多头搅拌水泥土防渗墙施工工法（国家级工法）

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1、多头搅拌水泥土防渗墙施工工法1.前言多头搅拌水泥土防渗墙施工工法是一种建造防渗墙的新技术，目前主要有“五头”和“三头”两种类型，我局在东深供水改造工程A2标段中和潮州供水枢纽东溪闸坝及东厢堤加固土建工程中成功地应用了该项技术，并取得了令人满意的防渗效果，下面对这项工法的实施过程及应用情况做一个全面的介绍。2.工法特点2.1工法先进图2.11 多头搅拌桩机“五头”：五轴搅拌、三轴送浆、两轴送气；“三头”：三轴搅拌、两轴送浆、一轴送气；两种类型均属于三维同步搅拌技术，有效地提高了成墙质量、深度和工效；正向掘进搅拌、送气、送浆，反向回转提升、停浆、送气，来回一次成墙，见图2.11。2.2墙体均匀密实

2、、延续性、整体性、抗渗性好搅拌轴带有加长的螺旋叶，搅拌翼和麻花钻头与气体的升扬置换共同作用，使得组成墙体的混合物上下均匀密实一致；每幅墙体间的搭接形式为套接，从而提高了墙体的整体性和防渗性能。2.3墙体壁厚变幅宽、成墙深度大由于多头搅拌桩机的钻具形式独特，一次性成墙深度可达30m；墙体有效厚度为1564cm。2.4稳定性好，精度高、结构紧凑，移动方便由于三支点桩架能跟踪纠偏；动力驱动装置能随搅拌轴上下滑移，降低了重心；转轴间的旋转方向互为相反，能自稳平衡，止摆套管限位和加长的螺旋叶片的导向等组合作用，保证了钻具垂直精度小于4。注浆泵，制、供气系统，储浆桶和配电柜置于支撑机尾部，并与其融为一体，

3、使得移动支撑机易地方便、灵活、快捷。2.5低能耗、低成本、高工效（二低一高）五根（三根）钻具的动力源为独立分体结构，抗干扰性强，启动负荷小（低能耗）；墙体固化材料为普通水泥，易于选购；能充分利用原地土体，就地取材，可比现浇地下连续墙节省造价3040（低成本）；加入高压气体的辅助作用，减少了钻进过程中的摩阻力，而5轴（3轴）成一字形整体布列，每台班可成墙100300，缩短工期50%左右，机械化程度高，每台班技工和普工平均不超过12人（高工效）。2.6质量好、环境影响小采用质量监测系统跟踪监测、管理，可确保工程质量；无泥浆污染、不扰动周边基土、无振动、噪音低、有利于安全和文明施工和环境保护；该工法

4、在施工时可不受周边建筑物或环境的影响。3.适用范围3.1按地质条件分该项工法一般可用于壤土、砂壤土、砂土、砾质土、粉质粘土、粘土和含粒径不大于10的卵（碎）石土层。3.2按使用条件分该项工法既可用于水工建筑物防渗即堤坝防渗、围堰防渗；也可用于挡土和支护结构即防止边坡坍塌、基坑底部隆起；地基的改良、加固防止地层变形、减少构筑物沉降、提高地基承载力。4.工艺原理多头搅拌水泥土防渗墙的工艺原理是在移动支撑机上的三支点垂直立柱导杆上安装集驱动设备、钻杆、钻头于一体的多头搅拌桩机，在本工法中所采用的是“五头”（“三头”）的搅拌桩机，其中三（两）头送浆、两（一）头送气、间隔排列，即：“浆、气、浆、气、浆”

5、（“浆、气、浆”），其中送浆管边搅拌边送浆，使土体与水泥浆初步的混合；送气管送气的同时也对土体进行搅拌，通过气体的升扬置换作用，使土体与水泥浆更加充分的得到搅拌。施工时，驱动设备通过钻杆带动桩机上的五个并列的钻头转动，并以一定的推力使钻杆和钻头向土层推进到设计深度，然后提升再钻杆和钻头搅拌至孔口，在上述下钻提升过程中，通过灌浆泵将水泥浆由高压输浆管输进钻杆，经钻头喷入土体中，在钻进和提升的同时，水泥浆和原土被充分拌和，被注入的水泥浆与土体中的水发生水化反应，使土体凝结成均匀的水泥土防渗墙。综上所述，多头搅拌水泥土防渗墙的工艺原理就是：三（两）头送浆、两（一）头送气、五（三）头搅拌、形成三维作业

