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嘉陵江大桥特大桥防渗灌浆施工方案南充市区上中坝嘉陵江大桥K0+433.733主墩承台围堰
南充市区上中坝嘉陵江大桥为南充市重点建设项目，本桥由南充市宏凌实业发展有限公司投资，攀枝花公路桥梁工程总公司承建。大桥全长1658m，其K0+433.733四号墩主墩承台位于嘉陵江主航道河床位置处，为全桥的控制工程，并计划在今年夏季洪水到来前完成施工。
该桥主墩承台为长方形，长21m，宽15.5m，基底标高为250.5m（埋置于中风化基岩面下0.5m～1.0m），目前施工筑岛平台标高262.8m，拟开挖深度为12.3m，其中：平均深度从0.00～5.14m（标高至257.66m）为人工填卵石质土（筑岛层），结构松散，不密实；5.14～7.30m（标高至255.5m）为河坝床原卵石质土，松散，饱和，透水性好；7.30～11.2m（标高至251.6m）为强风化粉砂质泥岩，岩质极软，直径φ2～5mm的溶蚀孔洞发育；11.2m（标高251.6m）以下为中风化泥岩。根据专家和有关人员进行了解，在每年春汛（4月下旬～5月上旬）期间，嘉陵江水位有可能比目前的筑岛高出约4m，即可能上涨到标高266.8m，为保证主墩承台的开挖和承台混凝土浇筑工作及主墩下塔柱混凝土能伸在春汛期间施工，在现在筑岛的基础上再往上筑高4米至266.8米标高。
根据2月18日和3月1日专题论证评审会上专家意见，对主墩桩基承台的筑岛进行加宽、加高，以满足围堰施工需要。在主墩上游和迎水面、下游，筑岛宽度顶面为距承台边缘17米，其中粘土厚度为2.5米，沙袋厚度为2米，竹笼厚度为2.0米，在上游和迎水面位置，对筑岛边坡进行重点防护，沙袋厚度为2.5米，竹笼厚度为2.5米，在竹笼外面迎水面和交接面位置，采用60×60厘米钢筋笼进行加固防护，钢筋笼长度为6米，里面放置大卵石进行回填，为确保春汛期间筑岛的安全和稳定，在往上延伸的4米围堰，采用沙袋和竹笼及粘土填筑。具体施工见附图。
DL／T 1354-2014标准下载三、围堰基坑防渗墙方案选择
对于基坑开挖的防渗问题，在工程实践中可有多种方法。例如可采用沉箱法、沉井法、钻孔灌注桩地下连续墙法等等。但这些方法有的造价高，有的施工工期长，而对本工程不是很合适。经我项目部和有关专家进行论证，认真对比，认为采用高压旋喷及压力灌浆相结合的方法，能形成良好的防渗墙，可解决围堰基坑大量渗水的问题，且在冲孔灌注桩施工的同时可在围堰四周同时施工，有效缩短工期，故对本工程较为适宜。
该工程防渗墙属临时工程，本着安全、经济、合理的原则，内外两排采用高压旋喷，中间排采用压力灌浆。压力灌浆主要目的为：首先对内外排墙间的薄弱部位进一步加强，便于形成一个整体的防渗墙；其次对下部基岩裂隙发育段形成止水防渗墙。
1、防渗墙平面位置设计
防渗墙布置于桥台外围堰上，考虑到开挖放坡、明排抽水、承台施工作业面等，暂定内排轴线距离承台边缘为8.0m，平面布置为封闭状。考虑到基坑土方开挖及机械上下作业，在东侧中坝方向成阶梯状开挖（具体详见附图）。
渗水层主要为卵石层（即筑岛层和河床原有的卵石层）及部分具溶蚀孔洞的强风化基岩层，故防渗墙设计为接地式、均厚式。考虑到基岩部份透（吸）水率大于50Lu,内外两排设计深度为承台基底下0.5m；中排设计深度为承台基底下3m。
帷幕厚度主要根据地质条件、帷幕允许的水力坡降、幕体本身的密实性、稳定性及防渗标准确定，其厚度必须满足抗渗流稳定性，渗流长度必须满足。由以下经验公式确定帷幕厚度：
－渗径系数，取值3.0
m－换算系数，m＝1.5～2.0
