双轮铣削深搅拌防渗墙施工技术应用探讨

邵光辉，孙建成，王进利

（山东临沂水利工程总公司，山东 临沂 276006）

黄水东调（东营段）沉沙及调蓄工程长度为24.6 km，标准段副坝顶宽6.0 m，防渗墙设计深度19～21.5 m，成墙厚度0.6m，墙体深入第③层壤土1.0 m，采用铣削深搅拌地下防渗墙技术施工，渗透系数小于 1×10－6cm/s，抗压强度大于 2.0 MPa，渗透坡降大于60，水泥掺加量为20%，本工程是目前全国成墙面积最大的工程之一。

1 施工方法

1.1 施工工艺流程

1）主机系统：场地平整→配件准备→整机装机→整机调试→开槽铺板→移机定位。

2）拌料系统：水电接通→浆液配备及输送→气体配备输送。

3）施工流程：铣削搅拌注浆喷气下沉→铣削搅拌注浆喷气提升→重复移机。

1.2 主要施工工序

1）测量放线。施工前，根据设计图纸或测绘院提供的坐标基准点，精确计算出防渗墙中心线各代表性点位坐标，利用测量仪器进行放样，并进行坐标复核，同时做好护桩。

2）开挖导沟。防渗墙中心轴线放样后，对施工场地进行铺设钢板等加固处理措施，确保桩机的稳定性。施工前用挖掘机沿防渗墙中心线开挖工作导沟，导沟宽度约0.9 m，沟槽深度约0.8～1.1 m。

3）移机定位。桩机就位，移动前检查周边各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正，整个移机过程主机必须在铺设好的厚度不小于30 mm的钢板上。

4）铣轮下沉铣削搅拌。铣削下沉过程主机与后台等联合作业，采用统一信号交流，精确控制铣轮下沉速度，确保机身平稳，认真做好施工记录，同时，做好水泥浆液供应工作。

5）铣轮匀速提升注水泥浆同步搅拌成墙。

6）清洗钻杆，移动至下一N幅墙体位置，重复上述7个步骤。

2 造墙管理及参数控制

1）关键参数控制。双轮铣削机铣头和导杆部位安装传感器用于采集各类数据,如压力、流速、垂直度等，中控室内自动记录仪监控全过程施工并记录。现场操作工通过观察中控显示屏中的工作状态并操作手柄（或触摸屏）来实现X、Y、Z轴方向的纠偏，对铣削的深度、速度、流量、铣头受到的阻力的调整等，其各个过程中的各种方式均通过DMS系统进行监控，从而实现对双轮铣进行全过程、多角度控制。

2）铣削深度。控制铣削深度为设计深度的±0.2 m。为详细掌握地层性状及墙体底线高程，设计要求沿墙体轴线每间隔50 m布设一个先导复勘孔，并描述给出地质剖面图指导施工。

3）铣削速度。控制铣轮的旋转速度为35 r/min左右，一般铣进控速为0.5～1.0 m/min。掘进达到设计深度时，延续10 s左右对墙底深度以上2～3 m范围，重复提升1～2次。此后，根据搅拌均匀程度控制铣轮速度在25～36 r/min，慢速提升动力头，提升速度不应太快，一般为1.0～1.5 m/min；以避免形成真空负压，孔壁坍陷，造成墙体空隙。

4）注浆。浆液由注浆泵经输送管送至铣头，注浆量的大小由装在操作台的无级调速器和自动瞬时流速计及累计流量计监控；一般根据钻进尺速度与掘削量在160～240 L/min内调整。在掘进过程中按规定一次注浆完毕，注浆压力一般为2.0～3.0 MPa。

5）供气。空气压缩机制成的气体经输气管压至钻头与水泥土混合。充入的高压气体使水泥浆液与壤土在沸腾状态下更加均匀。

6）墙体连接。施工时严格控制桩位并做出标识，确保相邻两幅墙搭接宽度在20～30 cm范围内，以达到墙体整体连续作业。

7）水泥掺入比、水灰比。根据经验值，经过现场进行工艺试验，确定掺入比控制在20%，水灰比为1.2。

3 施工过程容易出现的问题及建议

1）施工过程需要修筑临时道路，若把部分余浆掺加碎石摊铺在临时道路上，会改善道路路面状况，为后期护坡施工材料进场提供了方便，同时节约了临时路面材料，大量节约施工成本。

2）若在当地有在建临时工程或要求不高的其他场地工程（如搭建临时项目部，搭建钢筋加工场等），可以将余浆用于基层施工。

3）凭操作工经验或地质报告感知土质较硬时，掘进速度有所降低，如果对这种现象放任不管，任由浆液继续喷出，浆液会大量冒出，造成严重浪费。所以现场施工人员应及时发现问题，及时调整流速，合理控制总流量，使总流量满足要求，又不至于造成原材料浪费。