鄱阳湖区成朱联圩水泥土防渗墙工程监理过程中的质量控制.doc

1鄱阳湖区成朱联圩水泥土防渗墙工程鄱阳湖区成朱联圩水泥土防渗墙工程建建设设监监理理过过程程中中的的质质量量控控制制刘. 羽中（江西省水利科学研究所）一、前言一、前言水泥土防渗墙技术是通过特制的多头小直径深层搅拌截渗桩机，利用水泥浆作为固化剂，在地基深处就将天然原土和固化剂强制搅拌，利用它们之间产生的一系列物理、化学反应，使被加固土体形具有整体性、水稳性，一定强度和抗渗能力的水泥土桩，多桩相互搭接，形成连续密实的水泥土防渗墙水泥土防渗墙工程属于地下隐蔽工程，其施工质量的好坏一般不易直接观察目前我国的堤防工程有关规程都没有对其质量检测，质量评定标准做出具体的规定，这就给工程监理的质量控制工作带来了一定的难度这里根据翻阳湖区成朱联圩成 9 水泥防渗工程开展监理工作中质量控制的实例介绍水泥土防渗墙工程质量控制的一些方法和经验二、工程概况二、工程概况成朱联圩位于鄱阳湖西南岸，为一堤线长 44.1km 的封闭圩区，该圩堤是鄱阳湖区二期防洪工程除险加固的 15 座重点圩堤之一成 9 水泥土防渗工程分别布置于成朱联圩 6 个桩号段上，设计防渗墙轴线总长 6431m本工程由江西省水利规划设计院设计，江西省水利工程监理公司监理，浙江省金华市水电工程处中标承建。

工程于 2000 年 9 月 15 日开始水泥土防渗墙施工，施工设备采用了 DZJ－25 型 3 头桩机 2 台套，JDZ－2 型（改装）4 头桩机 1 台套，SZJ－18型 5 头桩机 1 台套，于 2001 年 7 月 23 日竣工，历时 291d，灌入水泥 6431T，2实际完成水泥土防渗墙 85730.28m2，详细情况见表 1成朱联圩成 9 标段堤段堤身主要由粉质粘土、粘土及壤土组成，局部堤段堤身填土含砂量高且夹薄层细砂、堤身土质及填筑质量较差；堤基工程地质条件复杂，部分堤段堤基浅层或表层分布有砂壤土或粉砂层，粘性土层缺失或较薄，6 个堤段在历年汛期曾多处发生堤身渗漏，堤基渗漏，泡泉或管涌等险情表 1 成朱联圩成九标段防渗墙主要工程量 桩 号设计工程量防渗墙/m2.实际完成工程量防防渗墙/m2.备 注2+350—3+7006+350—7+75013+352—14+85017+850—18+18319+350—20+05042+000—43+150176362063622081488411340944916854.5621373.022301.625132.8110615.79452.59桩号变更为 2+350—3+585.1桩号变更为 6+300—7+750桩号变更为 13+337—14+850合计 86026 85730.28三、设计控制三、设计控制（一）桩位布置防渗墙建造于堤身或堤基的淤泥质粉砂及淤泥质粘土中，为悬挂式防渗墙，布置于堤顶轴线迎水侧 3.0m 处，处理深度为 7.24－16.2m。

二）主要参数控制（1）水泥掺入比（占被加固土重的百分比）为 8－12%3（2）水灰比（重量比）取 0.8－2.03）桩机调平后垂直误差不得大于 0.3%三）设计质量要求（1）成墙厚度 D≥18.0cm2）抗压强度 R90≥0.8Mpa3）墙体抗渗系数 h≤I×10－6cm/S（1200四、监理过程中的质量控制四、监理过程中的质量控制成朱联圩成 9 标段监理过程中，监理工程师严格以“工程质量”为核心积极开展各项工作，并按照水泥土防渗墙工程及不同桩机设备的具体施工特点，对施工作过程的质量控制按事前控制，事中控制、事后控制的三个阶段，采取了相应的质量控制方法一）工程质量事前控制的主要方法（1）项目划分控制成 9 防渗墙工程按施工堤段的不同划分为 6 个分部工程单元工程按照每 10 次成墙划分为一个单元工程的划分原则进行划分其中每一单元工程 3 头桩机设备堤长 13.5m，4 头桩机设备堤长 11.0m，五头桩机设备堤长 11.5m单元工程、分部工程的划分为工程质量的评定验收打下了基础2）先导孔的控制根据设计要求沿防渗墙堤顶轴线每 100m 打先导孔 1个以探明相对不透水层的准确高程先导孔的孔深一般探至设计防渗墙底高程，但对发现地质情况与设计有出入时监理工程师及时要求承建单位调整钻探深度。

