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1、深層攪拌等厚水泥土防滲墻(ESMTW工法)施工方案1 工程概況東廂堤堤基地層主要為第四系沖積層，沉積物主要為砂、粘性土、淤泥等。針對該強透水層地基，設計采用深層攪拌等厚水泥土防滲墻(又名多軸深攪等厚薄墻防滲墻)處理。深層攪拌等厚水泥土防滲墻樁號為0+0002+900，其中0+4000+600段防滲墻在潮州供水樞紐受水區工程中實施。其墻頂高程為9.0m14.88m，墻底高程-15.0m0.5m，深度最大29.88m，墻厚最小厚度20cm，深入下臥相對不透水層2.0m，工程量為63662.3m2。施工平面布置詳見附圖4-2。2 深層攪拌等厚水泥土防滲墻施工方法2.1 施工工藝根據設計要求深層攪拌等2、厚水泥土防滲墻施工采用ESMTW工法，即在移動支撐機上的三支點垂直立柱導桿上裝載著ESMTW挖掘攪拌裝置，5根掘削攪拌軸將ESMTW回轉動力傳至下面的挖掘頭，同時通過3孔送漿、2孔送氣、5軸掘攪、三維作業、跟蹤監控，在原有位置將基土和水泥混合攪拌成均勻的地下連續墻的施工技術。（1）規格參數：用于挖掘防滲墻的ESMTW主機的規格參數見表1。 ESMTW主機規格參數 表1名稱墻體有效厚度（cm）墻體套接厚度（cm）挖掘頭直徑（cm）單幅成墻長度（cm）每次移機距離（cm）技術參數20.53838128128（2）掘攪墻體：形狀見下圖。等厚水泥土防滲墻挖掘形狀（3）掘攪順序：根據工程特點采用順槽式單3、孔全套復攪式標準形，見下圖。ESMTW施工完成順槽式單孔全套打復攪式標準形施工示意圖（4）工藝流程：包括清場備料、放樣接高、安裝調試、開溝鋪板、設備就位、掘進攪拌、回轉提升、成墻移機等。工藝流程見下圖。等厚水泥土防滲墻工藝流程圖2.2施工準備（1）熟悉情況和技術交底先組織施工技術人員和骨干技工進行圖紙會審，認真研究施工圖紙資料、技術要求和業主方要求，吃透精神，制定相關的施工方案；組織工人學習防滲墻施工要求、施工規范，制定施工細則，使全體參加防滲墻施工的所有人員均做到心中有底。（2）材料選取水泥深層攪拌水泥土防滲墻的漿液采用普通硅酸鹽水泥拌制，水泥的強度等級應不低于32.5MPa。水泥應新鮮無結4、塊，過4900孔篩篩余量應不低于5%，水泥的其它要求應符合其它有關規定。受潮濕結塊的水泥，禁止使用。水漿液拌和用水的水質按JGJ63-89的規定執行。摻和料為增大防滲墻墻體的柔性，漿液中可摻入適量的黏土或膨潤土，黏土的黏粒含量應不小于50%，塑性指數應不小于35；膨潤土黏粒含量不小于55%，塑性指數應不小于60，細度應為200目。黏土或膨潤土的摻入量應通過現場試驗確定。外加劑各種外加劑的質量應符合DL/T5100-1999有關規定。（3）漿液試驗配合比試驗（a）在防滲墻正式施工前28天，根據施工圖紙對防滲墻墻體的要求，完成漿液的配合比設計，并須將漿液的配合比試驗計劃報送監理人審批，并在試驗結束5、后應立即將試驗成果報送監理人審批。（b）采集施工現場土樣，進行室內試驗取得最佳水灰比。（c）漿液存放時間：當環境氣溫在100C以下時，不宜超過5小時；當環境氣溫在100C以上時，不宜超過3小時；漿液存放時間超過以上規定的有效時間，應作廢漿處理。（d）配合比試驗測試內容應包括：漿液拌制時間、漿液密度、漿液粘度、漿液流動性、漿液的沉淀速度和沉淀穩定性、漿液的凝結時間（初凝、終凝）以及漿液凝固體密度、強度、彈性模量等。