6、，在原有位置将土体和水泥混合搅拌成均匀的水泥土防渗墙的施工工艺。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程多头搅拌水泥土防渗墙的施工工艺流程主要包括：场地清理、材料准备、高程放样、设备安装和调试、开挖导向储留沟、设备就位、钻进搅拌、回转提升、成墙并移机至下一幅墙体，见图5.11。5.11 多头搅拌水泥土防渗墙施工工艺流程5.2施工操作要点本工法的施工操作要点将分为以下两个阶段介绍：5.2.1施工准备阶段操作要点防渗墙施工前先组织施工技术人员进行图纸会审，认真研究相关的设计文件、及规范规程，制定相关的施工方案并且要充分的预计到可以发生的各种突发状况，针对各种突发状况制定相应的应急措施；组织工人

7、学习防渗墙施工技术要求和操作规程，制定施工作业指导书，发放至参加防渗墙施工的所有人员，用以指导施工。1、场地清理对施工场地进行平整及压实，以方便设备移动就位，清除地面地下障碍，保证有足够的施工作空间摆放材料及设备，当地表过软时应采取适当的地表硬化措施，以防止设备失稳，施工场地平面布置见5.2.11。5.2.11 防渗墙施工场地平面布置图2、高程放样根据施工控制网并按设计图纸要求放出防渗墙轴线，每30m布设一个高程控制桩，作出明显标志，用以控制防渗墙的深度和墙顶高程。3、开挖导向储留沟开挖横断面为深1.2m、宽0.6m（可视防渗墙设计厚度改变）的导向储留沟用以解决钻进过程中的余浆储放、回浆补给，

8、并防止防渗墙偏离设计轴线，开挖长度以超前桩机作业处20m为宜，导向储留沟必须与设计墙身轴线平行。4、先导孔施工为详细掌握地层状况及确定防渗墙底高程，施工前沿防渗墙轴线每30m钻设一个先导孔，根据先导孔取出的芯样来判断两相邻先导孔之间的地层情况，先导孔的终孔条件与防渗墙的相同，当遇到地质条件变化较大的地段，应适当加密先导孔。先导孔施工完成后，绘制出地质剖面图及柱状图，以备防渗墙施工时查阅。5.2.2防渗墙墙体施工阶段操作要点1、浆液制备水泥土防渗墙施工所用浆液由水泥、水搅合而成，为了减小墙体弹性模量，增大墙体的柔性，使墙体能更好的适应外界的变形，可在浆液中掺入适量的黏土或膨润土，在施工时还可根据

9、实际需要按要求掺入相应的外加剂。浆液在正式的制备前必须经过配合比试验和水泥土固结体的物理力学性能试验，该两项试验必须委托有资质的检测单位实施，试验的各项结果达到设计要求后才可以按试验确定的配合比进行正式的浆液制备，用于防渗墙施工。1）配合比试验采集施工现场土样，通过室内试验确定最终实际使用的最佳配合比。配合比试验测试内容应包括：浆液拌制时间、浆液密度、浆液粘度、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、终凝）以及浆液凝固体密度、强度、弹性模量等。一般情况下，水灰比控制在1:1.01:1.8之间。2）成墙搅拌速度试验试验中搅拌下沉速度控制在0.51.0m/min，搅拌提升速度

10、应控制在1.01.5m/min。3）水泥掺入量试验水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥的强度等级不低于32.5MPa。根据施工经验，一般情况下水泥掺入量为7%15%。4）水泥土固结体的物理力学性能试验该试验包括水泥土固结体的单轴无限抗压试验和抗渗试验，通过这两个试验来检测水泥土固结体的强度和抗渗性能，通过这两项试验结果便可验证按照配合比试验所配制的浆液与土体混合搅拌后，经过规定的龄期，能否达到设计文件的各项要求，进一步检验了配合比的合理性、适用性。浆液必须严格按试验确定的配合比制备，材料的称量误差不得大于5%，浆液搅拌时间：使用高速搅拌机不应少于30s，使用普通搅拌机不应少于50s。制备好的浆液不得发

