垂直防渗墙三轴搅拌桩施工质量控制技术探讨

——以池州市生活垃圾填埋场地下水污染防控与综合治理工程防水垂直阻隔墙为例


生活垃圾填埋场地下水污染防治通常采用“污染源控制—污染途径控制—末端污染区治理”的综合模式,其中垂直防渗墙是切断污染物随地下水迁移的关键屏障(图1)。该工程在地下水流向上游设置防水垂直阻隔墙,采用三轴水泥搅拌桩工艺成墙。作为隐蔽工程,成墙质量事后难以直观检查,一旦搭接不良或出现断桩,帷幕即失去连续性,必须依靠施工全过程的质量控制。现结合设计图纸要求,从监理角度谈几点控制要点。

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图1  填埋场垂直阻隔墙施工现场


一、工程概况与设计控制标准

垂直阻隔墙沿地下水流向上游布置,采用单排φ850@600三轴水泥搅拌桩,墙顶同现状地面标高(41.75~66.30m),墙底标高29.56~46.08m,平均深度13.83m,且要求墙底进入垃圾层底以下不小于1m(图2)。阻隔墙轴线长1326.26m,总桩数2662根,总进尺约28367m,防渗面积约17016m²。

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设计核心控制指标有五项:帷幕有效厚度不小于600mm,相邻桩体搭接咬合250mm;渗透系数k≤1×10-6cm/s;28d水泥土无侧限抗压强度qu≥0.8MPa;允许渗透坡降J≥200;垂直度偏差不大于墙深的0.4%,桩位偏差不大于10mm。这几项指标既是成墙验收的标准,也是确定可控施工参数的出发点。

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二、事前控制:方案审查与工艺试桩

三轴搅拌桩由三根并列的螺旋钻杆同时钻进搅拌,桩机一次成幅,配一套后台自动拌浆系统供浆。监理事前控制抓四件事:一是审查专项施工方案与桩机设备、计量装置标定证书;二是严格工艺性试桩,数量不少于3根、多轴搅拌不少于3组,据以修正浆液配比,确定水灰比1.2~1.5、水泥掺入比25%及喷浆压力等参数;三是材料把关,采用新鲜P.O.42.5普通硅酸盐水泥,进场复检合格后方可使用;四是清障与管线核查,场地平整清除大于150mm块石等杂物,核实管网、国防光缆位置。

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测量控制是成墙顺直的前提。桩位须按逐桩坐标表放样并复测,桩位偏差不大于10mm;桩机就位后确保主机水平,导向架垂直度偏差不大于0.5%。建议在墙轴线两侧设置控制导线,旁站时用线坠或全站仪抽查桩机垂直度,把偏差消灭在施工之前。

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三、过程控制:旁站与工序验收

桩体采用三轴中空叶片螺旋式搅拌钻机施工,遇硬塑黏土层或强风化角砾岩钻进困难时可采用机械引孔破碎(图4)。施工采用标准连续或单侧挤压连续方式,全断面套打,按图5所示顺序隔幅跳打,确保相邻桩搭接咬合不小于250mm,使墙体形成连续无缝的隔水帷幕。

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下沉及提升全程喷浆搅拌:下沉速度0.5~1.0m/min,提升速度1.0~2.0m/min,桩底部应适当持续搅拌注浆。旁站重点核查五项——喷浆压力、水泥用量、桩长、搅拌头转数与提升速度、复搅次数及复搅深度,督促逐桩填写施工和计量记录并逐根评定。因故停机超过24h的,接缝按冷缝处理并在搭接处补桩;水泥土养护不足28d或未达设计强度,不得开挖邻近基坑。垃圾堆体区作业还应随身携带便携式CH4检测仪,同步观测边坡稳定。


四、质量检验:分层分龄期把关

实体质量检测坚持“早发现、早处理”(图6、表1):

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一是成桩3d内采用轻型动力触探N10检验桩身均匀性,数量不少于总孔数1%且不少于3个;二是成桩7d后浅部开挖桩头,开挖深度超过停浆面下0.5m,检查搅拌均匀性并量测桩径,数量不少于总桩数5%,搭接厚度不小于250mm;三是成桩28d后用双管单动取样器钻取芯样,检验搅拌均匀性与抗压强度,数量为总桩数0.5%且不少于6点;四是钻孔取样、现场渗透测试均按每200m一处、每孔两个指定深度进行,渗透系数由建设单位认可的第三方以围井法或钻孔降水头法测定;五是静力触探检验桩身强度沿深度变化。凡指标不满足设计要求者,须注浆补强并加倍复检。

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五、结语

垂直防渗墙质量控制的关键在于把住三关:试桩定参数,从源头消除随意性;旁站控过程,让每根桩的水泥用量、桩长、垂直度均可追溯;钻芯验实体,用数据说话验证强度与抗渗性能。监理应坚持工序验收、见证取样与影像留证同步推进,确保帷幕渗透系数满足k≤1×10-6cm/s,真正实现填埋场地下水污染途径的有效阻隔。

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发布于 2026-10-27