4（3）放样探制施工放样控制是保证防渗墙墙体连续性、墙底深度的关键，工程师要求承建单位沿防渗墙轴线每 50m 设置 1 处轴线样点，并测量堤顶高程4）设备控制设备进场后及时对主机设备的完好率，钻机桅杆的垂直度，计量仪器是否齐全、准确等事项进行检查，每台设备正式投入施工前必须做一次试运转5）生产性试验 1．水泥掺入量室内试验：试验目的是为满足设计要求的施工工艺提供可靠的固化剂掺入指标实验用土料为从先导空中取出的含水量最高的并经密封的扰动土样，固化剂为已选定牌号的施工用 32.5 级普通硅酸盐水泥,按10%、11%、12%的固化剂掺入比和 1.5:1、1.8:1 两个水灰比制备试样进行试验在考虑了 0.43 的施工折减系数后以 7d 强度达到设计强度的 40%，即 0.32Mpa的水泥掺入比为试桩用掺入比2．试桩试验：试桩试验的目的是最终确定各项施工参数①、根据防渗墙设计厚度要求 D≥18.0cm，不同型号的设备和准备采用的工法选定设备的钻头直径②、根据不同的钻头直径和工法，先导孔钻探中获取的施工堤段最大密度指标，室内试验确定的不同水灰比下的水泥掺入比计算出水泥土防渗墙每平方米水泥掺入量③采用不同的水灰比， 、施工设备、工法、下降提升过度、水泥掺入量共进行了 7 个单元墙的试桩施工，轴线总长 8.8m 造墙面积 88.0m2，经挖槽做外观捡测和取芯样做室内强度、抗渗及渗透破坏比降试验比较，最终确定的施工参数见表 2。

二）工程质量事中控制5工程质量的事中控制是监理过程中质量控制的重点，也是关键环节，水泥土防渗墙这类地下隐蔽工程尤其这样监理工程师在成 9 水泥土防渗墙工程实施过程中除了选派有经验、责任心强的监理人员对每班、每序防渗墙施工实行旁站监理，严格控制各项施工参数外还主要采取了以下措施进行质量控制：表 2 主要施工参数表主机型号DZJ－25 JDZ－2 （改装型）SZJ－18工法二序成墙三序成墙一序成墙 一序成墙项目施工参数钻头数量 3345 钻头直径0.260.310.340.30 纵向移位（m）单元墙内每次 0.15m，单元墙 间移位 1.25m单元墙内每次 0.225m，单元墙 间移位 1.125m单元墙间移位1.1m单元墙移位1.15m桩斜偏差/%0.30.30.30.3 下沉速度/m.min-1Ⅱ挡：0.6，Ⅲ 档：1.0Ⅱ挡：0.6，Ⅲ 档：1.0无档位，<1.0Ⅱ挡：0.6，Ⅲ 档：1.0提升速度/ m.min-1Ⅲ档：1.0，Ⅳ 档 1.4Ⅲ档：1.0，Ⅳ 档 1.4无档位，<1.0Ⅱ挡：0.6，Ⅲ 档：1.0水泥掺入量%＞10%＞10%＞10%＞10%水灰比1.5:1，比重 ＞1.37g/cm31.5:1，比重 ＞1.37g/cm31.5:1，比重 ＞1.37g/cm31.5:1，比重 ＞1.37g/cm3供浆流量 L/m. 每序55.358.2114.5106.6（1）抓好原材料的控制。

水泥土防渗墙工程主要原材料是水泥，水泥的质量控制采用了水泥进场应有出厂合格证和质量检验报告单，施工中按 1 次/400T的数量现场见证取样送检等手段进行控制；水泥的数量控制也是水泥土防渗墙质量控制的有效手段之一工程师准确掌握进场水泥的数量，每日水泥的消耗量并与每日完成的防渗墙面积进行比较，就能够有效的控制防渗墙的水泥掺入6量2）设置好质量控制要点针对水泥土防渗墙工程的具体施工过程，设置好质量控制要点并采取切实有效的控制手段是工程质量是事中控制的主要措施成 9 水泥土防渗墙工程的施工过程质量控制要点和采取的控制手段见表 3３）做好施工过程记录堤防水泥土防渗墙工程的施工特点决定了工程质量的事后评定依赖于施工过程质量控制的记录，工程完工后检查为辅因此，在工程质量的事中控制中，监理人员应认真做好施工过程中质量检查的记录工作，为准确评价工程质量打下基础表 3 质量控制要点和控制手段质量控制要点控制手段导浆沟的开挖钻头直径、钻头叶片角度、厚度防渗墙轴线、高程机组纵向位移防渗墙垂直度浆液比重注浆量钻头下降、提升速度现场检查、量测每 1d 量测 1 次每 50m 做 1 次测量放样、现场检查每隔 7d 校核钻机桅杆垂直度每隔 7d 校核 1 次计量仪器、现场检查记录每单元墙现场检查量测１次、记录每隔 7d 校核 1 次计量仪器、现场检查记录每单元墙现场检查量测１次、记录（４）处理好施工过程中的异常情况。

