堤防防渗墙施工工艺探讨

    河南黄河堤防加固工程，部分堤段采用了薄壁帷幕连续防渗墙施工方案与技术。它能有效地延长渗径，降低渗透压力；堵截堤身漏洞、裂缝、老口门等处渗流通道；杜绝贯穿漏洞的再次发生，消除管涌；且墙体具有一定的抗冲刷能力。它是提高堤防加固工程，增强大堤抗洪能力的有效措施之一，在堤防加固中占有重要地位。
    1997年以来，河南黄河堤防加固采用了几种薄壁帷幕连续防渗墙施工技术，成功的施工工艺主要有：组合钻机开槽法、多头小直径深层搅拌桩、液压开槽机开槽法、射水开槽法、人工洛阳铲开槽法。
    一、组合钻机开槽法连续造墙施工技术
    1.组合钻机开槽法的工作原理
    （1）组合钻机
    组合钻机是开槽成墙的主要机械，它由多头钻头、支架、悬吊钢丝绳、卷扬机、反循环系统、配电盘、砂石泵、控制台、底盘等组成。它的工作原理是通过主机上的传动装置，带动主机上并排组合在一起的8台GZQ-800型潜水钻机同时运转，带动各自的钻头旋转，钻头向土层切削土体。两个钻头间余下的土体由侧刀靠组合钻机自重切削。切削掉的泥沙由反循环砂石泵通过反循环软管强行排出槽孔。连续不断的钻进切削，直到设计深度，即形成一定长度、宽度、深度的槽孔。
    （2）成墙工艺流程
    测量放线→导槽砌筑→钢轨铺设→安置调试组合钻机→钻机架定位→开槽→清槽→成孔→成槽→安置隔离体橡胶囊→安置导管→浇筑→拔除橡胶囊隔离体→转入下一个循环工序。
    2.多头小直径深层搅拌桩连续造墙施工技术
    （1）多头小直径深层搅拌机工作原理
    多头小直径桩造墙防渗技术是运用多头小直径深层搅拌机通过主机上的动力传动装置，带动主机上的3个并列的钻杆转动旋转，推进力使钻杆和钻头向土层内钻进到设计深度，然后再提升搅拌至槽孔孔口。在作业工程中通过水泥浆泵将水泥浆经过高压输浆管、钻杆、钻头喷入土体中。在钻进和提升的同时，水泥浆液体和原地土充分拌和后，完成第一组的施工（一组一般为3～6棵桩）。当进行第二组桩施工时，主机向前移动，使第二组桩与第一组桩相割搭接之后（相割长度可按半孔）。重复上述第一组施工过程，照此进行第三组施工。三组桩施工完成后，即9～18棵桩连接成墙，为一个单元工程。
    （2）技术原理
    多头小直径深层搅拌桩是把水泥浆喷入土体并搅拌均匀形成水泥墙。这是用水泥土墙作为防渗墙达到截渗目的的一种施工工艺。水泥浆喷入土体后，经过一系列水化、离子交换与硬凝等物理化学反应，从而形成具有一定强度和抗渗能力的固结体。
    3.液压开槽机开槽法连续造墙施工技术
    （1）YK160-3-40型开槽机工作原理
    开槽机也称锯槽机，行驶在两条轨道上，它由底盘、液压系统、工作装置、排渣系统、起重设施和电器系统组成。由液压缸产生动力，带动装有切削刀排的刀杆作上下往复运动，被切削掉的土体沉渣落入槽底后，由反循环排渣系统排出槽孔，施工中使用一定浓度的泥浆固壁，开槽机连续不断地沿墙体轴线作业前移，直到墙体末端，从而形成一个规则连续的长形槽孔。根据工程设计与要求，使用不同长度、宽度的刀排，即可开出不同长度、宽度的槽孔。在槽内充填不同的墙体材料，即形成不同抗压强度、抗渗系数的薄壁连续防渗墙，以达到防渗、封堵空洞、裂缝等隐患险点消除的目的。
    （2）成墙工艺流程
    测量放线→场地平整→钢轨铺设→钻导槽井孔→开挖槽孔与支护槽板→安装调试开槽机、清槽机→开槽（泥浆固壁）→清槽→安置隔离体→浇筑隔离体→浇筑墙体至完工。
    4.射水法连续造墙施工技术
    （1）射水法二代机组工作原理
    射水二代机组行驶在同一轨道上，它由造孔机、混凝土浇筑机等组成。它的工作原理是利用主机上的水泵和成型器中的高压射水装置形成高速射流破坏土体结构。通过正循环系统使泥沙混合体溢出地面，同时利用卷扬机操作成型器反复上下冲击运动挤压形成槽孔，成孔后采用常规水下混凝土浇筑法浇筑。
    5.人工洛阳铲挖槽连续造墙技术
    （1）开槽施工设备
    半径R110mm的大型洛阳铲、机械成孔器（即卷扬机带动自由下落的筒状器械）、修槽成型器（即220mm宽的两面平行平面铲）。
    （2）人工洛阳铲挖槽施工流程
    测量放线→洛阳铲开槽→修孔→夯实孔底→安置模袋隔离体→模袋内下导管→浇筑隔离体→安置相邻隔离体→下导管→浇筑隔离体→下导管→浇筑混凝土墙体。