高压旋喷技术在南水北调穿渠埋涵工程中的应用（崔庆瑞 汤怀义 张继荣 赵文明 李成俊）

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1、高压旋喷技术在南水北调穿渠埋涵工程中的应用（崔庆瑞汤怀义张继荣赵文明李成俊）　　文摘：叙述了高压旋喷技术应用背景，介绍了旋喷桩参数选择、施工技术要点、质量保证及安全措施，通过挡水验证了应用效果。关键词：高压旋喷南水北调穿渠埋涵应用 1概述 1.1工程概况 　　穿黄河工程是南水北调东线从东平湖至黄河以北输水干渠的一段输水工程，是南水北调东线关键控制性项目。按一、二期结合过水100m3/s建设，Ⅰ等工程，主要建筑物为1级，次要建筑物为3级。工程主要由出湖闸、南干渠、埋管进口检修闸、滩地埋管、穿黄隧洞、出口闸及连接段、穿引黄渠埋涵及连接明渠等建筑物组成。 　　穿引黄渠埋涵及连接明渠

2、工程长580m，其中：穿引黄渠埋涵360m、消力池30m，为两孔有压箱型结构，埋涵单孔净断面尺寸为5×5m、消力池为5×7.33m，采用现浇钢筋砼结构；消力池与明渠相接的扭面段长50m，断面由矩形渐变为梯形，底板采用现浇钢筋砼结构，两侧为浆砌石扭面挡墙；明渠段长140m，底宽16m，边坡1:3，梯形断面，采用预制砼板护砌。 1.2与灌区干渠交叉 　　南水北调穿引黄渠埋涵在位山闸后110m处与位山灌区东、西干渠交叉，涵洞施工与XX年引黄济津同时进行。位山灌区西渠引水期间，施工东渠埋涵，为保证调水、施工两不误，需修做临时导流工程，满足西渠引黄济津、东渠灌溉引水需要，同时防止高水头

3、下水流渗透对基坑降、排水造成的影响。 1.3应用背景 　　在保证西渠引黄济津最大河道断面的条件下，为满足东渠埋涵施工需要，在西渠河道内修做了月牙型临时导流围堰。XX年引黄济津持续时间6个月左右，为防止西渠引水渗入东渠，减少东渠埋涵降水、施工难度，缩窄临时导流围堰断面、增加西渠过流宽度，采用高压旋喷桩对临时导流围堰进行加固、防渗。临时导流围堰主要为砂土、砂壤土，渠道底部为黄河冲积土层，土质条件适合做旋喷处理。东、西渠分水墙下部有帷幕灌浆，与旋喷桩结合形成一道防渗止水帷幕，阻挡西渠水流渗入东渠。 2导流标准 2.1导流方式 　　为加快施工进度，保证施工安全，满足引黄济津引水需要，

4、设计变更后先进行东渠埋涵施工。拆除设计开挖边线范围内的分水墙，修筑纵向围堰。利用新修纵向围堰和未拆除的分水墙形成一期整体纵向围堰，保证西渠引水、东渠埋涵施工同时进行。在生产桥下游180m处设立分水口，宽度与东渠相同，利用分水口调节东、西渠引水流量。为防止东渠闸门漏水进入基坑，东渠开挖时，先进行清基，将部分可用于回填的开挖土方临时堆放在基坑两侧，自然形成挡水围堰，利用潜水泵将东渠闸后部分渗水、漏水排入西渠。 2.2土围堰 　　围堰长103.2m，顶宽6.5m，边坡1:1，顶高程41.5m，底高程37.8m。 2.3旋喷桩 　　东渠埋涵地基处理有60m挤密碎石桩，位于东渠及东、西

5、渠分水墙下。为使挤密碎石桩一次施工完毕，根据开挖坡度、临时围堰稳定计算，高压旋喷桩中心距围堰外肩2.5m，沿围堰轴线布置。桩径1m，间距1m，桩深17m，桩顶高程41.5m，与位于开挖基面以下24-26m高程的粘土层相接。为防止西渠引黄济津水流对围堰长时间的冲刷，提高防渗、抗冲效果，在围堰迎水面相邻旋喷桩之间，用桩径0.3m、桩深6m的浅层旋喷桩进行加固。 3旋喷桩施工技术 3.1施工方案 　　根据西渠河道宽度，考虑到XX年引黄济津的需要，在满足东渠施工的前提下，尽可能提供西渠较宽的河道，保持西渠较好的引水状态。高压旋喷桩施工完成后，将桩外侧渠底37.8m高程以上的土方挖除，

6、利用旋喷桩和桩内侧土围堰阻挡西渠引水进入东渠，加大西渠引水断面，同时形成垂直渗水帷幕。 　　高压旋喷桩设计：土围堰布设单排深层旋喷桩，迎水侧再用浅层旋喷桩加固。当钻机钻到设计标高后，用旋喷台车把安有水平喷嘴的注浆管下到孔底，利用高压设备使喷嘴以34Mpa的压力把浆液喷射出去，冲击切割土体，并与土体搅拌混合，形成圆柱形桩体，达到加固、防渗的目的。 3.2施工工艺 3.2.1工艺流程 　　测量放线定位-引孔钻机就位-开孔检查-钻进成孔-清孔移钻-启动空压机送风-浆液配制泵送-插入高喷管-高喷作业-观察高喷参数-回灌-孔内保持满浆-转入下一孔位。 3.2.2施工顺序 　　打试验桩2

7、-3根，根据施工工艺及旋喷效果确定施工参数。进行旋喷桩施工时，钻孔、灌浆采用打一跳一法，先1、3、5……，后2、4、6……，交叉进行。靠近分水墙与砌石结合处，旋喷桩中心距离分水墙0.4m，连续布置2颗桩，利用高压将水泥浆喷射到分水墙处，使旋喷桩与砌石较好地结合，防止渗水。 3.2.3施工参数选择 　　旋喷桩施工主要有旋喷压力、旋喷速度、提升速度、浆液配比、喷射流量等技术参数，对照地质条件、加固要求，从有利于提高成桩效果和桩体质量的角度出发，综合考虑西渠引水等各种因素的影响，在保证安全可靠、经济合理、技术