船塢工程止水施工工法

1、止水系統(tǒng)施工工法 1前 言 目前，“濕法施工”工藝在大型船塢工程施工中應(yīng)用越來越廣。眾所周知，采用該施工工藝時，船塢施工時的臨時止水與主體工程的永久止水是“合二為一”的，因此，如何改進濕法施工的止水施工工藝，對確保船塢工程順利施工及安全運行顯得非常重要。葛洲壩集團第六工程有限公司在多項工程實踐的基礎(chǔ)上，對濕法施工進行了改進和創(chuàng)新，針對各種不同的地質(zhì)條件，綜合性地采用了沉箱間塑性砼（水下澆筑）、拋石基床升漿、基床下持力層（土層）高壓旋噴、下臥巖層帷幕灌漿等多種止水施工工藝，并采取相關(guān)技術(shù)措施，保證不同的止水體之間的接合面有效銜接。經(jīng)過多項工程實踐驗證，止水系統(tǒng)的滲透系數(shù)、圍堰完成后基坑的總滲水量

2、、船塢正常運行時的總滲水量、圍堰體（后作為船塢主體的塢墻）抽水后的位移及沉降等各項指標(biāo)均達到或高于設(shè)計要求，效果良好。我們對上述成果進行總結(jié)，形成本工法。本工法關(guān)鍵技術(shù)通過了中國葛洲壩集團公司專家組鑒定，成果達到國內(nèi)領(lǐng)先水平?？萍汲晒麡s獲中國葛洲壩集團公司科技成果二等獎。2工法特點2.1 大型船塢施工時，不做臨時圍堰，主體工程直接在深水環(huán)境下施工。主體海域塢墻結(jié)構(gòu)采用沉箱結(jié)構(gòu)，塢口結(jié)構(gòu)采用鋼浮箱結(jié)構(gòu)。詳見圖2.1. 圖2.1 船塢濕法施工止水系統(tǒng)平面圖2.2 本工法適用于多種地質(zhì)條件下的止水施工，以沉箱結(jié)構(gòu)為主體結(jié)構(gòu)，由下至上分別為：2.2.1基床底部下臥巖石層以下采用帷幕灌漿。帷幕的深度根據(jù)

3、地質(zhì)勘探及現(xiàn)場壓水試驗確定，一般按照以下兩項標(biāo)準(zhǔn)進行控制：帷幕的總深度或者基巖的滲透系數(shù)達到設(shè)計要求；2.2.2下臥巖層與回填基床之間的持力層采用高壓旋噴。采用該項工藝可起到兩項作用：一方面起到止水的效果；另一方面也可通過該高壓旋噴體對軟基進行加固，減少基床的開挖深度（在充分論證的前提下） 。2.2.3持力層與沉箱之間的拋石基床采用升漿止水；2.2.4各沉箱箱體之間的接合部位采用水下澆筑塑性砼銜接。（參見圖2.2.4）。圖2.2.4 濕法施工止水系統(tǒng)典型斷面圖2.3 本工法總結(jié)了各止水體之間的結(jié)合部位的銜接處理工藝。主要措施是在各止水體之間結(jié)合部位采用補充靜壓注漿的方式進行處理，確保各種止水體

4、收縮后在其結(jié)合部位產(chǎn)生的縫隙能夠得到有效的填充。2.4 本工法總結(jié)了各種止水體的“施工缺陷主動修補”方法進行帷幕灌漿施工時，主動對已經(jīng)施工完成的高壓旋噴體、升漿基床進行加壓注漿，有效修復(fù)了上述止水體在施工過程中可能存在的缺陷。2.5 與傳統(tǒng)的水下混凝土或埋石混凝土相比，本工法基床施工時，先拋石,后在拋石體的空隙之間進行升漿施工，不需要在水下進行模板施工，但基床的強度及止水效果均與水下砼或埋石砼相當(dāng)。3適用范圍3.1 適應(yīng)于大型船塢工程濕法施工時的基礎(chǔ)止水；3.2 升漿施工工藝適應(yīng)于大型橋梁工程深水橋墩的基礎(chǔ)施工；3.3 在水電站工程施工中，在深水環(huán)境下，經(jīng)論證，可采用塊石升漿體代替水下混凝土。

5、4工藝原理4.1 選擇粒徑大小及幾何形狀合適的石塊，保證其堆石體間的空隙連通且空隙大小合適，便于漿液充分填充該空隙，從而保證基床的止水效果；4.2 選擇合適的漿液配合比，保證其具有合適的流動性，便于充分填充到塊石空隙處；4.3 各種止水體結(jié)合部位的結(jié)合處理工藝。1）進行旋噴時，在底部與帷幕體結(jié)合部位（即巖面處）的一定范圍內(nèi)，適當(dāng)降低提升的速度，并采用復(fù)噴技術(shù)（即在一定范圍內(nèi)重復(fù)提升及下沉噴管），保證旋噴止水與帷幕止水結(jié)合面充分結(jié)合；2）通過與上述1）類似的工藝，保證旋噴體基床升漿體下部結(jié)合部位，升漿體頂部與沉箱底部結(jié)合部位充分結(jié)合；3）在各種止水體之間的結(jié)合部位采用靜壓注漿以有效填充其可能產(chǎn)生