H－帷幕底以上水层深度（m）
经上式计算，帷幕厚度为2.4m。
采用直孔，围堰中坝面布置二排，排距0.80m，孔距0.70m，排孔之间呈三角形布置；其余三面布置三排，排距为0.75m，内排、外排孔距为0.70m，中排孔距为1.20m。内排、外排均采用高压旋喷施工，中排采用静压灌浆法施工。施工时对局部渗水严重部位可适当加密灌浆孔。具体详见灌浆孔布置图。
本工程以防渗为主，采用纯水泥浆液，水泥可选用普通硅酸盐水泥P·O32.5R。搅拌用水可直接采用嘉陵江水。
本次工程由于紧邻江水，地下水流速较快，为保证能形成连续的帷幕墙，同时要使形成的水泥帷幕体渗水性小，宜加入外加剂，以使水泥浆液能较快凝固，同时能增强水泥体的防渗性能。水玻璃作为外加剂，能满足上述要求。选用水玻璃时，需满足模数在2.5～3.3之间，不溶于水的杂质含量不得超过2%。对水玻璃的加入百分比根据现场试验确定，暂定2%。
内、外排采用卵石高压摆喷灌浆，压力为25～30Mpa，水灰比1：1。中排采用静力压浆，灌浆压力设计为0.3～0.6Mpa，开灌水灰比暂定为1.5：1，浆液由稀到浓逐级变换，水灰比为1.5：1、1：1、0.8：1、0.6：1四个比级，根据吸浆情况调整水灰比和或采用间隙式灌浆。
以上设计参数为根据试验结果作适当的调整。
正式施工前需对防渗效果进行试验，按设计的参数进行施工，以便对设计的岩土可灌性、灌浆压力、孔距、耗灰特征等参数进行校正，从而为正式施工提供依据。
2、试验孔及试验检查孔的布置
在设计处理的轴线上按设计布设内、外排各4个旋喷灌浆孔，再在中间排上按设计要求布设二个压力注浆孔（见下图）。施工完毕后待
凝14天，按图所示布设检查孔二个。
3、试验孔压浆效果的检查
按效果检验的标准和要求进行检查，以便对设计参数进行调整。
4、该试验孔直接作为工程孔，为抓紧工期，试验孔完成后即可全面铺开，待试验孔检测数据出来后，可适当调整相关参数。
经旋喷和压力灌浆后，防渗墙已在地下直接形成，属于隐蔽工程，因而不能直接观察防渗墙的质量，但可采用以下比较切合实际的、科学的方法检查施工效果。
1）浅部开挖检查：施工完毕，待凝至具有一定强度后，即可开挖到一定深度，直观地检查浅部喷射固结体形状、质量、均匀程度、连接效果等。此法仅限于浅部检查。
2）钻孔取芯检查：在防渗墙上钻取岩芯来观察判断其固结整体性，并将所取出岩芯做成标准试件，进行抗压强度试验。由于固结体强度增长可延续很长，本工程又不允许，故可取14天的样品，其抗压强度大于等于1.5Mpa，可达到工程要求。
3）钻孔压水试验：在防渗墙上随机布置钻孔，然后在钻孔中放入带有塞子的钻杆进入孔内，并进行分段压水试验（每个检查孔暂按3段进行压水试验），求得透水率（q），判断其渗透性能。压水试验结果计算公式为：
式中－透水率（Lu）
－压入流量（L/min）
－作用于试段内的全压力（Mpa）
－试段长度（m）
经相关计算，压水试验结果透水率时可满足本工程临时防渗要求。
试验时，压水试验压力不宜太高，本次工程宜选用0.2～0.3Mpa；压水试验段长不得超过5m，接触带宜单独做一段压水试验；成孔及压水试验结束后，需进行压浆封孔。
本次工程施工效果的检查孔数量暂定为总孔数的2%，检查除随机布置外，还应选择条件较为复杂地段及施工进程有异常的位置。另外，检查工作在施工进行一段时间后即可随之开始，不等施工全部结束后才进行。
七、对深基坑稳定性初步分析及其它工程辅助措施
1、防渗墙稳定性初步分析
基坑开挖到位后，基坑壁的抗滑稳定性可按重力式挡墙稳定性分析方法计算（基坑内侧砂卵石层采用固结灌浆和防渗墙连成一个整体）。
式中：－挡土墙每延米自重
