本发明涉及水泥土搅拌桩防渗墙施工技术领域，尤其是涉及一种砂砾层地基深层水泥土搅拌桩防渗墙施工方法。
背景技术：
以水泥浆为主要固化剂的深层搅拌技术在水利行业已被广泛应用于以素填土、黏性土、粉土、砂土为主要地层的堤坝及其基础的防渗加固，以及以淤泥质土和淤泥为主要地层的中小型水闸、泵站的基础加固。但是，由于堤、坝、闸、站等水工建筑物的建设场地位于河岸或河床，除堤、坝的回填土外，原状基础的工程地质条件因河道形成过程中的冲积沉淀，各种岩土层的厚度、组成、分布范围、分层情况等地质情况往往不尽相同，加固深度范围内的地层多以软土层为主，常存在软土层中夹砂砾层的情况。
一般砂砾层常位于堤基防渗加固地层的中下部，而相对于素填土、黏性土、粉土、砂土等软土层，砂砾层在自然条件下受其相邻土层的挤压密实，在深层搅拌桩机搅拌钻头钻进和搅拌过程中，难以进行土体的钻进切割搅拌，所以砂砾层空隙中很难填充满水泥浆液，进而影响最终成型的水泥土搅拌桩防渗墙的质量，故而有待改进。
技术实现要素：
本发明的目的一是提供一种砂砾层地基深层水泥土搅拌桩防渗墙施工方法，针对具有砂砾层的地基，可以顺利对土体进行钻进切割搅拌，快速在砂砾层空隙中填充满水泥浆液，进而提升最终成型的水泥土搅拌桩防渗墙的质量。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种砂砾层地基深层水泥土搅拌桩防渗墙施工方法，包括以下步骤：
步骤一，场地平整：清除地基表面渣土，保证作业场地平整度；
步骤二，开挖导向槽：采用全站仪准确放出防渗墙的施工轴线，并沿施工轴线开挖出导向槽；
步骤三，测量放线：根据导向槽的边界，结合防渗墙的孔位布置图，使用钢卷尺测放出每个桩位的位置，并在导向槽两侧用全站仪设置控制桩，控制桩用于施工过程中校核桩位；
步骤四，桩机就位调平：到达指定桩位附近后，利用桩机底部的自行覆带装置缓慢移动至施工位置，自行履带装置的行进方向同导向槽长度方向及防渗墙方向一致，并纠正桩机的水平、竖直方向位置；
步骤五，钻进准备：钻头钻进前，先启动注浆泵供浆，直至钻头叶片上的喷浆口连续出浆，保持钻头的钻进速度和钻进搅拌速度为初始值；
步骤六，软土层钻进：钻头钻进至软土层时，提升钻头的钻进速度和钻进搅拌速度至预设值，控制输浆流量大于或等于38升/分钟，控制水泥掺入量大于或等于56千克/米，控制水泥掺入比大于14.5%；
步骤七，砂砾层钻进：钻头钻进至砂砾层时，记录砂砾层顶面深度，降低钻头的钻进速度和钻进搅拌速度至初始值，控制输浆流量大于或等于38升/分钟，控制水泥掺入量大于或等于88千克/米，控制水泥掺入比大于25.2%；
步骤八，穿透砂砾层后钻进：记录砂砾层底面深度，并保持钻头的钻进速度和钻进搅拌速度为初始值，继续钻进至预定的钻进深度；
步骤九，提升喷浆搅拌至地面成桩：根据钻进时记录的砂砾层的底面和顶面深度，在砂砾层中提升喷浆搅拌作业时保持输浆流量、水泥掺入量、水泥掺入比不变，保持钻头提升速度与步骤五中钻头钻进速度预设值一致，确保提升搅拌速度大于步骤五中钻头钻进搅拌速度预设值，当钻头提升至砂砾层顶面后，恢复软土层中提升速度、提升搅拌速度至预设值，且继续保持输浆流量、水泥掺入量、水泥掺入比不变连续作业，直至钻头提出地面，完成单桩施工。