6、的收縮裂縫；4.4 進行帷幕灌漿施工時，主動對已經(jīng)施工完成的高壓旋噴體、升漿基床進行加壓注漿，有效修復(fù)了上述止水體在施工過程中可能存在的缺陷。4.5 選擇合理的旋噴參數(shù)、帷幕灌漿參數(shù)及升漿參數(shù)，包括鉆孔的孔距、排距、鉆孔的直徑、孔位的布置、各種漿液的配合比等，保證最佳的止水效果。4.6在同一止水?dāng)嗝嫔?，各止水施工按照“從上向下”的施工順序進行施工，有利于后一種止水工藝能夠有效地主動修復(fù)上一工序的質(zhì)量缺陷，確保止水質(zhì)量。5. 施工工藝流程和操作要點5.1 施工工藝流程大型船塢工程濕法施工止水系統(tǒng)施工工藝總流程如圖圖5.1所示底部土工布鋪設(shè)及基床拋石基槽開挖施工準(zhǔn)備塢口鋼浮箱的制作及安裝沉箱制作、

7、預(yù)埋管及沉箱上工作平臺搭設(shè)基床升漿基礎(chǔ)旋噴沉箱間水下混凝土澆筑搭設(shè)帷幕灌漿圖5.1 濕法施工止水系統(tǒng)施工工藝總流程圖5.2 基槽開挖與傳統(tǒng)的基槽開挖方式相同?；坶_挖采用抓斗挖泥船配合泥駁進行分條分段開挖，以滿足基床的承載力及抗滑要求為宜。對于開挖深度過大的部位，在進行基槽開挖深度的設(shè)計時，通過專家論證，可考慮高壓旋噴止水系統(tǒng)對軟基的加固作用而適當(dāng)減少基槽開挖的深度。5.3底部土工布鋪設(shè)及基床拋石基床拋石主要技術(shù)要點如下：5.3.1拋石材料的選擇：與一般的夯實基床完全不同，本工法要求堆石體間的空隙連通并有一定的寬度，以保證其對升漿漿液的可灌性。通過經(jīng)驗總結(jié)，一般要求石塊粒徑在80mm150mm

8、之間且塊度均勻，堆石體的空隙率大于45%為最佳。如受原材料等因素的限制，也可在升漿試驗的基礎(chǔ)上對上述條件適當(dāng)放寬；上述塊石規(guī)格及空隙率是根據(jù)陸域升漿試驗獲得。5.3.2回淤處理基槽開挖完成后，應(yīng)分段及時進行拋石回填。如果與開挖間隔的時間較長，應(yīng)安排潛水人員對基槽進行勘驗，看是否有回淤。如果發(fā)現(xiàn)有回淤，應(yīng)采用真空泵抽除；5.3.3土工布鋪設(shè)在拋石前應(yīng)在基槽底部鋪設(shè)一層土工布，以防止在塊石回填時淤泥混入堆石體；在拋石完成后，應(yīng)將底部的土工布折起，保證包裹堆石體的側(cè)面，并且覆蓋堆石體頂面一定范圍（沉箱底部周邊約2米范圍）；5.3.5 基床拋石基床拋石采用拋石船海上定位海上拋填的方法進行，基床拋石前應(yīng)

9、進行拋石試驗，以確定海流對拋石體的影響， 同時檢驗土工布的抗頂破力，確定最大拋石粒徑。5.3.6坡腳防護待沉箱安裝完畢并進行升漿施工前，應(yīng)用編織袋裝砂（石）對堆石兩側(cè)的進行壓頂覆蓋，防止在升漿時漿液沖出土工布外泄；5.4沉箱制作、預(yù)埋管安裝及沉箱上工作平臺搭設(shè)5.4.1沉箱制作、預(yù)埋管安裝在沉箱制作時，應(yīng)根據(jù)止水施工鉆孔的間、排距預(yù)埋鋼管，并將該預(yù)埋管底部約300mm的范圍采用砼封堵，防止沉箱在浮動過程中漏水。待止水施工時，在沉箱上搭設(shè)施工平臺，在平臺上安裝鉆機等設(shè)備，順著預(yù)埋管進行鉆孔，預(yù)埋管的直徑以大于鉆管直徑約10mm為宜。5.4.2 沉箱上工作平臺搭設(shè)先在岸上制作好鋼支架，然后采用小型

10、浮吊安裝在沉箱上并在其上鋪設(shè)約5cm厚的木板作為工作平臺。5.5 塢口鋼浮箱的制作、安裝5.5.1 鋼浮箱結(jié)構(gòu)鋼浮箱根據(jù)設(shè)計塢口的結(jié)構(gòu)形式一般采用U型鋼殼浮箱結(jié)構(gòu)，內(nèi)灌現(xiàn)澆砼。5.5.2鋼浮箱的施工順序鋼浮箱制作每一分段制作完成并進行密性試驗預(yù)埋注漿管及鋼筋綁扎的施工總段合攏底板砼澆筑至一定高程達到安全期后出塢海上拖運儲存、系泊在特定位置澆筑底板剩余砼及鑲面花崗巖安裝鋼沉箱定位、灌水安裝進行塢口底板升漿砼施工高壓旋噴施工帷幕施工切割封板澆筑二期砼澆筑5.6 沉箱間水下塑性砼施工5.6.1水下砼澆筑前的封堵根據(jù)沉箱安裝的效果，沉箱結(jié)合腔接縫縫間隙一般在50mm左右，一般采用在沉箱結(jié)合腔接縫處用插