－挡土墙背每延米水平推力
－土对挡土墙基底的摩擦系数
经上式计算，抗滑稳定性系数可达1.10以上，可满足临时性支挡工程要求。
1）防渗墙施工完毕后，方可对基坑开挖。开挖时可参照设定的开挖范围和放坡设定值进行施工。
2）根据设计确定的承台尺寸、基底深度以及防渗墙位置对基坑开挖作如下方案：
a.基坑开挖边坡示意图见附图
b.由于基坑内边坡较陡，基坑开挖时，应逐层均匀开挖。
1）围堰宽度距防渗墙外排轴线应保证不低于8m，围堰迎水面更应适当加宽且采用圆滑形状为宜。
2）围堰中应适当加入止水性较好粘土心墙。
3）围堰外侧应加粘土作为围堰隔水和减缓地下水流速的作用，最外层需加袋装砂袋和石竹笼。
4）基坑内侧每层开挖完成后，对基坑边坡松散土层进行坡面压力灌浆固结处理形成土钉墙，坡面可挂网喷射砼，同时需设泄水孔。灌浆孔间距2.0×2.0m，孔深不得进入防渗墙体。对强风化泥岩边坡视具体情况而定，也可采用坡面喷浆法保护。本次工作的目的是使松散土石基本固结成整体，增大其抗剪强度，防止坑壁垮塌。
1、施工前对围堰的要求
围堰平台边缘距离孔外排轴线不得小于8m，围堰时外侧用袋装土石及石竹笼挡水，严禁河水冲塌围堰，在围堰外侧石竹笼与现在已围堰的中间填筑粘土，粘土需对其压实，保证其压实度不得低于0.9。
钻孔灌浆按先施工外排，再施工内排，最后施工中间排。内、外排采用高压旋喷施工，中间排采用压力注浆法按三序法进行施工，Ⅰ序孔施工完毕后，再进行Ⅱ序孔施工，最后进行Ⅲ序孔施工。
3、为保证处理质量，摆喷施工时，要严格控制提升速度，特别对卵石层、泥岩层接触带及强风化岩岩；压力注浆时，在卵石层与泥岩层接触带单独分为一段压浆；中间排的压浆孔根据工程情况需做适当的简易压水试验，以初步确定处理效果。
钻孔采用回旋钻机跟管成孔。
浆液为纯水泥浆，根据施工及试验情况可适当外加速凝剂，水泥强度为普通硅酸盐水泥，拌合用水使用嘉陵江水。
b.浆液搅拌及灌注设备
浆液搅拌必须均匀，搅拌时间不少于3min。浆液在使用前过筛，从开始制备至用完时间不超过4小时。
按分序钻孔，分序灌浆，逐渐加密原则进行，高压旋喷由孔底自下而上连续灌注，中间排压力灌浆Ⅰ序孔宜采用由上而下分段灌浆。Ⅱ、Ⅲ序孔可根据实际情况采用由上而下或由下而上两种灌浆方式。
（3）水灰比和变浆标准
a.旋喷浆液水灰比暂为1：1。
b.压力灌浆时，当某一比级浆液的注入量已达300L以上，或灌注时间已达半小时，而灌浆压力和注入率未显著改变时，应改浓一级水灰比灌注；当注入率大于30Ｌ／min时，根据施工具体情况，可越级变浓。
灌浆结束，采用浓浆封孔。
若孔口冒浆，在孔口处挖小坑，再回填细石混凝土做阻浆盖封填。
注浆过程中，若相邻孔发生串浆，如串浆孔具备注浆条件，同时进行注浆，否则将串浆孔用塞塞住或设阻浆盖，待注浆孔注浆结束后，再继续对串浆孔注浆。
若单孔灌浆量大，一般不终止灌浆，以让浆液充分扩散，堵塞渗水通道，可用水泥砂浆灌注或掺入适量的速凝剂，亦可采用间隙灌浆方法灌浆。
d.灌浆过程中，若因故中断，则必须及时恢复灌浆，恢复灌浆后，如注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，则采取通孔等补救措施。
七、施工应急措施（预案）
1）经高压旋喷和压力灌浆形成防渗墙后，基坑开挖时大量渗水问题，我们认为可以得到有效的大大降低。但因河床松散土石天然沉积的不均一性以及围堰人工填土的孔隙大且不均匀，基坑开挖过程中有可能出现局部渗水严重段或股水涌出点。伴随股状水涌出，有可能使基坑壁局部垮塌、
2）据勘察资料描述，强风化泥岩岩质极软，开挖基坑时有可能局部挤出，影响上部基坑壁稳定。