通过采用上述技术方案，步骤一可以确保地基表面没有过多垃圾、杂物，有效确保施工顺利进行，而且作业场地较为平整，可以方便后续测量定位，有利于精确施工；步骤二中开挖的导向槽，提高了施工搅拌桩连续成墙搭接的准确性，由于导向槽本身具有一定的深度，所以能减少后续钻孔及注浆工作量，导向槽内的浆液在桩机拔管后可以回灌孔位，更利于保证防渗墙的密实性与完整性，从而防渗墙的顶面不易出现凹坑，提高防渗墙的质量，同时有效利用了返回的浆液与土颗粒混合物成墙，经过反复试验和验证，这种增加导向槽的施工方式，不仅提高了工作效率和经济效益，节约了资源，而且避免了浆液漫溢对环境的影响，具有良好的实用价值；步骤三可以配合导向槽的设计，利用控制桩去精确确定每一根桩的位置，从而施工得到的防渗墙的尺寸、位置更加精确；步骤四中，导向槽同样对桩机的移动轨迹具有一定的导向作用，因此桩机的就位效率更高，而且不易因反复移动位置而导致位置偏移过大的问题；针对多头桩机“二喷三搅”的常规工序施工无法穿透砂砾地层的缺点，步骤五至步骤九中，采用单头桩机，通过对“二喷三搅”常规工序改进为“二喷二搅”，应用于地基夹砂砾层的深层搅拌防渗加固施工，既能保证水泥土搅拌桩防渗墙的施工质量，又能提高施工效率，且可广泛适用于施工场地相对狭小的堤顶、涵闸基坑等部位的深层搅拌防渗加固；通过设定特定的水泥浆液水灰比、比重，同时通过控制桩机和注浆泵在软土层和砂砾层的钻进速度、提升速度、搅拌速度、注浆压力、输浆量、喷浆方式、钻头直径、搭接长度等施工参数，确保顺利钻孔和搅拌桩成型，正式成桩施工开始阶段，先按预先确定的钻进速度、搅拌速度、输浆量等施工参数钻进，在桩机钻进作业进入砂砾层时，降低钻进及搅拌速度，输浆流量不变，当钻头穿透砂砾层后的后续钻进和提升搅拌作业恢复原定的施工参数，在桩机提升作业进入砂砾层时，提升钻进及搅拌速度，通过电脑自动记录仪记录输浆量和深度，确保桩体的水泥掺入量和有效桩深满足设计要求，进而提升了搅拌桩的成型质量；步骤八中当钻头钻进至砂砾层时，桩机钻进和搅拌负荷增大，桩机操作台的电流表显示电流增加，此时记录砂砾层顶面深度，去将钻进速度和搅拌速度调减至预定砂砾层中相应钻进搅拌参数，对应的当钻头钻出砂砾层时，桩机钻进和搅拌负荷减小，桩机操作台的电流表显示电流减少，因此工作人员可以参考电流变化的时间节点，去判断钻头是否在沙砾层内，操作、调节都比较方便。
本发明进一步设置为，钻头钻进速度初始值为0.60-0.70米/分钟，钻头钻进搅拌速度初始值为40-45转/分钟。
通过采用上述技术方案，钻头的钻进速度和钻进搅拌速度为上述初始值时，不仅可以确保钻头能顺利破开软土层，已达到快速在软土层中成孔的目的，而且配合钻头的高速搅拌，可以将破开的软土层碎渣快速推开，成孔质量和成孔效率都能得到保障。
本发明进一步设置为，钻头钻进速度预设值为0.90-1.10米/分钟，提升钻头的钻进搅拌速度预设值为60-80转/分钟。
通过采用上述技术方案，钻头的钻进速度和钻进搅拌速度为上述预设值时，不仅可以确保钻头能顺利破开砂砾层，已达到快速在砂砾层中成孔的目的，而且配合钻头的高速搅拌，可以将破开的沙砾层碎渣快速推开，避免了钻头与土质较硬的砂砾层长时间接触，有效避免钻头磨损严重的问题。
本发明进一步设置为，步骤八中钻进深度比设计深度超深0.3-0.4米。
通过采用上述技术方案，可以使最终成型的搅拌桩比最初设计的搅拌桩长度要长0.3-0.4米，从而增大了防渗墙的面积，有效提升防渗墙的防渗效果。
本发明进一步设置为，水泥浆液的具体制备要求为：采用双桶布局，搅浆桶和储浆桶高低搭配，搅浆桶搅制备好的浆液倒入储浆桶时应采用筛网过滤，且严禁在地面挖坑进行浆液的储备，严格控制浆液水灰比为1:1、比重为1.5，水泥浆液材料配制误差控制在1%以内，并采用比重计随时抽查、检测水泥浆液，搅拌机制浆液的时间大于或等于于60秒，制备好的水泥浆液在3小时内用完。