11、板進行封堵。5.6.2 砼的配合比由于對砼的強度要求不高，同時考慮到以后可能的拆除要求，一般在砼配料時加入適量的粘土，制作成塑性砼。為避免收縮，一般可按微膨脹砼進行配比。5.6.3 水下砼的澆筑采用導(dǎo)管法進行澆筑。5.7 升漿止水施工的工藝流程見圖5.7 施工準(zhǔn)備材料采購設(shè)備安裝配合比試驗造孔陸上模擬試驗壓漿制漿確定施工參數(shù)液面觀測移位圖5.7 升漿施工工藝流程圖升漿施工工藝的技術(shù)要點如下：5.7.1 升漿段的劃分一般情況下，要求每34個箱位作為一個升漿段。在各升漿段之間采用水下鋪設(shè)土工布進行隔斷。這樣一方面可以避免各沉箱斷的不均勻沉降導(dǎo)致將升漿體拉裂，同時有利于升漿施工有條不紊地進行。但上述

12、施工的主要缺點是水下土工布鋪設(shè)工藝循環(huán)周期較多，不利于加快施工進度。通過工程實踐，在施工手段滿足的前提下，可以多箱位連續(xù)升漿施工，升漿質(zhì)量良好。5.7.2升漿模擬試驗見圖5.7.21) 試驗的目的：試驗不同漿液在不同堆石體中空隙的填充度，找到一種最佳的石料規(guī)格及漿液配比。保證升漿體達到最高的強度及最好的止水效果。2) 試驗步驟簡述：在施工現(xiàn)場附近開挖一個6 m×6 m×3m（長×寬×高）的小坑在底部及周邊鋪設(shè)好土工布在坑內(nèi)進行拋石鉆孔注漿壓水試驗在周邊挖開目測鉆取芯樣送檢試驗室分析芯樣。3) 試驗結(jié)果：多項工程試驗表明，對于不同的原材料，各種升漿參數(shù)雖略

13、有不同，但大體一致。在一般情況下，石塊粒徑在80mm150mm之間且塊度均勻，堆石體的空隙率大于45%，漿液的流動度在16±2秒之間時，漿液在堆石體間的有效擴散半徑可以達到6m，升漿止水效果最佳。圖5.7.2 升漿模擬實驗成品圖5.7.3升漿止水砂漿主要參數(shù)砂：一般采用細砂，細度模數(shù)1.42.2，含泥量3%，粒徑大于2.5的予以篩除。灰砂比：1：1.3水灰比：0.500.55水泥砂漿流動度：16±2秒采用淡水進行拌和。升漿孔間排距3m×3m梅花型布置。5.7.4 升漿造孔采用地質(zhì)鉆鉆孔成孔，用50鋼管作為升漿管和觀測管，使其達到設(shè)定的深度，然后采用大流量水流沖洗鉆

14、孔510min，防止碎石粒以及石屑進入注漿管堵塞管道造成廢孔。每一施工段或施工面造孔須按照孔位、孔數(shù)、孔深在升漿之前全部完成，并將升漿管安裝好，形成待升漿狀態(tài)。升漿孔的孔位按設(shè)計要求進行設(shè)置，沒有設(shè)計要求時根據(jù)升漿試驗確定升漿孔的間排距。一般來說臨海側(cè)的升漿孔兼做帷幕孔使用，海域和陸域側(cè)第一排升漿孔距離沉箱邊線1.5m為宜，有時為了便于沉箱預(yù)制及升漿管安裝的便利，升漿孔可做適當(dāng)調(diào)整，但調(diào)整后升漿孔的間排距不得大于3m，以防止?jié){液不飽滿。圖5.4為某工程某一沉箱段升漿孔布置圖。圖5.7.4 某工程升漿孔布置圖(在沉箱預(yù)制時預(yù)埋鋼管)5.7.5升漿止水注漿施工1). 施工順序：采用端進法，即由一端

15、向另外一端推進。2). 壓漿壓力：工作壓力為0.30.5 MPa。3). 壓漿施工：一泵一孔一一對應(yīng)。開灌前，先灌注5：1水泥漿充分潤濕管道，保證砂漿在管道內(nèi)流動的暢通，然后再灌注水泥砂漿。為確保漿液在管道內(nèi)順暢流通，灌注管口能盡快埋在灌入的漿液內(nèi)，將灌注管提高至距離基底5070mm。為保證骨料中的已灌漿液面均衡上升，宜先灌注位于倉底板處的灌注管。為了使骨料中的水泥砂漿面在灌注管控制范圍內(nèi)均衡上升，灌注管埋入已灌水泥砂漿中的深度，不得低于0.5m，若發(fā)現(xiàn)灌注管附近的漿液面上升速度不均衡時，先灌注注漿面上升較慢的灌注管，待倉面各處漿液面高程基本一致后，再全面上升。為避免管路堵塞，每隔半小時左右，

16、打開上部放漿管控制閥，放出少量水泥砂漿疏通管路，并檢查漿液的流動度。隨著漿液在骨料中的上升與擴散，進漿速度逐漸減小，導(dǎo)致灌注壓力超過設(shè)計壓力，此時應(yīng)提升灌注管。提管后，下口埋深不能小于0.5m，每次提升高度不能超過0.5m。整個壓漿過程必須連續(xù)進行，沒有異常情況灌注過程中不能隨便停機或停止注漿。圖5.7.5 某工程升漿混凝土壓漿現(xiàn)場4). 漿液面動態(tài)觀測：在觀測孔采用浮標(biāo)測錘觀測漿液面，并詳細記錄漿液面上升高度及壓漿延續(xù)時間等參數(shù)。5.7.6 壓漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)注漿面上升至設(shè)計高程時，灌注管下口仍要保持正常的埋深，為獲得較為密實的升漿混凝土，間歇壓漿不進漿，出現(xiàn)“憋壓現(xiàn)象”（即壓力上升很大，超過設(shè)