11、生离析，用密度计或其它检测手法量测和控制浆液的质量，为防止浆液离析，放浆前必须搅拌30s后再倒入储浆桶，并且制浆桶和储浆桶中的浆液也应不断搅动，同时浆液必须严格过滤，在制浆桶和储浆桶之间设置过滤网。施工过程中必须定期派专人检验浆液性能，性能检验的内容为：密度、稠度、稳定性、初凝、终凝时间。浆液应随配随用，浆液必须存放时，存放的时间必须符合下列规定：当气温在10ºC以下时，不宜超过5h；当气温在10ºC以上时，不宜超过3h，浆液存放时间超过以上规定的有效时间，将作为废浆处理。浆液温度应控制在5º40º以内，超出规定应予以废弃。2、成墙顺序为达到墙体良好的连

12、续性，防止套接部位出现“剪刀口”，因此确保每幅墙体之间的套接质量是施工的重要环节之一。多头搅拌水泥土防渗墙按成墙顺序可分为（图中1、2、3为成墙顺序）：1）往复式双孔全套复搅式标准形；2）顺槽式单孔全套复搅式套叠形；3）预钻孔往复式双孔全套复搅式标准混合形（当标准贯入度N50时采用）；见图5.2.21、5.2.22。图5.2.21 防渗墙成墙顺序（五头）图5.2.22 防渗墙成墙顺序（三头）3、设备就位设备移动时要仔细观查周围情况，发现问题及时处理，根据五轴搅拌桩机的幅间中心距离，在墙体轴线上划定每幅间的套接的位置，偏差控制在3cm以内。设备就位后立即调整钻具的垂直度，以保证墙体的垂直度。用三

13、支点垂直立柱导杆来保证钻具的垂直度，导杆立柱的垂直度由倾斜仪来控制。采用经纬仪作三支点桩架垂直度的初始零点校准，并用两侧倾斜仪跟踪调整钻具的垂直度，保证墙体垂直度偏差不大于4。4、钻进搅拌桩机就位并调整好垂直度后即可开机钻进搅拌，采用一次钻进一次提升的方法进行成墙。开动多头搅拌桩机，并慢慢下降钻头与土体接触，按规定要求的时间送浆、供气，不得间断，其浆液流量大小视钻进速度的土质情况确定。随时检测搅拌轴的垂直度，以保证墙体垂直度偏差不大于4。此间，保存好涌入储留沟中的水泥土混合物，用于提升时回灌；为保证能充分搅拌土体，用桩架导杆标尺和计时器联合控制钻进搅拌速度在0.51.0m/min。5、回转提升

14、当钻进至设计墙底高程时，即可回转提升钻具，钻进深度可通过桩架导杆上划分的标尺来测量，钻进深度的偏差为设计深度±0.2m。提升时速度不应太快，避免形成真空负压，孔壁坍陷，造成墙体空隙，一般情况下提升速度应控制在1.01.5m/min；在此进程中，将置存于储留沟中的水泥土混合物回灌，对墙体进行进一步的填充。6、送浆本工法中送浆作业是在钻进搅拌过程中进行的，浆液在制浆桶内经过虑网过虑后倒入储浆桶，通过注浆泵送入钻杆、钻头。注浆量的大小由装在操作台的调速器和自动瞬时流速计及累计流量计监控，通常根据钻进速度和地层状况在90130L/min范围内进行适当调整。若中途出现管路堵塞、浆液断流等现象，

15、应立即停止注浆，立即查找原因并尽快解决，待问题查明解决后再进行钻进搅拌，送浆因故停止超过30分钟时，应立即对注浆泵和浆液输送管路进行清洗，防止浆液固结。7、送气搅拌桩机的供气采用移动式空气压缩机，供气量由空气压缩机上的阀门结合压力表控制；一般控制压力为0.30.4Mpa，施工过程中供气不得中断。8、保证墙体厚度和均匀性施工过程中必须控制成墙厚度，可采用事前控制的原则定期测量搅拌页片的外径，当页片磨损达到2时必须对其进行修补，以保证页片外径。在控制墙体厚度的同时，墙体的均匀度的控制也是一项重要的工作，它关系到墙体质量能否过到设计要求，因此必须保证墙体的均匀性，可以通过控制钻进过程中的送浆均匀性以