通过采用上述技术方案，通过上述要求制备的水泥浆液，质量更高，更符合搅拌桩的成型要求，从而制得的搅拌桩质量更高。
本发明进一步设置为，所述导向槽的宽度大于防渗墙的厚度，导向槽的深度在0.5-0.7米之间。
通过采用上述技术方案，只有在导向槽的宽度大于防渗墙的厚度的情况下，才有利于钻孔和成桩，不至于因导向槽过窄而影响钻孔效率，而且导向槽的深度在0.5-0.7米之间时，导向槽不会太深，开挖导向槽的效率更高，开挖导向槽的难度更低，同时导向槽不会太浅，具有良好的导向作用，也能尽可能减少后续钻孔及注浆工作量，为后续施工带来便捷性。
本发明进一步设置为，步骤四中纠正桩机位置的具体方式为：使桩机的注浆管的喷嘴头对准孔位中心，且确保桩位对中误差小于50毫米，并用水平尺和定位测锤做水平校正，校直纠偏检查同时利用定位测锤从桩机正面和侧面两个方向进行检查，使桩机底座水平，且使注浆管应与桩机底座垂直，注浆管的倾斜率小于0.5%，并控制相邻孔间不出现反向倾斜。
通过采用上述技术方案，可以尽量确保桩机在水平位置上保证相对水平，进而方便控制注浆管的垂直度，在后续注浆成桩过程中，有利于精确控制所成桩的尺寸和质量，间接提升了防渗墙的质量。
本发明进一步设置为，钻进暂停或终孔待喷时，在桩孔的孔口插入保护塞以防止塌孔现象，所述保护塞包括：隔挡板、倒圆台和提手，倒圆台的顶部固定于所述隔挡板的下表面中心位置，所述隔挡板隔挡于导向槽的槽底，且隔挡板的两端分别抵接于导向槽的两侧面，隔挡板的上表面设置有一个或者多个所述提手，所述倒圆台的顶部直径与孔口直径一致。
通过采用上述技术方案，一旦钻进过程暂停或者钻好的孔还未开始喷浆时，孔口处容易开始坍塌，所以在孔口处插入保护塞，保护塞可以将孔口处撑住，从而有效防止塌孔现象；上述结构设计的保护塞结构牢固、制作方便，且隔挡板刚好可以适配导向槽，从而在倒圆台塞住孔口时候，整个保护塞被限制而不易晃动，因此可以进一步防止塌孔现象，增加的提手，方便工作人员在隔挡板上施加作用力，安装、拆卸比较方便。
本发明进一步设置为，还包括以下步骤：
步骤十，移桩机位置调平：上一根桩施工完成后，收起桩机的液压支腿，利用桩机的纵移油缸推动桩机上底架前移，移位距离由桩机的上底架的移位指针和下底架的移位标记控制，每次移机位400毫米，同时根据设置的防渗墙的轴线平行线控制前移方向，移位偏差控制在20毫米以内，桩机位置检查无误后调平桩机；
步骤十一，多桩成墙：逐步按上述步骤五、步骤六、步骤七、步骤八、步骤九施工且连续搭接作业，完成后续桩的施工，直至完成设计作业场地范围内的搅拌桩，形成防渗墙。
通过采用上述技术方案，通过步骤十，就可以非常平稳的使桩机位置发生移动，尽量避免了因桩机位置移动操作所带来的桩机倾斜等问题，后续的调平过程更加简单、方便，同时通过步骤十一，可以逐步施工出质量优异的搅拌桩，最终形成结构稳定牢固、防渗效果好的防渗墙。
本发明进一步设置为，在防渗墙施工轴线长度超过1千米时，制浆、供浆设备需随桩机进行移动，保持制浆、供浆设备与桩机的距离小于或等于150米，当桩机每移动200米时制浆、供浆设备的位置随之移动一次。
通过采用上述技术方案，可以避免制浆、供浆设备与桩机的距离过大，避免了需要频繁引动而经常性中断成桩作业的问题，可以有效提升工效，同时也避免了上述距离过远时因供浆压力损耗过大影响供浆质量，间接优化了施工质量。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