１．施工中断处接头处理因停电、遇上障碍物等原因导致施工中断是水泥土防渗墙施工中经常遇到的问题，成９标段施工中断近百次，其中超过２４h7的中断达１６次一旦出现施工中断应准确记录施工中断的桩位和桩深若在24h 内恢复施工，则采用将桩机下沉至中断处 0.5m 处复搅的方法处理；若中断时间超过 24h 则采用如图 1 所示错位做 1 单元墙与原墙体相切搭接，待墙体水泥土具有一定的强度后于接头处钻孔（￠150mm）,再在孔内灌入水泥砂浆的方法处理2、土层中障碍物在成 9 标段水泥土防渗墙施工中经常会遇到土层中有障碍物的情况，轻则使钻机钻杆发生较大偏斜影响工程质量，重则使施工无法进行图1 中断处处理 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一采取的主要措施是①开挖较深的导浆沟，以清除障碍物 ②2m 以内在防渗墙体轴线上的障碍物则采取人工开挖探坑的方法清除，9 标段最深曾开挖一处 6m深的探坑以清除障碍物③对防渗墙轴线上较深的、数量较大的障碍物在征得设计单位同意的情况下采用改变防渗墙轴线绕过障碍物的方法处理，但这种方8法在堤顶宽度较窄处实施起来有一定的困难３、堤顶裂缝成９标段的７+０９６.８—７+７５０堤段在防渗墙施工中堤顶沿防渗墙体两侧多处出现贯穿性裂缝，最长的一条长约２０m，缝宽为２-５０mm，且缝面在防渗墙施工过程中沿缝面有泛浆现象。

经初步分析认为，堤顶裂缝主要是由于该堤段堤基原属大泡泉区，可能存在渗漏通道以及原堤身填筑土含砂量较高、填筑质量差所致又经现场挖槽检查，发现裂缝自堤顶向下存在逐渐收缩趋势针对以上情况，采取了如下措施，①适当提高浆液浓度和注浆量②对愈合不良的裂缝灌入水泥土浆，反复多次，直至裂缝内被水泥土浆液完全充填为止４、空洞处理成９水泥土防渗墙施工中多次发现桩机提升时完全不翻浆或吸浆量大大超过正常，特别是在６+６６８.５—７+０２２.２５不足４００m 的堤段上出现异常７处，包括１处迎水坡面堤脚处有浆液溢出，最大１单元墙水泥用料达到１９.７Ｔ，经分析认为是遇到了渗流通道或空洞针对以上情况，采取了如下措施：①加大浆液浓度②采用间歇复搅的方法处理，即在异常处每２h 复搅一次，直至孔口出现翻浆现象为止③查找溢浆点，发现后及时封堵，再采用间歇复搅法处理四）施工质量的事后控制水泥土防渗墙工程属地下隐蔽工程，必须采用必要的方法和手段进行工程质量的事后控制在成９标段中，工程师采取的主要方法有开挖外观检查，墙体取样实验检查，墙体注水检查，墙体钻孔深度检查1）开挖外观检查沿防渗墙轴线每 200m 范围内由工程师随机指定位置开挖探槽检查墙体外观质量，最大最小成墙厚度、桩体搭接长度和桩斜偏9差，开挖时间为墙体施工 28d 后，开挖点设在防渗墙背水面，长度不小于 2 个单元墙体长度，深度为防渗墙体 1/2 深处，但最深处不超过 6m。

共开挖槽 32处，深 4—6m，对防渗墙做外观检查，均取得了成功2）墙体取样试验检查据有关资料，水泥土防渗墙不宜采用轻便触探法和钻孔取芯样进行物理力学性质试验工程师采用在外观检测探槽下部水泥土防渗墙。