收集管——滲濾液收集井——滲濾液收集池——槽罐車——污水處理廠)降低庫區(qū)內(nèi)地下水位，使其始終低于填埋區(qū)防滲墻外側(cè)水位，眾所周知水往低處流，為此可確保萬一滲濾液有微量滲漏也不會(huì)反向流動(dòng)垃圾填埋場(chǎng)外圍污染地下水。 水泥土攪拌防滲樁的質(zhì)量控制：    (1)材料、設(shè)備和儀器的選用與控制：    水泥土攪拌防滲樁原材料：土、水泥、水、外加劑等按規(guī)定對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣、送檢復(fù)試、配合比試驗(yàn)、PH值檢測(cè)等相關(guān)項(xiàng)目合格后方可使用，確保樁體形成板墻的抗?jié)B性。    設(shè)備和儀器：本工程中所用施工機(jī)具包括：SJB-I型深層攪拌機(jī)、灰漿攪拌機(jī)、集料斗、灰漿泵、電氣控制柜等SJC型漿量監(jiān)測(cè)記錄儀、泥漿比重稱對(duì)講機(jī)、備用電源(保證連續(xù)運(yùn)行不停電)、計(jì)量器具等。這里重點(diǎn)控制深層攪拌機(jī)設(shè)備的完好性，攪拌頭旋轉(zhuǎn)直徑及電源線的富裕(線徑及長(zhǎng)度)防止線損壓降超標(biāo)，從而保證在施工過程中機(jī)械的正常工作，保證樁體間的連續(xù)性，確保樁體形成板墻的完整性。    (2)人員的技術(shù)與安全交底及工作時(shí)間的合理安排，保證施工工藝技術(shù)指標(biāo)的貫徹及施工連續(xù)不間斷及相鄰樁位間的位置與垂直度的控制確保樁體形成板墻的完整性。    (3)前期準(zhǔn)備工作，詳細(xì)研究施工場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件及配合比試驗(yàn)確定水泥摻量、進(jìn)鉆深度、提升速度，漿泵輸漿量、噴漿時(shí)間等相關(guān)工藝參數(shù)，并通過試樁，熟悉施工區(qū)的土質(zhì)情況，尋求最佳的攪拌次數(shù)，確定水泥漿的泵送壓力、攪拌機(jī)提升速度、下鉆速度以及復(fù)攪深度、成樁時(shí)間等相關(guān)工藝參數(shù)，為水泥土攪拌樁的正常施工創(chuàng)造基礎(chǔ)條件。    (4)試樁。水泥土深層攪拌樁施工前，鉆機(jī)要先期進(jìn)場(chǎng)，在施工現(xiàn)場(chǎng)選擇適當(dāng)位置做試樁，試樁長(zhǎng)4米，鉆深4米，成型后養(yǎng)護(hù)10天以上，待其強(qiáng)度達(dá)到70％以上時(shí)，將試樁兩側(cè)土方挖出，挖除深度2米，然后在試樁一側(cè)砌筑方井，向井內(nèi)注水以檢查成樁質(zhì)量和抗?jié)B效果。    (5)定位防線，按照設(shè)計(jì)中防滲墻平面布置尺寸，先測(cè)放基線(軸線)及中心控制樁和地面高程，定出第一根樁及其他樁位，放樣并做好標(biāo)志，經(jīng)自檢合格后報(bào)監(jiān)理復(fù)核，施工中要確保攪拌樁軸線正確，中心控制樁、樁位允許偏差±2厘米，高程允許偏差±1厘米。    (6)清表，場(chǎng)地整平清除樁位處地上、地下一切障礙物(包括大石塊、樹根和生活垃圾等)，以防止施工受阻或成樁偏差，場(chǎng)地低洼處用粘性土回填夯實(shí)，不得用雜填土回填，根據(jù)樁位放線，在攪拌樁部位開挖導(dǎo)槽，開挖寬度宜為設(shè)計(jì)寬增加0.5m左右，深度一般取樁長(zhǎng)的1/10。    (7)深層攪拌樁施工：就位，先將深層攪拌機(jī)用鋼絲繩吊掛在起重機(jī)上，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定的位置對(duì)中，當(dāng)?shù)孛嫫鸱黄綍r(shí)，注意調(diào)整整機(jī)的垂直度≤1％。應(yīng)使起重機(jī)保持平衡，通過電氣控制柜接通電源，預(yù)攪下沉：用輸漿膠管將儲(chǔ)料罐、灰漿泵同深層攪拌機(jī)連通，開動(dòng)電機(jī)，啟動(dòng)攪拌機(jī)，待攪拌頭轉(zhuǎn)速正常后，借深層攪拌機(jī)的自重，以0.8m/min的速度，沿導(dǎo)向架邊旋轉(zhuǎn)切土邊攪拌下沉，直至加固深度將攪拌機(jī)略為提升約200mm，開動(dòng)灰漿泵，把水泥漿壓人攪拌樁內(nèi)。并以0.3～0.5m/min的均勻速度，邊提升、邊噴漿、邊攪拌，使水泥與土體充分拌和，直至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，此時(shí)應(yīng)注意噴漿速率與提升速度相協(xié)調(diào)，以確保水泥漿沿樁長(zhǎng)均勻市置，并使提升至樁頂后集料斗中的水泥漿正好排空，采用“兩噴四攪”施工工藝，第一次下鉆為避免堵管可帶漿下鉆，(正常情況下，不得鉆機(jī)下沉?xí)r噴漿)噴漿攪拌提升速度不宜大于0.5m/min，送漿量宜為總噴漿量的60％，嚴(yán)禁帶水下鉆，沉鉆復(fù)攪：再次沉鉆進(jìn)行復(fù)攪，復(fù)攪下沉速度可控制在0.5～0.8m/min，第二次噴漿提升速度不宜大于0.8m/min，剩余的40％漿量應(yīng)全部送入樁內(nèi)，每根樁的正常成樁時(shí)間應(yīng)不少于40min，噴漿壓力不小于0.4MPa，重復(fù)提升攪拌，邊旋轉(zhuǎn)、邊提升，重復(fù)提升至樁頂標(biāo)高，并將鉆頭提出地面，以便移機(jī)施工新的樁體，至此完成一組樁的施工，移位開行深層攪拌樁機(jī)，進(jìn)行下一組樁的施工。