其一，开挖的导向槽，提高了施工搅拌桩连续成墙搭接的准确性，由于导向槽本身具有一定的深度，所以能减少后续钻孔及注浆工作量，导向槽内的浆液在桩机拔管后可以回灌孔位，更利于保证防渗墙的密实性与完整性，从而防渗墙的顶面不易出现凹坑，提高防渗墙的质量，同时有效利用了返回的浆液与土颗粒混合物成墙，经过反复试验和验证，这种增加导向槽的施工方式，不仅提高了工作效率和经济效益，节约了资源，而且避免了浆液漫溢对环境的影响，具有良好的实用价值；
其二，通过设定特定的水泥浆液水灰比、比重，同时通过控制桩机和注浆泵在软土层和砂砾层的钻进速度、提升速度、搅拌速度、注浆压力、输浆量、喷浆方式、钻头直径、搭接长度等施工参数，确保顺利钻孔和搅拌桩成型，正式成桩施工开始阶段，先按预先确定的钻进速度、搅拌速度、输浆量等施工参数钻进，在桩机钻进作业进入砂砾层时，降低钻进及搅拌速度，输浆流量不变，当钻头穿透砂砾层后的后续钻进和提升搅拌作业恢复原定的施工参数，在桩机提升作业进入砂砾层时，提升钻进及搅拌速度，通过电脑自动记录仪记录输浆量和深度，确保桩体的水泥掺入量和有效桩深满足设计要求，进而提升了搅拌桩的成型质量。
附图说明
图1是本发明实施例的流程示意图；
图2是本发明实施例的施工示意图；
图3是本发明实施例中防渗墙最终成型的结构示意图；
图4是本发明实施例中保护塞的结构示意图。
附图标记：1、桩机；11、注浆管；2、导向槽；3、空压机；4、高压泵；5、搅浆桶；6、搅拌机；7、储浆桶；8、蓄水池；9、保护塞；91、隔挡板；92、倒圆台；93、提手。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1和图2，为本发明公开的一种砂砾层地基深层水泥土搅拌桩防渗墙施工方法，包括以下步骤：场地平整s1→开挖导向槽s2→测量放线s3→桩机就位调平s4→钻进准备s5→软土层钻进s6→砂砾层钻进s7→穿透砂砾层后钻进s8→提升喷浆搅拌至地面成桩s9→移桩机位置调平s10→多桩成墙s11。
场地平整s1：清除地基表面渣土，保证作业场地平整度。步骤s1可以确保地基表面没有过多垃圾、杂物，有效确保施工顺利进行，而且作业场地较为平整，可以方便后续测量定位，有利于精确施工。
开挖导向槽s2：采用全站仪准确放出防渗墙的施工轴线，并沿施工轴线开挖出导向槽2。步骤s2中开挖的导向槽2，提高了施工搅拌桩连续成墙搭接的准确性，由于导向槽2本身具有一定的深度，所以能减少后续钻孔及注浆工作量，导向槽2内的浆液在桩机1拔管后可以回灌孔位，更利于保证防渗墙的密实性与完整性，从而防渗墙的顶面不易出现凹坑，提高防渗墙的质量，同时有效利用了返回的浆液与土颗粒混合物成墙，经过反复试验和验证，这种增加导向槽2的施工方式，不仅提高了工作效率和经济效益，节约了资源，而且避免了浆液漫溢对环境的影响，具有良好的实用价值。
导向槽2的宽度大于防渗墙的厚度，导向槽2的深度为0.6米，在其他实施例中导向槽2的深度还可以为0.5米、0.55米、0.65米或者0.7米。只有在导向槽2的宽度大于防渗墙的厚度的情况下，才有利于钻孔和成桩，不至于因导向槽2过窄而影响钻孔效率，而且导向槽2的深度在0.5-0.7米之间时，导向槽2不会太深，开挖导向槽2的效率更高，开挖导向槽2的难度更低，同时导向槽2不会太浅，具有良好的导向作用，也能尽可能减少后续钻孔及注浆工作量，为后续施工带来便捷性。