16、及提升过程中的由气体升扬置换墙体混合物能否成沸腾状态来实现墙体均匀性的控制。9、相邻墙体之间的套接为防止墙体出现“剪刀口”，影响防渗效果，因此必须严格控制相邻墙体之间的套接质量，施工前在墙体的设计轴线上划分出每幅墙体的套接位置，并做出标识；施工中要严格控制每幅墙体的垂直度（垂直度控制见“3、设备就位”），通过上述两方面措施来保证相邻墙体之间的套接质量，从而保证防渗墙的整体连续性。10、残留水泥土的处理防渗墙施工结束后，导向储留沟内残留的水泥土应在固结后挖除并外运至指定地点，不得造成环境污染。11、特殊情况的处理1）遇到地下建筑物当施工时遇到地下的较大石块或建筑物时，当埋深较浅时，可采取开挖清除

17、的方法；当开挖不能解决或埋深较大时，在征得相关部门的同意后，可改变施工方法，但改变后的施工方法必须取得相关部门的批准方可实施。2）地层致密、搅拌下沉困难当施工过程中遇到地段含水量较低、且致密坚硬的粘土地层时,钻进搅拌将十分坚难，此时可加大浆液的水灰比，浆液的水灰比应合理控制，不得因加大水灰比而影响墙体质量。3）施工接头通常为保证施工进度，在防渗墙设计轴线上会布置两台或两台以上的搅拌桩机分段施工，由此会出现相邻段墙体成墙时间间隔过长，而先施工成墙的墙体水泥土已经硬化，致使后施工的墙体不能进行钻进套接，从而出现了防渗墙施工接头，此时后施工的墙体可搭接在先施工墙体上的任意一侧，即两段合格墙体（达到设

18、计要求的墙体）侧边搭接，连续成墙，搭接段的接触面之间用钻孔灌浆或其它方法进行封闭，见图5.2.24。图5.2.24 防渗墙施工接头的处理示意图4）与其他类型墙体的搭接与其它类型墙体的搭接可采用贴墙搭接的方式，搭接段的接触面之间用钻孔灌浆或其它方法进行封闭，见图5.2.25。图5.2.25 与其他类型墙体的搭接示意图12、防渗墙施工记录防渗墙每幅墙体施工时都必须进行记录，记录施工过程中发生的与施工有关的一切事宜，记录内容应全面、详细、准确、不得遗漏、当日施工当日记录，不得日后补记。施工记录应妥善保管，以便完工后验收查阅。6.材料与设备6.1材料本工法施工过程中所用到的材料及其规格和质量要求如下：

19、6.1.1水泥一般采用普通硅酸盐水泥，水泥的强度等级应不低于32.5Mpa，水泥应新鲜无结块，受潮湿结块的水泥，禁止使用。水泥的质量应符合（GB1751999）硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥中的相应要求。6.1.2水浆液拌和用水的质量应符合（JGJ632006）混凝土用水标准中的相应要求。6.1.3掺和料为了减小墙体弹性模量，增大墙体的柔性，使墙体能更好的适应外界的变形，可在浆液中掺入适量的黏土或膨润土。 黏土的黏粒含量应不小于50%，塑性指数应不小于35；膨润土黏粒含量不小于55%，塑性指数应不小于60，细度应为200目，膨润土的质量还应符合（JC/T 5921995）膨润土中的相应要求。6.1

20、.4外加剂施工时可根据实际需要按要求掺入相应的外加剂，各种外加剂的质量应符合（DL/T51001999）水工混凝土外加剂技术规程中的有关规定。6.2设备本工法施工所采用的主要机械设备如下：6.2.1多头搅拌桩机由驱动装置、钻杆、搅拌轴、钻头及止摆套组成，见图6.2.11（五头）和6.2.12（三头）。图6.2.11 多头搅拌桩机构造示意图（五头）图6.2.12 多头搅拌桩机构造示意图（三头）6.2.2支撑系统支撑系统采用液压履带式三支点桩架，主要由主机、底盘、起重机构、操作台、液压系统组成、三支点立柱导杆，多头搅拌桩机则安装在桩架的立柱导杆上，见图6.2.21。图6.2.21 支撑系统示意图6