水泥土攪拌樁施工機(jī)械必須配備電腦記錄儀及打印設(shè)備，以便控制水泥漿用量及噴漿均勻程度，項(xiàng)目部管理人員做到每天收集電腦記錄一次，并及時(shí)做好簽收記錄，以備查核，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)配備水泥漿比重測(cè)定儀，以利隨時(shí)檢查水泥漿水灰比是否符合要求。    (8)施工過程重點(diǎn)控制事項(xiàng)：前臺(tái)操作應(yīng)與后臺(tái)供漿密切配合，聯(lián)絡(luò)信號(hào)必須明確，前臺(tái)攪拌機(jī)噴漿提升的次數(shù)和速度必須符合已定的施工工藝(兩噴四攪)，第一次下鉆和提鉆時(shí)一律采用低檔操作，復(fù)攪時(shí)可提高一個(gè)檔位，后臺(tái)供漿必須連續(xù)，不得中斷噴漿，嚴(yán)禁在尚未噴漿的情況下進(jìn)行鉆桿提升作業(yè)，一旦因故停漿，必須立即通知前臺(tái)，為防止斷樁和缺漿，宜將攪拌機(jī)下沉至停漿點(diǎn)以下0.5m，待恢復(fù)供漿時(shí)再噴漿提升，施工中水泥漿液要嚴(yán)格按配比進(jìn)行，且制備好的漿液不得離析、不得停置時(shí)間過長(zhǎng)，超過２h的漿液應(yīng)降低標(biāo)號(hào)使用，水泥土攪拌樁開鉆前，整個(gè)管路應(yīng)用水清洗并檢查有無堵塞現(xiàn)象，以利輸送漿液，且必須待水排盡后方可開鉆。為保證水泥土攪拌樁體垂直度滿足設(shè)計(jì)要求，在主機(jī)上懸掛一吊錘，通過控制吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等來進(jìn)行控制，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，垂直度偏差不超過1％，樁位偏差不大于20mm。為確保水泥土攪拌樁樁端、樁頂及樁身的質(zhì)量，第一次提鉆噴漿時(shí)應(yīng)在樁底部停留30秒，進(jìn)行磨樁端，余漿上提過程中全部噴人樁體，且在樁頂部進(jìn)行磨樁頭，停留時(shí)間為30秒，施工中發(fā)現(xiàn)噴漿量不足，應(yīng)按要求進(jìn)行整樁復(fù)攪。復(fù)噴的噴漿量不得少于設(shè)計(jì)用量，如遇停電、機(jī)械故障原因，噴漿中斷時(shí)應(yīng)及時(shí)記錄中斷深度，在12h內(nèi)采取補(bǔ)噴處理措施，并將補(bǔ)噴情況在施工日記中記錄，超過12h應(yīng)采取重新補(bǔ)樁或在后施工樁中增加水泥摻量(可增加20～30％)及注漿等施工措施，補(bǔ)噴重疊段應(yīng)大于100cm，超過12小時(shí)應(yīng)采取補(bǔ)樁措施。嚴(yán)格控制噴漿速率與噴漿提升(或下降)速度的關(guān)系，噴漿和攪拌提升速度誤差不得大于士0.1m/min。相鄰兩樁施工間隔時(shí)間不得超過6h，經(jīng)常性、制度性地檢查攪拌葉磨損情況，當(dāng)發(fā)生過大磨損時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換或修補(bǔ)鉆頭，鉆頭直徑偏差應(yīng)不超過3％。 (9)成樁質(zhì)量檢驗(yàn)：攪拌樁在成樁7天后，采用淺部開挖樁頭，目測(cè)檢查攪拌的均勻性，量測(cè)成樁直徑、垂直度，檢查數(shù)量為總數(shù)量的5％。工程竣工驗(yàn)收前檢驗(yàn)所有樁位、樁數(shù)與樁頂質(zhì)量，并進(jìn)行小應(yīng)變檢測(cè)，抽查鉆芯取樣送試驗(yàn)室進(jìn)行滲透試驗(yàn)和強(qiáng)度試驗(yàn)檢測(cè)、同時(shí)采用試樁時(shí)的閉水試驗(yàn)方法抽檢滲透情況，驗(yàn)證是否符合設(shè)計(jì)要求。    3 結(jié)語    垃圾處理場(chǎng)建設(shè)成敗就在于他是否真正能夠做到環(huán)保，能夠?qū)⒗鴪?chǎng)對(duì)周圍人文環(huán)境所造成的污染化為最小，而填埋式垃圾處理場(chǎng)在現(xiàn)所建垃圾場(chǎng)中占的比重越來越大，在施工過程中必須認(rèn)真做好垃圾場(chǎng)的防滲系統(tǒng)，將水泥攪拌樁施工作為所有分部項(xiàng)工程的重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行控制和管理，就筆者在新建垃圾場(chǎng)和老垃圾場(chǎng)封場(chǎng)工程實(shí)踐情況成果較為理想，故與感獲隨筆，已求達(dá)到拋磚引玉之目的。