水泥土固結體的物理及力學性能試驗（a）進行水泥土混合體進行物理及力學性能試驗，確定水泥摻入比和摻和料的摻合比，并將試驗計劃和試驗結果報送監理人審批。（b）進行水泥土混合體取樣做單軸無限6、抗壓試驗，其強度須滿足施工圖紙的要求。（c）進行水泥土混合體進行壓（注）水試驗，測定水泥土混合體的滲透系數和臨界水力梯度，測定允許水力坡降值。（4）設備選擇本合同工程范圍內的深層攪拌等厚水泥土防滲墻墻體的設計最小厚度為200mm，選擇適合的成墻機具和施工工藝，保證防滲墻的全部墻體最小厚度均大于200mm。（5）現場布置施工場地布置進行全面規劃，開挖儲留溝，選擇棄土場地，做好余漿儲存措施和環境保護措施。 立面布置 多軸掘攪水泥土防滲薄墻(ESMTW工法)造墻機立面布置見下圖。ESMTW工法造墻機施工立面圖平面布置 多軸掘攪水泥土防滲薄墻(ESMTW工法)造墻機平面布置見下圖。ESMTW施工機械E7、SMTW工法造墻機施工平面圖（6）工藝試驗防滲墻正式施工前28天，經監理人審批后在與基礎防滲加固處理區地層相似的地方完成防滲墻的施工工藝試驗，檢驗設計參數和施工工藝是否合理，并通過試驗確定適合于本合同工程的水灰比。而且須在工藝試驗結果通過監理人的審批后才能開始防滲墻的正式施工。2.3深層攪拌水泥土防滲墻施工（1）鉆頭定位：由當班班長統一指揮鉆機到指定位置，移機時要看清周圍情況，發現問題及時處理，根據5軸掘削攪拌軸幅間中心距為128cm，在墻體中心線的一側劃定每幅間的套接的位置，偏差控制在3cm以內。（2）垂直的精度：用三支點導桿立柱垂直來保證鉆具的垂直度，導桿立柱的垂直度由垂直角度儀來調整。采8、用經緯儀作三支點樁架垂直度的初始零點校準，并用兩側垂直角度儀跟蹤調整鉆具的垂直度在1/500以內，保證成孔偏傾率不大于0.4%。（3）挖掘深度：在導桿立柱上劃分標尺來量測鉆具鉆進速度及最終掘進深度。控制挖掘深度為設計深度的0.2m 。（4）挖掘攪拌：開動ESMTW掘進攪拌主機，并徐徐下降鉆頭與基土接觸，按規定要求送漿、供氣。采用一次鉆進一次提升的方法；開動ESMTW掘進攪拌機，并徐徐下降鉆頭與基土接觸，開始慢速攪拌進尺。按規定要求送漿、供氣。當鉆進一定深度后改為快速掘進。在掘進過程中注漿，全程氣體不得間斷，其量大小視鉆進速度的土質情況實施間控。隨時檢測攪拌軸的垂直度，以保證攪拌樁的偏傾率不大于9、0.4%。此間，保存好涌入儲留溝中的水泥土混合物，以利回填和整備墻體之用；為保證能充分攪拌基土，用樁架導柱標尺和計時器聯合控制鉆進攪拌速度在0.51.0m/min；采用一次鉆進一次提升的方法完成單幅造墻。此后慢速回轉提升轉桿，鑒于回轉轉桿時轉矩過大，調整轉速和提速以減緩耗用功率的突變。提升速度不應太快，避免形成真空負壓，孔壁坍陷，造成墻體空隙，一般情況下提升速度應控制在1.01.5m/min；在此進程中，將置存于儲留溝中的水泥土混合物導回，以補充填墻料之不足。（5）注漿：制漿桶制備的漿液放入到儲漿桶，經送漿泵和管道送入移動車尾部的儲漿桶，再由注漿泵經管路送至挖掘頭。注漿量的大小由裝在操作臺的無10、級電機調速器和自動瞬時流速計及累計流量計監控；在掘進過程中按規定一次注漿完畢。若中途出現堵管、斷漿等現象，應立即停泵，查找原因進行修理，待故障排除后再掘進攪拌。當因故停機超過半小時時，應對泵體和輸漿管路妥善清洗。（6）供氣：由裝在移動車空氣壓縮機制成的氣體經管路壓至鉆頭，其量大小由手動閥和氣壓表配給；一般控制壓力為0.30.4Mpa左右，全程氣體不得間斷。