21、.2.3测量监控设备1、倾斜仪、经纬仪：测量、监控导杆的倾斜程度；2、密度计：检测水泥浆液的密度；3、测速/测深：通过测量吊索的缠绕得出钻速和钻深。6.2.4浆、气、电供应系统供浆系统由3台套的灰浆搅拌机、输送泵、电磁流量计、储浆桶和行走机构组成。并用3根高压输浆管与搅拌桩机连结。为及时地清洗机具，还需配置一套高压清洗设备。供气系统由移动空压机、储气罐、压力表、气量计和2管分配器组成，并用2根高压管向搅拌桩机送气。由于搅拌桩机的五根转轴动力源为独立式和整体式，所以供电系统采用一台250kW或300kW发电机组作为供电电源，如果条件允许也可以采用施工电源供电。综上所述，一套完整的多头搅拌水泥土防

22、渗墙设备如下，见表6.2.41。表6.2.41 多头搅拌水泥土防渗墙设备（括号内数值适用于“三头”）类别设备名称规格型号单位数量用 途多头搅拌桩机驱动装置5轴电动（3轴电动）套1提供动力源搅拌轴68m根按实传递动力钻头150640mm件5（3）钻进土体止摆套件1限制螺旋叶片位移及垂直导向支撑系统液压履带式三支点桩架50t台1承载主机浆、气、电供应系统制浆机JWZ190台2供应浆、气、电水泵QY16台1储浆桶台2注浆泵XPB90台3（2）空气压缩机9m3/min台2（1）移动式发电机250kW/300kW台1测量监控设备倾斜仪Angelstar电子式角度仪台3对施工过程进行测量监控流速、累计流量

23、计电磁式IFS4001台3（2）经纬仪J6台1水准仪DS32台1压力表个5（3）密度计个按实钢卷尺5m把按实其它高压清洗设备台1清洗设备挖掘机PC120台1挖导向储留沟、挖弃渣自卸汽车8t辆1运输弃渣7.质量控制7.1质量控制要点及要求多头搅拌水泥土防渗墙的质量控制要点及要求如下，见表7.11。表7.11 多头搅拌水泥土防渗墙的质量控制要点及要求控制要点桩位偏差（cm）墙体垂直度挖掘头齿片外径（cm）配制浆液的材料称量误差水泥浆液密度偏差（g/cm3）送浆量（L/min）钻进速度（m/min）提升速度（m/min）气压（Mpa）钻进深度偏差cm控制标准±3不大于4磨损不大于2不得大于

24、5%±0.02901300.51.01.01.50.30.4±27.2质量保证措施7.2.1技术保证1、建立以项目技术负责人为首的各级技术管理工作责任制；2、积极推扩应用“四新”，开展技术革新活动；3、认真执行国家的“规范、标准”，严格按设计文件组织施工，做到施工有规范，验收有标准；4、工程项目的施工，技术工作必须领先，项目开工前，关键技术问题必须得到全面解决；5、建立健全各类技术档案，并由专人管理、完善资料，保证资料齐全，并做到竣工资料与工程同步。7.2.2组织保证为确保该工程的质量优良，对工程施工进入全面质量管理，从组织上建立施工组织管理网络，配备专职质检工程师，各班组

25、配备质检员。7.2.3管理措施按设计和规范要求制定科学合理的施工方案和安全操作规程、安全文明施工管理措施及岗位职责。7.2.4材料保证严格控制水泥的质量，水泥应新鲜无结块，进场时应有生产厂家的出厂合格证及品质试验报告；按要求对水泥进行复检，同厂家、同品种、同强度等级的200t水泥为一取样单位，如不足200t也作为一取样单位。7.2.5检验制度单元工程的质量检验由班组进行初检、现场质检员复检、项目质检部终检，即“三检制”。8.安全措施8.1开工前，施工技术员必须在技术交底时，进行安全交底。所有未经安全培训的人员禁止进入施工现场；在施工中要加强安全检查和安全教育工作。8.2所有进入施工现场的工作人

26、员必须配戴安全帽和使用其它相应的个体防护用品，并确保安全用品及设施性能可靠，佩戴或搭设符合要求。8.3严把设备、设施用前验收关，不使用危险状态的设备、设施盲目投入运行，预防人、机运动轨迹交叉而发生伤害事故。8.4对施工安全设备，如施工架、栏杆、工作平台、安全网、梯子、升降装置、电动设备、照明、报警系统、保安设施等都必须在使用前和使用过程中进行定期检查、测试和保养，保证其性能良好、有效，并作好记录资料保存。8.5建筑施工器具、材料严格按施工平面布置图规定的地点分类堆放，整齐稳固，其堆放高度须符合安全要求。8.6保持施工现场的运输道路平整、干净、畅通、有交通标志。施工现场的沟、坎井应当填平，设围栏