测量放线s3：根据导向槽2的边界，结合防渗墙的孔位布置图，使用钢卷尺测放出每个桩位的位置，并在导向槽2两侧用全站仪设置控制桩，控制桩用于施工过程中校核桩位。步骤s3可以配合导向槽2的设计，利用控制桩去精确确定每一根桩的位置，从而施工得到的防渗墙的尺寸、位置更加精确。
桩机就位调平s4：到达指定桩位附近后，利用桩机1底部的自行覆带装置缓慢移动至施工位置，自行履带装置的行进方向同导向槽2长度方向及防渗墙方向一致，并纠正桩机1的水平、竖直方向位置。步骤s4中，导向槽2同样对桩机1的移动轨迹具有一定的导向作用，因此桩机1的就位效率更高，而且不易因反复移动位置而导致位置偏移过大的问题。
纠正桩机1位置的具体方式为：使桩机1的注浆管11的喷嘴头对准孔位中心，且确保桩位对中误差小于50毫米，并用水平尺和定位测锤做水平校正，校直纠偏检查同时利用定位测锤从桩机1正面和侧面两个方向进行检查，使桩机1底座水平，且使注浆管11应与桩机1底座垂直，注浆管11的倾斜率小于0.5%，并控制相邻孔间不出现反向倾斜。可以尽量确保桩机1在水平位置上保证相对水平，进而方便控制注浆管11的垂直度，在后续注浆成桩过程中，有利于精确控制所成桩的尺寸和质量，间接提升了防渗墙的质量。
钻进准备s5：钻头钻进前，先启动注浆泵供浆，直至钻头叶片上的喷浆口连续出浆，保持钻头的钻进速度和钻进搅拌速度为初始值。钻头钻进速度初始值为0.60-0.70米/分钟，钻头钻进搅拌速度初始值为40-45转/分钟。钻头的钻进速度和钻进搅拌速度为上述初始值时，不仅可以确保钻头能顺利破开软土层，已达到快速在软土层中成孔的目的，而且配合钻头的高速搅拌，可以将破开的软土层碎渣快速推开，成孔质量和成孔效率都能得到保障。
软土层钻进s6：钻头钻进至软土层时，提升钻头的钻进速度和钻进搅拌速度至预设值，控制输浆流量大于或等于38升/分钟，控制水泥掺入量大于或等于56千克/米，控制水泥掺入比大于14.5%。钻头钻进速度预设值为0.90-1.10米/分钟，提升钻头的钻进搅拌速度预设值为60-80转/分钟。钻头的钻进速度和钻进搅拌速度为上述预设值时，不仅可以确保钻头能顺利破开砂砾层，已达到快速在砂砾层中成孔的目的，而且配合钻头的高速搅拌，可以将破开的沙砾层碎渣快速推开，避免了钻头与土质较硬的砂砾层长时间接触，有效避免钻头磨损严重的问题。
砂砾层钻进s7：钻头钻进至砂砾层时，记录砂砾层顶面深度，降低钻头的钻进速度和钻进搅拌速度至初始值，控制输浆流量大于或等于38升/分钟，控制水泥掺入量大于或等于88千克/米，控制水泥掺入比大于25.2%。
穿透砂砾层后钻进s8：记录砂砾层底面深度，并保持钻头的钻进速度和钻进搅拌速度为初始值，继续钻进至预定的钻进深度。钻进深度比设计深度超深0.3米（在其他实施例中还可以超深0.33米、0.36米或者0.4米），可以使最终成型的搅拌桩比最初设计的搅拌桩长度要长0.3-0.4米，从而增大了防渗墙的面积，有效提升防渗墙的防渗效果。
当钻头钻进至砂砾层时，桩机1钻进和搅拌负荷增大，桩机1操作台的电流表显示电流增加，此时记录砂砾层顶面深度，去将钻进速度和搅拌速度调减至预定砂砾层中相应钻进搅拌参数，对应的当钻头钻出砂砾层时，桩机1钻进和搅拌负荷减小，桩机1操作台的电流表显示电流减少，因此工作人员可以参考电流变化的时间节点，去判断钻头是否在沙砾层内，操作、调节都比较方便。