17、計壓力）時結(jié)束注漿，轉(zhuǎn)下一孔位繼續(xù)注漿。 5.7.7 施工檢測原材料的檢驗包括：水泥、砂、石、水、外加劑的檢驗施工過程中漿液的檢測內(nèi)容及參考標(biāo)準(zhǔn)：漿液的流動度為16±2秒；泌水率為3%；漿液的溫度為540。升漿混凝土的密實度通過鉆芯取樣檢測，該芯樣完整，R28大于15MPa，參見圖5.7.7。 圖 5.7.7 某工程升漿體鉆取的芯樣5.7.8 升漿效果檢測1）升漿體滲水性的檢測采用壓水試驗檢測。我們實踐檢驗的結(jié)果表明，其滲透系數(shù)小于3Lu，滿足設(shè)計要求；2）升漿體強度檢測采用鉆孔取芯進行檢測。強度均大于15MPa，滿足設(shè)計要求。5.8 高壓旋噴灌漿止水工藝流程見圖5.8。確定施工參數(shù)

18、漿液制備施工準(zhǔn)備埋設(shè)孔口管鉆機就位鉆孔至設(shè)計深下噴桿、旋噴灌漿回灌灌漿起拔孔口管移位圖5.8高壓旋噴灌漿止水工藝流程圖高壓旋噴工藝的技術(shù)要點如下：5.8.1 高壓旋噴試驗高壓旋噴灌漿施工之前，就近選擇與工程現(xiàn)場地質(zhì)情況基本相符的位置進行高噴試驗，驗證孔位布置是否合理，確定灌漿壓力及漿液配合比。5.8.2 高壓旋噴鉆孔鉆孔技術(shù)要求如下：1） 采用地質(zhì)鉆機進行鉆孔，孔斜偏差不大于1/150。2） 為防止鉆進中鉆孔塌陷，視鉆孔的塌陷情況擬采用泥漿護壁鉆進，或者埋設(shè)孔口管，孔口管可重復(fù)使用。3） 鉆進暫?；蚪K孔待噴時，孔口加蓋保護，并采取措施防止坍孔。4） 鉆孔深度以入巖0.50m為基準(zhǔn)終孔。圖5.8

19、.2 高壓旋噴水上鉆孔施工現(xiàn)場5.8.3高壓旋噴原材料水泥：采用普通硅酸鹽P.O 32.5R級水泥。5.8.4 高壓旋噴灌噴漿參數(shù)水泥漿壓：3235MPa漿壓流量：70L/min漿液密度：1.5g/cm3氣壓：0.7 MPa氣壓流量：1.5m3/min提速：高壓噴桿的提升速度為812cm/min轉(zhuǎn)速：高壓噴桿的轉(zhuǎn)動速度為812 r/min 回漿密度：1.3g/cm3高壓旋噴止水，有效成樁直徑均大于1000mm。高壓旋噴止水孔的間排距為800mm，相鄰高噴樁搭接200mm。具體參數(shù)根據(jù)實際情況做局部調(diào)整5.8.5 高壓旋噴注漿施工1） 施工順序：旋噴灌漿分、序施工，先施工序孔，序孔施工完畢之后，

20、再施工序孔。2） 高壓旋噴注漿施工，參見圖5.10將高壓旋噴臺車移至孔位，把噴桿下至孔底，帶風(fēng)下入，以免堵塞噴眼。當(dāng)噴桿緩緩下入孔底后，開始靜噴12分鐘后，然后提升，I序孔提升速度為8cm/min，II序孔提升速度為12cm/min。當(dāng)噴桿提至設(shè)計標(biāo)高時可結(jié)束該孔的噴射工作。鉆II序孔時，應(yīng)離正施噴的孔間隔一段距離，當(dāng)I序孔噴完后才可噴II序孔。圖5.8.4 高壓旋噴注漿施工現(xiàn)場圖5.8.6 旋噴灌漿質(zhì)量檢驗通過壓水試驗檢測高壓旋噴體的滲水性。參見圖5.8.5-1。經(jīng)檢驗，高壓旋噴體的滲透系數(shù)均低于3Lu，滿足設(shè)計要求。局部打開觀察，參見圖5.8.5-25.8.7 高壓旋噴對軟基地質(zhì)層加固的效

21、果分析高噴樁一般鍥巖50cm左右，由于高壓旋噴施工后，旋噴區(qū)域形成一道封閉的水泥墻，對拋石基床下部的地基進行了必要的地基處理。實踐證明，高壓旋噴加固方法，可有效地對軟基進行加固，減少基槽的開挖深度，加快施工進度，降低施工成本。例如，在葫蘆島大型船塢濕法施工時，采用高噴加固軟基減少基槽開挖深度及基床的拋石量。圍堰形成后，經(jīng)實測，該軟基段沉箱的沉降量小于2cm，水平位移量小于5cm，滿足設(shè)計要求。 圖5.8.5-1 壓水試驗現(xiàn)場圖圖5.8.5-2高壓旋噴墻體打開現(xiàn)場圖5.9 帷幕灌漿止水工藝流程見圖5.9施工準(zhǔn)備設(shè)備安裝鉆 孔沖 洗 孔壓水試驗灌 漿封 孔測量定點孔位測放材 料 采 購制 漿輸 漿