27、或盖板，临时周边设置围栏或安全网。供水、排水、供电系统、工作平台、住宿工棚、等临时设施必须符合劳动安全要求。危险地区悬挂警戒标志，夜间设置红灯示警。8.7施工用电的布置和使用严格执行施工现场临时用电安全技术规范（JGJ462005）。8.8对带电设备，根据其规格、型号、电压等级、周围环境和运行条件，加强保护，防止意外接触，例如对裸导线或母线采取封闭、高挂或设置罩盖等绝缘、屏护遮栏，保证安全距离等措施。8.9对偶然带电设备，如电机外壳、电动工具等，采取保护接地或接零、安装漏电保护器等。8.10检查、修理作业时，采用标志和信号来帮助作业者作出正确的判断，同时要求作业者使用适当的保护用具，防止触电事

28、故发生。8.11电气开关位置要适当，要有防雷措施，必须一机一箱，并设门锁保护。8.12发生任何人员伤亡或触电事故时，首先由工地医疗站的医护人员进行紧急处理后，立即送往医院。8.13以事故为例，召开事故分析会，分析事故发生原因，采取预防措施，防止类似事故发生，按“三不放过”的原则认真处理。9.环保措施9.1施工环境 贯彻执行国家和地方环境保护法规，并教育职工自觉遵守环保、环境卫生管理条例。切实落实门前“三包”环境保洁责任制，严禁在随地堆放材料、淤泥、垃圾等。 9.2水质防污染措施 地面冲洗物包括废浆、水泥、淤泥和其它悬浮或溶解物质，应引入工地污水处理厂处理，以防止未经控制的排放。 对所有燃料、油

29、和颜料等可能污染环境的材料应保持在合适的容器中，并放在指定地点以免意外泄露。 9.3噪声控制措施 严格按照中华人民共和国噪声标准 GB11252390和当地政府有关噪声的要求、规定执行。必须采取各种措施，限制和降低施工过程中的噪声。 施工辅助设施布置尽量安排在远离街道和居民区。生产生活区周边均设置封闭式围栏。夜间施工制定专门措施并经批准后实施。 固定设备与挖土运土机械，产生噪声的部件还可部分或完全封闭，并减少振动面的振幅。一切动力机械设备均应适时维修，降低噪声。必要时，应在工地边界或比较固定的产生噪声的动力机械设备附近修建临时噪声屏障。 施工场地的动力机械设备合理分布，应尽量避免集中在一个地方

30、运行。对无法避免的噪声应专项申请噪声许可证，方可施工。 9.4粉尘减少措施 宣传的贯彻落实中华人民共和国空气质量标准GB30951996，保证在敏感体能测得的总悬浮颗粒符合标准。 经常使用的场内施工道路要定期洒水。在材料搬运过程中，可能产生粉尘的材料应加以适当处理，并应安装固定喷管系统，在装卸前先行润湿多尘的物料。运输的敞蓬车配备两侧和尾部挡板，可能产生粉尘的物料或弃土不能装得高于两侧和尾部挡板至少300mm，以减少扬尘。10.效益分析10.1多头搅拌水泥土防渗薄墙的施工成本与高压喷射灌浆成本相比节约30%40%，可大大提高工程的安全性、可靠性，并节约投资；可大力的提高水库的坝体和防洪堤防渗抗

31、灾能力，减轻防洪压力，提高防护能力，对保障人民生命和财产安全及社会经济发展将起到积极的作用，其社会效益是十分明显的。10.2随着这项技术在我国的日趋成熟，目前多头搅拌桩机的生产可完全国产化，并且价格是其它国家同类产品的30%，因而在价格上更加符合中国国情，性能优越，因此它可以夺回一部分国内市场，因其设备价格较低，更适合在我国普及该项技术而且拥有强劲的市场竟争力。该项技术发展到今天首先使所使用的设备生产可批量进行，成功的避免一部分进口设备进入中国市场；其次是为那些想采用先进技术，但没有实力购买进口设备的企业提供了即经济又安全且可靠的施工设备；第三是加快我国多头搅拌水泥土防渗墙施工技术的发展。11