（7）成墻厚度：為保證成墻厚度，應根據挖掘頭齒片磨損情況定期測量齒片的外徑，當磨損達到2cm時必須對其進行修復。（8）墻體均勻度：為確保墻體質量，應嚴格控制掘進過程中的注漿均勻性以及由氣體升揚置換墻體混合物的沸騰狀態。（9）墻體搭接：每幅間墻11、體的連結是水泥土防滲墻施工最關鍵的一道工序，在施工時嚴格控制樁位并做出標識，保證每幅間為套接和墻體的整體連續性。（10）水泥摻入比：水泥摻入比按設計要求為715。（11）水灰比：根據現場試驗而定，一般控制在1.5左右。（12）水泥檢驗：根據設計要求選用強度為32.5礦渣硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，水泥應新鮮無結塊，過4900孔篩篩余量不大于5，水泥應按規范要求的批量進行檢驗，分批號堆放。水泥漿液應進行與地層土體攪拌成混合體的物理及力學性能試驗。（13）漿液配制：漿液不能發生離析，采用電子計數器控制水量及人工數包方式嚴格按預定配合比制作漿液，用比重計量測控制漿液的質量。放漿前必須攪拌30s再倒入12、存漿桶；漿液性能試驗的內容為：比重、粘度、穩定性、初凝、終凝時間。凝固體的物理性能試驗為：抗壓、抗折強度。現場質檢員對水泥漿液進行比重檢驗，監督漿液質量存放時間，水泥漿液隨配隨用，為防止水泥漿液離析，攪拌機和料斗中的水泥漿液不斷攪動。施工水泥漿液嚴格過濾，在灰漿攪拌機與集料斗之間設置過濾網。漿液存放的有效時間符合下列規定：1、當氣溫在10以下時，不宜超過5h。2、當氣溫在10以上時，不宜超過3h。3、漿液溫度應控制在540以內，超出規定應予以廢棄。漿液存放時間過超過以上規定的有效時間，作廢漿處理。（14）特殊情況處理地下構筑物：當遇較大石塊或地下構筑物時，用人工、機械方法清除或采取灌漿方法對構13、筑物周邊及上下地層進行封閉處理。墻體連接：當兩幅間施工時間間隔過長時，由于前幅墻體水泥土硬化后致使后幅鉆具不能鉆進套接時，就會出現施工接頭。沿原定的施工軸線或在施工軸線的任意一側或在施工軸線上，兩有效墻體（不到設計深度的墻體不作有效墻體）邊緣碰接連續成墻，中間碰接處用鉆孔灌注水泥砂漿連接或采用其他方法進行連接。（15）施工記錄與要求：及時填寫現場施工記錄，每掘進1幅位記錄一次在該時段的漿液比重、下鉆時間、提升時間、供漿量、供氣壓力、垂直度及樁位偏差。（16）發生泥量的管理：當提升鉆具離基面45m時，將置存于儲留溝中的水泥土混合物導回，以補充填墻料之不足。若仍有多余混合物時，待混合物干硬后外運至14、指定地點堆放。2.4施工設備及勞動安排 （1）計劃安排等厚水泥土防滲墻工程量為63662.3m2。根據總進度計劃和動態資源分析，東廂堤L0+0001+200段防滲墻工程量22500m2安排在2004年2月1日至25日施工工期25天，擬投入3臺套ESMTW機；L1+2002+900段防滲墻工程量為45000m2安排在2004年9月15日至12月10日，月高峰工期89天，強度16000m2，擬投入同樣3臺ESMTW機施工。（2）投入施工設備投入ESMTW工法造墻機3臺套，每臺機的主要設備見表2。