22、圖5.9 帷幕灌漿止水施工工藝流程圖5.9.1 帷幕典型段試驗?zāi)康? 驗證典型施工段所擬訂施工方案是否可行；2 確定帷幕灌漿施工技術(shù)參數(shù)； 3 驗證灌漿孔布置是否合理，能否達到預(yù)期的止水效果。5.9.2 鉆孔1 孔位布置根據(jù)設(shè)計圖紙并結(jié)合帷幕典型試驗段的結(jié)果進行帷幕孔的布置，一般帷幕孔的間排距受地質(zhì)條件影響較大。2 鉆孔鉆孔技術(shù)要求：鉆孔進行統(tǒng)一編號，孔位與設(shè)計位置的偏差不大于10cm；孔深符合設(shè)計規(guī)定，實際孔位、孔深應(yīng)有記錄；鉆孔結(jié)束后，對孔深和孔底殘留物等進行檢查，不符合要求的，應(yīng)及時處理；鉆孔過程中，對孔內(nèi)各種情況作詳細記錄，如斷層、溶洞、破碎帶位置以及涌水、漏水情況等。鉆孔施工暫時中止

23、時，孔口應(yīng)妥加保護，防止流進污水和落入異物。5.9.3 沖洗孔鉆孔結(jié)束后，灌漿前進行沖洗，孔底沉積物厚度不得超過20cm。采用壓力水沖洗，使用灌漿泵將壓力水通過孔內(nèi)循環(huán)管路對灌漿孔進行沖洗，直到回水清凈后10min即可停止，沖洗水壓不大于該段灌漿壓力的80%。5.9.4 壓水試驗每個孔段在灌漿前，均需進行壓水試驗，通過灌漿前的壓水試驗，可以了解地層的滲透情況，為灌漿施工所應(yīng)采取的施工參數(shù)提供參考，同時，以了解每序孔灌漿對地層的改善程度，衡量灌漿效果，及灌漿是否達到設(shè)計要求。壓水試驗在沖洗結(jié)束后進行，各灌漿段在灌漿前采用簡易壓水法進行壓水試驗。5.9.5 帷幕灌漿原材料水泥：采用P.O32.5普

24、通硅酸鹽水泥。水：采用符合水泥拌制用水。5.9.6 帷幕灌漿參數(shù)灌漿壓力：灌漿壓力已通過典型段灌漿試驗確定。帷幕灌漿壓力為0.20.4Mpa。漿液的水灰比：采用5：1；3：1；2：1；1：1；0.8：1；0.6：1或0.5：1六個比級。5.9.7 帷幕灌漿施工1 制漿制漿材料必須稱量，稱量誤差應(yīng)小于5%。2 漿液攪拌各類漿液必須攪拌均勻，測定漿液密度并作好記錄。純水泥漿液的攪拌時間：使用普通攪拌機時，不小于3min，使用高速攪拌機時，不少于30s。漿液在使用前過篩，從開始制備至用完的時間小于4h，超過4h則視為廢漿。3 集中制漿集中制漿站制備水灰比為 0.5:1的純水泥漿液，各灌漿地

25、點按要求測定來漿密度，并根據(jù)各灌漿點的不同需要調(diào)制使用。漿液溫度保持在540，低于或超過此標(biāo)準(zhǔn)的視為廢漿。4 輸漿輸漿時應(yīng)避免水泥漿在管中沉積，保證輸漿管路中暢通。輸漿壓力不宜過高，輸漿管路盡量平整、光滑、轉(zhuǎn)彎半徑不能太小，過流斷面不得產(chǎn)生突變。輸送漿液流速為1.42.0m/s。5 灌漿方式及灌漿段長灌漿方法：采用自下而上分段鉆灌方法灌漿方式：孔口封閉循環(huán)式灌漿，灌漿時，保證一泵一孔。施工段長的劃分：帷幕灌漿一般分段進行，分段長度根據(jù)地質(zhì)情況和設(shè)計要求的滲透率綜合確定。6 灌漿1）灌漿壓力和吸漿率控制：灌漿壓力和吸漿率是互相關(guān)聯(lián)的兩個重要參數(shù)，在灌漿中一般采用以壓力或以吸漿率為主控制。在灌漿過

26、程中對灌漿壓力的控制，應(yīng)結(jié)合吸漿率和漿液濃度一同考慮。一般當(dāng)吸漿率較小時，應(yīng)灌稀漿，盡快升到規(guī)定的最大壓力，當(dāng)吸漿率較大時，應(yīng)灌濃漿，分級升壓。2）漿液變換：灌漿的漿液變換，應(yīng)遵循由稀到濃的原則，逐級改變。漿液的水灰比可采用5：1；3：1；2：1；1：1；0.8：1；0.6：1或0.5：1六個比級。初始水灰比一般采用5：1。3）漿液變換的技術(shù)要求：灌漿中，當(dāng)灌漿壓力保持不變，吸漿率均勻減少時，或吸漿率不變，壓力均勻升高時，不得改變水灰比。當(dāng)某一級水灰比漿液的灌入量已超過300L或灌注時間已達30min，而灌漿壓力及吸漿率均無改變或改變不明顯時，則改濃一級水灰比。當(dāng)注入率大于30L/min時，可