32、.应用实例11.1潮州供水枢纽东溪闸坝及东厢堤加固土建工程（使用“五头”搅拌桩机）11.1.1工程概况潮州供水枢纽工程位于广东省潮州市境内的韩江干流，坝址紧靠潮州市区。韩江由北向南流经坝址，坝址处河床较为宽阔，被江东洲分割成东溪和西溪两道河槽，西溪为主河槽，水较深，东溪水较浅，两河床坡降平缓，水流缓慢，坝址处河床剖面呈“W”字形，两岸及江东洲均有堤围防护。东、西溪各布置16孔拦河水闸，东溪右岸及西溪左岸各布置一座厂房，装机容量分别为18MW和28MW，船闸布置在西溪右岸，发电厂房与江东洲、船闸与南堤、东溪拦河水闸与东厢堤之间用均质土坝连接。东厢堤位于潮州市区韩江大桥左侧下游，由北溪堤和东溪堤组

33、成。东厢堤加固主要是堤身加高及多头搅拌水泥土防渗墙防渗。本次进行加固的东厢堤堤段桩号是：北溪堤03000+000，东溪堤0+0002+804，总长3104m。加固后的堤段桩号调整为0+0003+104。东厢堤堤基地层主要为第四系冲积层，厚度变化较大，最大厚度超过100米，最小为47.3米，从北向南逐渐变厚，沉积物主要为砂、粘性土、淤泥等，属多元沉积结构，堤基地层结构较为复杂。渗墙桩号为0+0002+900，其墙顶高程为9.0m15.5m，墙底高程15.0m5.0m，深最大29.7m，墙厚最小厚度20cm，工程量为67500m2。防渗墙墙底须进入透水堤基下卧的相对隔水层不少于1m。如堤基缺失相对

34、隔水层，则有效墙底高程不得高于设计墙底高程。防渗墙渗透系数须小于或等于A×106cm/s(1<A<10)，允许水力梯度i50，墙体90d龄期的单轴无侧限抗压强度不小于500kPa，墙体的垂直度须小于1/250。整幅防渗墙墙体的设计最小厚度为200mm，故施工成墙的防渗墙墙体和相邻槽段搭接部位的最小墙体厚度须不小于200mm。11.1.2工法实施情况1、施工参数在本工程中该工法实施的主要参数如下表，见表11.1.21：表11.1.21 东厢堤“五头”搅拌水泥土防渗墙施工参数名称墙体有效厚度墙体套接厚度挖掘头直径单幅成墙长度每次移机距离技术参数20cm38cm38cm128c

35、m128cm结合本工程实际情况，采用顺槽式双孔全套复搅式套叠形成墙，具体示意图如下，见图11.1.21。图11.1.21 多头搅拌水泥土防渗墙施工示意图2、施工进度在防渗墙正式施工前28天，根据设计文件对防渗墙墙体的要求，完成了浆液的配合比设计，配合比设计结果符合设计文件要求，并得到了监理批准，可以用于实际施工中。多头搅拌水泥土防渗墙工程量总计为67500m2。东厢堤L0+000L1+200段防渗墙在2004年2月1日开始施工，至2月25日结束，施工工期25天，工程量22500m2，投入了3台套多头搅拌桩机，每台套每天施工强度为300m2；L1+200L2+900段防渗墙在2004年9月15日

36、开始施工，至12月10日结束，工期89天，工程量为45000m2，同样投入了3台套多头搅拌桩机，每台套每天施工强度为169m2。3、施工人员的配置在施工时每台多头搅拌桩机共配置了12名操作人员，人员组合及岗位职责见下表，见表11.1.22。表11.1.22 多头搅拌桩机的人员组合及岗位职责工种岗位内容人数施工班长全面负责施工质量、安全、进度、贯彻岗位责任制，协调各岗位有序施工1施工员负责工程技术、现场记录、资料整理1主操作员按规程操作主机，视工况调节好供浆量和气量，对运行中的非常情况能作出应急处置1制浆员按规程操作制浆机，根据要求配制好浆液2机电维护员负责机械发电、供电、机器和电气系统的维护和