施工主要設備 表2類別設備名稱規格型號單位數量配套功率（KW）用 途主機MSMTW機驅動裝置5軸電動套115、524為挖掘提供動力源掘削攪拌軸根5傳遞動力挖掘頭380mm件5挖掘基土之用保持架件2保持鉆桿穩定止擺套件1限制螺旋葉片位移及垂直導向支撐機履帶式移動車臺1118裝載主機輔助設備螺旋式水泥輸送機200mm臺13制、供漿制漿機桶1300mm臺13儲漿桶1300mm臺223注漿泵HBW140/3臺337.5送漿泵65mm臺111.0水箱1.5m3臺1送水泵80mm臺17.5空氣壓縮機3m3/min臺122輔助挖掘、升揚置換灰土混合物其它電源250KW臺1驅動裝置、制漿、供氣系統、照明、維修動力高壓清洗機1/2英寸噴嘴臺12.2清洗鉆桿對ESMTW造墻施工進行檢測的設備和配置見表3。主要檢測設備和配16、置 表3序號設備名稱規格型號單位數量用途應遵循標準1導桿立柱傾斜儀Angelstar電子式角度儀只2指示導桿立柱垂直度相關技術標準2流速和累計流量計電磁式IFS-4001只3測量供漿量相關技術標準3經緯儀DJ2臺1校核導桿立柱垂直度相關技術標準4水準儀臺1水準測量相關技術標準5鋼卷尺把2測距相關技術標準6比重計支若干測量漿液比重相關技術標準（3）勞動組合本施工工藝每臺班共需人員12人。人員組合及工作崗位見表4勞動組合 表4工種崗位內容人數技術要求領班全面負責施工質量、安全、進度、貫徹崗位責任制，協調各崗位有序施工1持有上崗證書施工員負責工程技術、現場記錄、資料整理1持有助工以上證書主操作員按規17、程操作主機，視工況調節好供漿量和氣量，對運行中的非常情況能作出應急處置1持有上崗證書制漿員按規程操作制漿機，根據要求配制好漿液2持有上崗證書機電維護員負責機械發電、供電、機器和電氣系統的維護和保養2持有上崗證書普工負責開挖儲留溝、回漿儲存、回注混合物和修復場地5經崗位培訓合計122.5質量檢查和驗收應會同監理人按有關規程或規范和招標文件有關規定，進行以下內容的質量檢驗和驗收。（1）等厚水泥土防滲墻施工前，應進行以下項目質量檢查和驗收：樁位現場放樣成果；材料試驗成果；漿液配合比試驗成果；主要材料檢驗結果。（2）等厚水泥土防滲墻施工過程中應進行以下項目質量檢查和驗收：挖掘攪拌深度；挖掘攪拌的工藝檢18、驗；成孔垂直度（偏斜率）；漿液水灰比檢驗成果；墻體水泥摻入比；墻體其它摻和料的摻入比。（3）等厚水泥土防滲墻施工結束后，應按施工圖紙規定及監理人的指示要求進行以下項目的質量檢查和驗收：等厚水泥土防滲墻的平面位置、墻頂和墻底高程；等厚水泥土防滲墻的墻體垂直度、連續性、均勻性和搭接情況；水泥土固結體的強度、滲透系數、滲透破壞坡降檢測；施工完成90天后，由監理人根據現場實際情況隨機選取鉆孔抽芯的位置，沿堤線每隔300m左右布置一個抽芯孔，不足300m也須布置一個抽芯孔；每孔抽出的芯樣應分別從上、中、下部位截取不少于3組（每組3個點）芯樣送試驗室做抗壓強度、滲透系數、測定滲透破壞坡降等試驗，試驗所得的19、允許水力坡降J應不小于50，墻體的90天齡期無側限抗壓強度應大于0.5MPa，達不到前述指標的部位視為不合格。墻體鉆孔抽芯孔須用濃水泥砂漿回填封孔。由監理人根據現場實際情況，每隔1000m左右隨機選取一個試驗點進行開挖檢查和圍封抽水試驗；開挖檢查沿防滲墻軸線方向的長度不小于2m，開挖的高度不小于34m，檢查防滲墻的搭接和成墻狀況；圍封抽水試驗的圍井應布置在防滲墻的下游側，試驗所得的防滲墻滲透系數不得大于A10-6cm/s（其中1A10）。2.6質量保證措施詳見工程質量保證體系及質量保證措施8.9多軸深攪等厚薄墻防滲墻施工質量控制措施。2.7 安全生產措施詳見施工期安全生產保證體系及保證措施2.8文明施工及環保措施詳見施工期文明施工管理及環境保護措施