提升喷浆搅拌至地面成桩s9：根据钻进时记录的砂砾层的底面和顶面深度，在砂砾层中提升喷浆搅拌作业时保持输浆流量、水泥掺入量、水泥掺入比不变，保持钻头提升速度与步骤五中钻头钻进速度预设值一致，确保提升搅拌速度大于步骤五中钻头钻进搅拌速度预设值，当钻头提升至砂砾层顶面后，恢复软土层中提升速度、提升搅拌速度至预设值，且继续保持输浆流量、水泥掺入量、水泥掺入比不变连续作业，直至钻头提出地面，完成单桩施工。
移桩机位置调平s10：上一根桩施工完成后，收起桩机1的液压支腿，利用桩机1的纵移油缸推动桩机1上底架前移，移位距离由桩机1的上底架的移位指针和下底架的移位标记控制，每次移机位400毫米，同时根据设置的防渗墙的轴线平行线控制前移方向，移位偏差控制在20毫米以内，桩机1位置检查无误后调平桩机1。
多桩成墙s11：逐步按上述步骤五、步骤六、步骤七、步骤八、步骤九施工且连续搭接作业，完成后续桩的施工，直至完成设计作业场地范围内的搅拌桩，形成防渗墙。
注浆管11与高压泵4通过管道相连接，高压泵4和搅浆桶5之间通过管道之间相连接，高压泵4用于将搅浆桶5内的水泥浆液输送至注浆管11，然后水泥浆液从注浆管11的喷嘴中喷射而出。搅浆桶5中水泥浆液来源于搅拌机6，搅拌机6与储浆桶7相连通以便随时补充水泥，搅拌机6还与蓄水池8相连通以便随时补充水。
水泥浆液的具体制备要求为：采用双桶布局，搅浆桶5和储浆桶7高低搭配，搅浆桶5搅制备好的浆液倒入储浆桶7时应采用筛网过滤，且严禁在地面挖坑进行浆液的储备，严格控制浆液水灰比为1:1、比重为1.5，水泥浆液材料配制误差控制在1%以内，并采用比重计随时抽查、检测水泥浆液，搅拌机6制浆液的时间大于或等于于60秒，制备好的水泥浆液在3小时内用完。通过上述要求制备的水泥浆液，质量更高，更符合搅拌桩的成型要求，从而制得的搅拌桩质量更高。
结合图2和图3所示，防渗墙由多根搅拌桩组成，图3中圆圈代表搅拌桩，相邻搅拌桩部分交错布置，从而施工所得的防渗墙的质量更高。
结合图2和图4所示，钻进暂停或终孔待喷时，在桩孔的孔口插入保护塞9以防止塌孔现象，保护塞9包括：隔挡板91、倒圆台92和提手93，倒圆台92的顶部固定于隔挡板91的下表面中心位置，隔挡板91隔挡于导向槽2的槽底，且隔挡板91的两端分别抵接于导向槽2的两侧面，隔挡板91的上表面设置有一个或者多个提手93，倒圆台92的顶部直径与孔口直径一致。
一旦钻进过程暂停或者钻好的孔还未开始喷浆时，孔口处容易开始坍塌，所以在孔口处插入保护塞9，保护塞9可以将孔口处撑住，从而有效防止塌孔现象；上述结构设计的保护塞9结构牢固、制作方便，且隔挡板91刚好可以适配导向槽2，从而在倒圆台92塞住孔口时候，整个保护塞9被限制而不易晃动，因此可以进一步防止塌孔现象，增加的提手93，方便工作人员在隔挡板91上施加作用力，安装、拆卸比较方便。
在防渗墙施工轴线长度超过1千米时，制浆、供浆设备需随桩机1进行移动，保持制浆、供浆设备与桩机1的距离小于或等于150米，当桩机1每移动200米时制浆、供浆设备的位置随之移动一次。可以避免制浆、供浆设备与桩机1的距离过大，避免了需要频繁引动而经常性中断成桩作业的问题，可以有效提升工效，同时也避免了上述距离过远时因供浆压力损耗过大影响供浆质量，间接优化了施工质量。