27、根據(jù)具體情況越級變濃。必要時可灌注水泥砂漿，水泥砂漿配合比采用水：水泥：砂為1：1：1、0.6：1：1兩種比級的漿液。4） 灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)與封孔：灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：在規(guī)定的壓力下，吸漿率小于1L/min時，延續(xù)灌注30min即可結(jié)束。灌漿孔封孔：全孔灌漿結(jié)束后必須做好對鉆孔的封填工作，采用機械濃漿回填法封填。5.9.8 止水效果及止水強度的檢測止水結(jié)束后，待止水墻達到一定強度后，在兩個相鄰帷幕孔中間及間排距結(jié)合薄弱部位進行鉆孔取樣，同時進行壓水試驗，檢測鉆芯取樣樣品的強度和帷幕止水的效果。6. 材料與設(shè)備本工法施工所需的主要材料參見表6.1 本工法施工所需的主要設(shè)備參見表6.261材料表序號材料名稱

28、材料規(guī)格備注1水泥參見文中相關(guān)技術(shù)要點2砂參見文中相關(guān)技術(shù)要點3水參見文中相關(guān)技術(shù)要點4外加劑參見文中相關(guān)技術(shù)要點62設(shè)備表序號設(shè)備名稱型號功率（kw）生產(chǎn)能力及主要技術(shù)參數(shù)備注1地質(zhì)鉆機XY-2PC18最多可鉆深度200m,鉆孔口徑56mm146mm共用2地質(zhì)鉆機XU-30017.5最多可鉆深度300m,鉆孔口徑56mm146mm共用3砂漿泵2SNS18.5可連續(xù)24小時工作,能灌注水泥漿、砂漿，泵量分四檔，48L/min120L/min共用4中壓注漿泵3SNS22可連續(xù)24小時工作,能灌注水泥漿、砂漿，泵量分四檔，48L/min150L/min共用5高速攪拌機NJ-6005可連續(xù)24小時工

29、作， 24小時可制漿120t，攪拌時間30s即可，共用6普通攪拌機上下層2.2可連續(xù)24小時工作， 24小時可制漿50T，攪拌時間3 min即可，僅帷幕灌漿用7跟管風(fēng)動鉆機YJL-10037最多可鉆深度100m,鉆孔口徑80mm146mm，日鉆孔能力可達180m。8空壓機LY-13/1290可連續(xù)24小時工作，風(fēng)壓可達1.2MPa，流量可達120L/min共用9潛水泵2.2共用10電焊機15共用11貯漿桶2 m35.5高壓旋噴除外12輸送泵90高壓旋噴除外13高噴臺車GP1800-27.5升漿除外14高壓泵GPB-90WD90升漿除外15泥漿泵BW-150B7.5僅帷幕灌漿用16中壓泥漿泵BW

30、-1507.5僅帷幕灌漿用17黏土制漿機WJ-10015僅帷幕灌漿用7質(zhì)量控制7.1 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)雖然船塢工程濕法施工止水系統(tǒng)工法技術(shù)在船塢工程中應(yīng)用比較廣泛，但目前還沒有對應(yīng)專業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，施工時的質(zhì)量控制主要按水利水電行業(yè)內(nèi)的相關(guān)規(guī)范及規(guī)程以及水運工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，其質(zhì)量控制的主要標(biāo)準(zhǔn)有：水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程（SL31-2003），和水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范(DL/T5148-2001)，結(jié)合試驗成果進行總體控制，硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥(GBJ175-1999)，水利水電工程高壓噴射灌漿技術(shù)規(guī)范（DL/T 5200-2004），混凝土強度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)(GBJ107-8

31、7)，水運工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)（JTS257-2008）。7.2 質(zhì)量控制措施7.2.1 升漿混凝土施工質(zhì)量控制措施1 沉箱應(yīng)在專業(yè)的沉箱預(yù)制場進行預(yù)制以保證沉箱底部的平整度?；矑伿瓿珊髴?yīng)進行拋石基床的整平工作，整平有粗平和細平之分，整平工作一般采用二片石配合潛水組和刮道進行。2 嚴(yán)格按設(shè)計要求或試驗結(jié)果進行布孔，漿液配合比、灌漿壓力嚴(yán)格執(zhí)行合格試驗取得的參數(shù)。3 嚴(yán)格按照先底后高的原則灌注，同時應(yīng)詳細記錄每個灌注孔的注漿管的插入深度，避免注漿管打入風(fēng)化巖層堵管，注漿管打入預(yù)定的深度后，立即用大流量水流進行沖洗，疏通管道，防止巖屑碎石堵塞管道。4 漿液面上升速度：注漿過程中嚴(yán)格控制好每臺注漿泵