3）据调查，嘉陵江河水到每年4～5月可能短期上涨，比现在枯水期河水位可能高出4.0m。
1）基坑开挖一旦发现局部段、点发生渗水严重或股状涌水，则暂停开挖，立即在该段并扩大范围加密高压旋喷或压力灌浆孔，孔数、孔深和浆液配合比根据实际情况确定，以达到消除这些问题。
2）伴随大量渗水发生坑壁垮塌段，应急时采用打入式锚杆加固，钢板法进行衬砌，板后填塞袋装土石。
3）对临时性河水位上涨的预防是必须的。待高压旋喷及压浆孔施工结束后，在目前围堰顶部外侧加高堰顶2～3m，并再预留一定数量的袋装土石，以备抢险时及时利用。
4）对极软质强风化泥岩，是否因性软而挤出，在基坑开挖时起，就应注意观察，尤其是与上部砂卵石接触部位，一旦发现异常应及时采用下斜式锚杆加钢板或肋梁的方式锚固，以防止变形。
5）在应备填筑足够的砂袋及石竹笼，以及土工布或土工格栅，保证围堰外岸边的稳定，严禁河水直接冲刷或冲蚀防渗墙。
6）在防渗墙顶部布设5个变形观测点（详见图所示）。及时观测防渗墙的变形情况，以便作出应急处理。
7）专人负责收集天气变化、预报工作以及河水涨落情况。
8）成立抢险指挥部，及时消除各种安全隐患。
9）工人及技术人员下入基坑时，必须系安全绳，基坑上中坝侧须有人留守，以防基坑不稳时，基坑下的人员能及时逃离基坑。
八.施工工期及保证措施
根据项目部类似工程施工经验，该工程正常工期45天能顺利完成。但是由于该工程的特殊性，为尽量满足业主要求，我项目部力争在40天内完成帷幕灌浆主体工程。
(1)施工前明确工程质量要求、技术指标，配齐施工设备、机具及施工人员，现场配备部分备用机械。根据场地条件，尽量多进施工设备，确保工期。
(2)进场机械保证能顺利使用，并配足常用易损零件，机械使用人员、维修人员长驻工地，遇到问题及时处理。
(3)做好材料备用储备。
(4)施工中遇到疑难问题及时处理，若与设计资料不符，应及时解决。
(5)各施工设施做好雨天施工措施，做到雨天能照常施工。
九、质量、安全、文明保证措施
1、健全质量管理机构。
2、施工前认真熟悉各类规范规定，将工程技术问题解决在施工之前，以便顺利施工。
3、施工之前做好技术、质量、安全交底工作，使全体施工人员按设计既定施工。
4、严格执行各项施工工序质量管理制度，监督操作程序的具体实施。
5、材料进场严格质量管理，认真检查和验收产品合格证及材质证明书，进入现场做好复检试验工作。
6、严格控制各项技术指标，如压浆孔深度、灌浆量、灌注压力等，确保达到设计要求。
7、各使用材料严格计量，误差满足规范要求。
8、各项施工工序均作记录，待自检、监理检测合格后方进入下道工序施工。
１、做好施工人员入场安全教育，遵守现场有关安全规章制度，施工负责人交待生产任务时，必须交待安全制度。
２、施工前应将使用的各种机具先检查后作用，不符合安全要求者严禁使用。
３、场地内用电均电缆连接，用电设施与保护零线接地，线路由电工按规范设置。
４、使用电路按规定配置，并做好防雷防雨措施。
DB34 T 3827-2021 复合保温隔声板楼屋面工程技术规程.pdf５、使用机械严禁非使用人员使用。
6、由于该工程紧邻江水，四周用防护栏维护，严禁人员下河游泳。
7、基坑开挖时必须有专人进行监测变形情况。
〈三〉文明施工管理措施
１、进入施工现场后，召集所有职工学习施工管理各项规章制度，明确各岗位负责职责。
２、进入现场，工作服、安全帽穿戴整齐。
3、施工时废浆、废水排入指定地点。
4、做好施工现场安全保卫工作，防止现场各项设施丢失。
5、工程完工经验收合格后，拆除施工临时设施DB37T1389-2009标准下载，清除施工区附近废弃物。