本实施例的实施原理为：针对多头桩机1“二喷三搅”的常规工序施工无法穿透砂砾地层的缺点，步骤s5至s9中，采用单头桩机1，通过对“二喷三搅”常规工序改进为“二喷二搅”，应用于地基夹砂砾层的深层搅拌防渗加固施工，既能保证水泥土搅拌桩防渗墙的施工质量，又能提高施工效率，且可广泛适用于施工场地相对狭小的堤顶、涵闸基坑等部位的深层搅拌防渗加固；通过设定特定的水泥浆液水灰比、比重，同时通过控制桩机1和注浆泵在软土层和砂砾层的钻进速度、提升速度、搅拌速度、注浆压力、输浆量、喷浆方式、钻头直径、搭接长度等施工参数，确保顺利钻孔和搅拌桩成型，正式成桩施工开始阶段，先按预先确定的钻进速度、搅拌速度、输浆量等施工参数钻进，在桩机1钻进作业进入砂砾层时，降低钻进及搅拌速度，输浆流量不变，当钻头穿透砂砾层后的后续钻进和提升搅拌作业恢复原定的施工参数，在桩机1提升作业进入砂砾层时，提升钻进及搅拌速度，通过电脑自动记录仪记录输浆量和深度，确保桩体的水泥掺入量和有效桩深满足设计要求，进而提升了搅拌桩的成型质量；通过步骤s10，就可以非常平稳的使桩机1位置发生移动，尽量避免了因桩机1位置移动操作所带来的桩机1倾斜等问题，后续的调平过程更加简单、方便，同时通过步骤s11，可以逐步施工出质量优异的搅拌桩，最终形成结构稳定牢固、防渗效果好的防渗墙。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种砂砾层地基深层水泥土搅拌桩防渗墙施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，场地平整：清除地基表面渣土，保证作业场地平整度；
步骤二，开挖导向槽：采用全站仪准确放出防渗墙的施工轴线，并沿施工轴线开挖出导向槽(2)；
步骤三，测量放线：根据导向槽(2)的边界，结合防渗墙的孔位布置图，使用钢卷尺测放出每个桩位的位置，并在导向槽(2)两侧用全站仪设置控制桩，控制桩用于施工过程中校核桩位；
步骤四，桩机就位调平：到达指定桩位附近后，利用桩机(1)底部的自行覆带装置缓慢移动至施工位置，自行履带装置的行进方向同导向槽(2)长度方向及防渗墙方向一致，并纠正桩机(1)的水平、竖直方向位置；
步骤五，钻进准备：钻头钻进前，先启动注浆泵供浆，直至钻头叶片上的喷浆口连续出浆，保持钻头的钻进速度和钻进搅拌速度为初始值；
步骤六，软土层钻进：钻头钻进至软土层时，提升钻头的钻进速度和钻进搅拌速度至预设值，控制输浆流量大于或等于38升/分钟，控制水泥掺入量大于或等于56千克/米，控制水泥掺入比大于14.5%；
步骤七，砂砾层钻进：钻头钻进至砂砾层时，记录砂砾层顶面深度，降低钻头的钻进速度和钻进搅拌速度至初始值，控制输浆流量大于或等于38升/分钟，控制水泥掺入量大于或等于88千克/米，控制水泥掺入比大于25.2%；
步骤八，穿透砂砾层后钻进：记录砂砾层底面深度，并保持钻头的钻进速度和钻进搅拌速度为初始值，继续钻进至预定的钻进深度；
步骤九，提升喷浆搅拌至地面成桩：根据钻进时记录的砂砾层的底面和顶面深度，在砂砾层中提升喷浆搅拌作业时保持输浆流量、水泥掺入量、水泥掺入比不变，保持钻头提升速度与步骤五中钻头钻进速度预设值一致，确保提升搅拌速度大于步骤五中钻头钻进搅拌速度预设值，当钻头提升至砂砾层顶面后，恢复软土层中提升速度、提升搅拌速度至预设值，且继续保持输浆流量、水泥掺入量、水泥掺入比不变连续作业，直至钻头提出地面，完成单桩施工。
2.根据权利要求1所述的砂砾层地基深层水泥土搅拌桩防渗墙施工方法，其特征在于，钻头钻进速度初始值为0.60-0.70米/分钟，钻头钻进搅拌速度初始值为40-45转/分钟。
3.根据权利要求1所述的砂砾层地基深层水泥土搅拌桩防渗墙施工方法，其特征在于，钻头钻进速度预设值为0.90-1.10米/分钟，提升钻头的钻进搅拌速度预设值为60-80转/分钟。