37、保养2普工负责开挖储留沟、回浆储存、回注混合物和修复场地5合计1211.1.3应用效果1、施工完90天后，监理人根据现场实际情况随机选取钻孔抽芯的位置，沿堤线每隔300m左右布置一个抽芯孔；每孔抽出的芯样应分别从上、中、下部位截取3组（每组3个点），芯样送试验室做抗压强度、渗透系数、测定渗透破坏坡降等试验，试验得出允许水力坡降J大于50，墙体的90天龄期无侧限抗压强度大于0.5MPa，达到设计要求的技术指标。2、监理人根据现场实际情况，每隔1000m左右随机选取一个试验点进行了开挖检查和围封抽水试验；开挖检查沿防渗墙轴线方向的长度约3m，开挖的高度3.7m，经过开挖检查，防渗墙的搭接和成墙状况

38、符合设计要求；围封抽水试验的围井布置在防渗墙的下游侧，试验所得防渗墙渗透系数为5×107cm/s，达到设计要求。11.2东深供水改造工程A2标段（使用“三头”搅拌桩机）11.2.1工程概况广东省东深供水改造工程A2标位于东莞市镜内，为莲湖司马双孔有压箱涵（每孔4.8×4.8m），全长2886m。沿线基本处于司马河旁一级阶地，地形平坦，地面高程一般为69m。沿箱涵轴线右侧为东深供水河，河底高程2.9m，水位5.5m，箱涵建基面高程0.621.3m。该标段地质、地层情况复杂多变，其中桩号L2+340L2+920段存在较厚砂层，需要进行防渗围封处理，以确保基坑顺利开挖及开挖后边坡

39、安全。L2+340L2+920段位于旧河床，根据初设阶级及施工阶段补充钻孔的工程地质资料，地层自上而下为：人工填土，厚14m，松散；冲积粘土，粉质粘土，厚1.22m可塑；冲积粉土，厚35.5m，松散；冲积中粗砂，厚1.56m，中密；冲积砾砂，厚58m，中密；强风化泥质粉砂岩。地下水位：5.46.4m，西面与东深供水河水力联系较密切，并主要受该河水补偿；东北面与司马河亦有水力联系。L2+340L2+640段开挖至4.5高程时出现大面积中粗砂，涌水量达260m3/h，同时在L2+640L2+920段开挖的五个2m深的探坑，即出现较大涌水量。经过技术经济对比选择多头（三头）搅拌水泥土防渗墙进行防渗围

40、封处理，见表11.2.11。表11.2.11 技术经济对比表 围封类型 技术参数高 喷多头搅拌适用范围淤质土、粘土、粉土、砂土、人工填土淤泥、粘土、粉土、砂土等无较大孤石、块石埋藏地层最大成墙深度（m）4025墙体渗透数等级（cm/s）105105平均墙厚（mm）150300单机成墙效率（m2/d）100300造价（元/m2）400160对环境污染程度高低11.2.2工法实施情况水泥土防渗墙采PH5F加高型深层搅拌桩机。分别按123123步进成墙的方法施工。搅拌桩往400mm，桩体搭接长约178mm，墙体有效厚度300mm。结构型式见图11.2.21。图11.2.21 水泥土防渗墙结构形式布置

41、图防渗墙的施工技术参数如下，见表11.2.21。表11.2.21 防渗墙施工技术参数表指标参数防渗墙墙体指标桩径搭接长度有效墙厚搭接间隔时间400（mm）178 mm300 mm24h浆液指标固化剂掺入比水灰比注浆压力32.5MPa普硅水泥12%110.30.8Mpa桩机指标垂直度偏差桩中心定位偏差下沉速度提升速度1.5%50mm0.31.8m/min0.51.0m/min11.2.3应用效果1、经开挖检验水泥土防渗板墙套接成墙厚度300mm，单元搭接完整并连续成墙。2、该围封工程工期82天。基坑开挖前采用斜孔取心法检查，墙体连续、完整，水泥土防渗墙无侧限抗压强度大于0.5Mpa，渗透系数K为5×10-5cm/s至8×10-6cm/s之间，满足施工需要。3、采用多头搅拌防渗墙围封与高喷比较，工程造价可降低30%40%。4、操作简便，工效高，每台套设备一天可完成防渗墙面积180200m2。