32、的排出流量，使灌注段的漿液面能夠均衡上升。5 灌注中起拔注漿管速度不宜太快，應(yīng)緩慢提升以防灌注管脫離砂漿覆蓋范圍影響升漿混凝土質(zhì)量。6 灌注中嚴(yán)格控制砂漿溫度，漿液溫度控制在40以下。7 施工時壓漿管底部放長管，3m內(nèi)無接頭，壓漿管經(jīng)?；顒?，轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，提一提，防止砂漿裹住壓漿管造成起拔困難。8 搞好防漏漿工作，對可能造成漏漿的部位進行拋石或用袋裝混凝土封堵。9 砂漿制作時砂應(yīng)過篩，同時貯漿桶上也應(yīng)掛篩過濾。10 對正在壓漿時的前排暫不壓漿孔，先將注漿管下至沉箱底面，在后排結(jié)束前12小時打入，以防凝固。7.2.2 高壓旋噴灌漿止水質(zhì)量控制措施1 高噴灌漿用水泥必須符合要求，強度在P.O32.5R級

33、及以上，水泥漿液攪拌時間，使用高速攪拌機時應(yīng)不小于30s，使用普通攪拌機時應(yīng)不小于90s，水泥漿自制備至用完的時間應(yīng)不超過4h。2 鉆孔孔位與設(shè)計孔位偏差不得大于50mm，鉆孔孔深應(yīng)深入基巖0.50m以上。鉆孔終孔后待噴時孔口應(yīng)加以保護。3 高噴灌漿宜全孔自下而上連續(xù)作業(yè)，中途有暫停時搭接段應(yīng)進行復(fù)噴，復(fù)噴長度不得大于0.50m。4 高噴灌漿過程中應(yīng)采取必要措施保證孔內(nèi)漿液上返暢通，避免造成地層劈裂或地面抬動。7.2.3 帷幕灌漿止水質(zhì)量控制措施1 灌漿鉆孔孔位偏差不得大于100mm，孔壁平直完整，終孔須報監(jiān)理參加終孔深度檢測。2 灌漿泵性能與管距排漿量，其容許工作壓力大于最大灌漿壓力的1.5

34、倍;現(xiàn)場配置足夠的壓力表、比重計、溫度計等測量計。使用壓力應(yīng)在壓力表最大值的1/4-3/4之間。壓力表與管距間設(shè)隔漿裝置。3 灌漿工程采用普通硅酸鹽水泥，水泥標(biāo)號不得低于P.O32.5R，每批水泥有出廠合格證，不得使用受潮結(jié)塊或過期水泥。水泥漿拌制后，其攪拌時間不得大于水泥漿液初凝時間。4 帷幕灌漿孔各灌漿段不論透水率大小均按技術(shù)要求進行灌漿。7.2.4 低溫氣候質(zhì)量保證措施1 制漿過程中的控制合理調(diào)整配合比，根據(jù)氣溫條件的變化摻入防凍劑；制漿過程中的砂要進行必要的保溫措施，一般將砂存放于暖棚之中，必要時對砂進行加熱，漿液在拌制過程中的水溫控制在40以上，保證漿液的溫度控制在40左右。2 漿液

35、運輸過程中的控制拌制好的漿液及時入罐，運輸至現(xiàn)場的漿液及時灌注，漿液在運輸過程中要做好相應(yīng)的保溫措施。3 漿液灌注中的控制在漿液灌注之前，提前用熱水或其他方法提高注漿管的溫度，使其在注漿過程中不至于凍塞；在注漿過程中勤測漿液的溫度和注漿管的溫度，發(fā)現(xiàn)溫度下降太快，采取措施進行處理；輸漿管采用棉被進行外包保溫，注漿管采用特制保溫管；搭設(shè)一些移動式暖棚，用于注漿施工的部位，以保證漿液的溫度；注漿完畢后將注漿管及輸送管內(nèi)的漿液清理干凈，防止凍塞影響下次灌漿。8安全措施8.1 認真貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定、條例，結(jié)合施工單位實際情況和工程的具體特點，組成專職安全員和班組兼職安

36、全員以及工地安全用電負責(zé)人參加的安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制，明確各級人員的職責(zé)，抓好工程的安全生產(chǎn)。8.2 施工現(xiàn)場按符合防火、防風(fēng)、防雷、防洪、防觸電等安全規(guī)定及安全施工要求進行布置，并完善布置各種安全標(biāo)識。8.3 施工現(xiàn)場的臨時用電嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。8.4 電纜線路應(yīng)采用“三相五線”接線方式，電氣設(shè)備和電氣線路必須絕緣良好，場內(nèi)架設(shè)的電力線路其懸掛高度和線間距除按安全規(guī)定要求進行外，將其布置在專用電桿上。8. 5 工程開工前，應(yīng)進行工程規(guī)模、施工工期、工程特點、難點等設(shè)計技術(shù)交底和施工技術(shù)交底，對參加施工人員進行安全技術(shù)工作規(guī)程培訓(xùn)，考核合格

37、后持證上崗；培訓(xùn)及考核相關(guān)資料安全部門應(yīng)存檔備查。8.6 設(shè)備進場前需要進行維護、保養(yǎng)。通過設(shè)備檢查、試車發(fā)現(xiàn)的故障、不安定因素須及時進行更換、修理，保證設(shè)備完好，設(shè)備進場后的就位、拼裝要有熟練作業(yè)人員或?qū)I(yè)機械員現(xiàn)場指揮，按先后順序，有序進行；施工過程中按“十字”作業(yè)法進行維護、保養(yǎng)。設(shè)備投入使用前應(yīng)由項目部機電、安全部門聯(lián)合組織安全驗收，驗收合格后方可投入生產(chǎn)。8.7 施工器材檢查：對施工需用工具、管材、電纜及其它輔助器材均應(yīng)進行仔細檢查，對存在安全隱患，影響施工質(zhì)量、安全的器材嚴(yán)禁進入施工現(xiàn)場。8.8 施工作業(yè)人員應(yīng)配戴必備的安全防護用品。拌制灰漿人員應(yīng)有防塵措施。帶電作業(yè)人員應(yīng)有防觸電