4.根据权利要求1所述的砂砾层地基深层水泥土搅拌桩防渗墙施工方法，其特征在于，步骤八中钻进深度比设计深度超深0.3-0.4米。
5.根据权利要求1所述的砂砾层地基深层水泥土搅拌桩防渗墙施工方法，其特征在于，水泥浆液的具体制备要求为：采用双桶布局，搅浆桶(5)和储浆桶(7)高低搭配，搅浆桶(5)搅制备好的浆液倒入储浆桶(7)时应采用筛网过滤，且严禁在地面挖坑进行浆液的储备，严格控制浆液水灰比为1:1、比重为1.5，水泥浆液材料配制误差控制在1%以内，并采用比重计随时抽查、检测水泥浆液，搅拌机(6)制浆液的时间大于或等于于60秒，制备好的水泥浆液在3小时内用完。
6.根据权利要求1所述的砂砾层地基深层水泥土搅拌桩防渗墙施工方法，其特征在于，所述导向槽(2)的宽度大于防渗墙的厚度，导向槽(2)的深度在0.5-0.7米之间。
7.根据权利要求1所述的砂砾层地基深层水泥土搅拌桩防渗墙施工方法，其特征在于，步骤四中纠正桩机(1)位置的具体方式为：使桩机(1)的注浆管(11)的喷嘴头对准孔位中心，且确保桩位对中误差小于50毫米，并用水平尺和定位测锤做水平校正，校直纠偏检查同时利用定位测锤从桩机(1)正面和侧面两个方向进行检查，使桩机(1)底座水平，且使注浆管(11)应与桩机(1)底座垂直，注浆管(11)的倾斜率小于0.5%，并控制相邻孔间不出现反向倾斜。
8.根据权利要求1所述的砂砾层地基深层水泥土搅拌桩防渗墙施工方法，其特征在于，钻进暂停或终孔待喷时，在桩孔的孔口插入保护塞(9)以防止塌孔现象，所述保护塞(9)包括：隔挡板(91)、倒圆台(92)和提手(93)，倒圆台(92)的顶部固定于所述隔挡板(91)的下表面中心位置，所述隔挡板(91)隔挡于导向槽(2)的槽底，且隔挡板(91)的两端分别抵接于导向槽(2)的两侧面，隔挡板(91)的上表面设置有一个或者多个所述提手(93)，所述倒圆台(92)的顶部直径与孔口直径一致。
9.根据权利要求1所述的砂砾层地基深层水泥土搅拌桩防渗墙施工方法，其特征在于，还包括以下步骤：
步骤十，移桩机位置调平：上一根桩施工完成后，收起桩机(1)的液压支腿，利用桩机(1)的纵移油缸推动桩机(1)上底架前移，移位距离由桩机(1)的上底架的移位指针和下底架的移位标记控制，每次移机位400毫米，同时根据设置的防渗墙的轴线平行线控制前移方向，移位偏差控制在20毫米以内，桩机(1)位置检查无误后调平桩机(1)；
步骤十一，多桩成墙：逐步按上述步骤五、步骤六、步骤七、步骤八、步骤九施工且连续搭接作业，完成后续桩的施工，直至完成设计作业场地范围内的搅拌桩，形成防渗墙。
10.根据权利要求9所述的砂砾层地基深层水泥土搅拌桩防渗墙施工方法，其特征在于，在防渗墙施工轴线长度超过1千米时，制浆、供浆设备需随桩机(1)进行移动，保持制浆、供浆设备与桩机(1)的距离小于或等于150米，当桩机(1)每移动200米时制浆、供浆设备的位置随之移动一次。
技术总结
本发明涉及一种砂砾层地基深层水泥土搅拌桩防渗墙施工方法，涉及水泥土搅拌桩防渗墙施工技术领域，包括以下步骤：场地平整→开挖导向槽→测量放线→桩机就位调平→钻进准备→软土层钻进→砂砾层钻进→穿透砂砾层后钻进→提升喷浆搅拌至地面成桩。本发明针对具有砂砾层的地基，可以顺利对土体进行钻进切割搅拌，快速在砂砾层空隙中填充满水泥浆液，进而提升最终成型的水泥土搅拌桩防渗墙的质量。
技术研发人员：黄泽均;吴克辉;晏海林;刘礼喆;杨梦琴
受保护的技术使用者：湖北盛达泰水利水电工程有限公司
技术研发日：.10.24
技术公布日：.02.04