38、安全措施。8.9 施工現(xiàn)場的風(fēng)、水、電、照明等統(tǒng)一管理，由相關(guān)專業(yè)人員進行統(tǒng)一安裝，使用前須經(jīng)檢查驗收。8.10 沉箱上施工須有可靠的安全防護措施，并懸掛醒目的安全警示標(biāo)志，保證照明充足，同時配備一定數(shù)量的救生圈，臨海作業(yè)人員必須穿戴救生衣。8.11 按相關(guān)要求認真開展“三工”活動及“預(yù)知危險”活動。9. 環(huán)保措施9.1 成立對應(yīng)的施工環(huán)境衛(wèi)生管理機構(gòu)，在工程施工過程中嚴(yán)格遵守國家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護的法律、法規(guī)和規(guī)章，加強對施工燃油、工程材料、設(shè)備、廢水、生產(chǎn)生活垃圾、棄渣的控制和治理，遵守廢棄物處理的規(guī)章制度，做好施工現(xiàn)場環(huán)境保護工作，杜絕發(fā)生環(huán)境污染事故。9.2 設(shè)立專用排漿溝、

39、集漿坑，對廢漿、污水進行集中，認真做好無害化處理，從根本上防止施工廢漿亂流。9.3 設(shè)備進場前要進行現(xiàn)場考察，了解現(xiàn)場實際情況，為保證施工環(huán)境安全、制定切實可行的安全生產(chǎn)措施提供依據(jù)。9.4 定期清運沉淀泥砂，做好泥砂、棄渣及其它工程材料運輸過程中的防散落與沿途污染措施，廢水除按環(huán)境衛(wèi)生指標(biāo)進行處理達標(biāo)外，并按當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求的指定地點排放。棄渣及其它工程廢棄物按工程建設(shè)指定的地點和方案進行合理堆放和處治。9.5 嚴(yán)格做好基床四周的覆蓋工作，避免漿液流入海底。9.6 對現(xiàn)場的水泥進行封閉存放，拌制漿液時袋裝水泥做到輕拿輕放，避免灰塵污染大氣環(huán)境。9.7節(jié)能降耗措施9.7 .1相較于傳統(tǒng)干法施工，本

40、工法取消了傳統(tǒng)圍堰施工和水下模板安裝，減少了大量的工程量，間接達到了節(jié)能降耗的目的，本工法在實施過程中會產(chǎn)生大量的能量消耗，也會造成環(huán)境污染和破壞。因此節(jié)能降耗措施的制定主要從施工用電、用水、環(huán)保、施工物資管理四方面進行考慮。9.7.2 在升漿施工過程中增大升漿基床的分段長度，減少土工織物的包裹用量，減少潛水作業(yè)的下潛次數(shù)。從而減少物資和油料的消耗。9.7.3在帷幕施工鉆孔中用CM315潛孔鉆代替地質(zhì)鉆機，加快了鉆孔的速度，同時動力由用電改為用風(fēng)，減少了能源的消耗。9.8節(jié)能降耗的成果9.8.1 渤船重工大型船舶建造設(shè)施工程運用該工法共節(jié)約土工布鋪設(shè)14800m2，節(jié)約潛水下潛次數(shù)20余次，節(jié)

41、約油料45T左右，節(jié)約用電30萬千瓦時左右，節(jié)約用水2000T左右。9.8.2威海船廠整體搬遷擴建工程1#、2#船塢工程運用該工法共節(jié)約土工布鋪設(shè)9600m2，節(jié)約潛水下潛次數(shù)10余次，節(jié)約油料25T左右，節(jié)約用電12萬千瓦時左右，節(jié)約用水1600T左右。9.8.3大連大洋船舶工程有限公司修船基地臨時止水圍堰工程施工工程運用該工法共節(jié)約土工布鋪設(shè)5400m2，節(jié)約潛水下潛次數(shù)10余次，節(jié)約油料10T左右，節(jié)約用電6萬千瓦時左右，節(jié)約用水1000T左右。10.經(jīng)濟效益分析10.1 只有采用本工法，大型船塢工程才有可能進行“濕法施工”。相對于傳統(tǒng)的“干法施工”減少了一道圍堰工程量。對于一個大型船塢工程施工，一般可提前工期約68個月，可節(jié)約成本數(shù)千萬元。特別是對于施工場地狹窄，臨時圍堰無法布置的情況，具有更加突出的意義。10.2 本工法中的“深水升漿技術(shù)”對于大型橋梁如何在深水環(huán)境下進行橋墩的快速施工，不需要在水下安裝模板，具有廣泛的應(yīng)用前景。10.3 本工法的應(yīng)用有效的克服了寒冷季節(jié)的影響，為加快施工進度提供了保證。11. 應(yīng)用實例11.1 渤船重工大型船舶建造設(shè)施工工程11.1.1 工程概況渤船重工大型船舶建造設(shè)施工程濕法施工止水系統(tǒng)主要包括：拋石基床升漿止水、基床下止水帷幕、土圍堰旋噴止水和高壓旋噴止水。升漿混凝土止水主要包括