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【摘要】洛阳伊河东湖上游防冲加固项目是以PPP模式运行，采用双管旋喷法，用振孔高喷工艺，不预造孔，直接将高喷管送至预定深度，成墙时不分序，相邻孔连续施工。
【关键词】PPP；振孔高喷；连续成孔
Anti - seepage PPP Project of Upstream of Yihe Donghu Rubber Dam
Xing Yun-peng1，Xing Bao-liang2
（1.ID card： 410703199604101019；
2.ID card： 410703196608073517）
【Abstract】Luoyang Yihe East Lake upstream anti-red reinforcement project is running in PPP mode， the use of double-tube rotary spray method， with high-pressure hole spray technology， not pre-hole， the high nozzle directly to the predetermined depth， ， Adjacent holes for continuous construction.
【Key words】PPP；Vibration hole high spray；Continuous hole
1、前言
（1）在国家大力推进PPP模式的情况下，洛阳提出了“伊洛河水生态文明示范区PPP项目”， 这个项目一上马，就受到了诸多关注，不仅因为这个项目涉及“两湖一河”、“两路三桥”庞大的工程量和高额的投资，更因为这无疑将成为撬动洛阳发展的新的引擎。这个项目的确立为洛阳城市发展提供了新的空间。该项目成功入选财政部第二批PPP示范项目库，并获得了中国PPP基金的支持，通过中国PPP基金为项目增信，帮助项目获取了更多资源，有力推动了项目的顺利实施。经过研讨，洛阳市决定该项目采用PPP模式，洛阳水利建设投资集团有限公司和洛阳市新区建设投资有限责任公司占比40%，社会资本方为河南水投和中国PPP基金，占比60%。
（2）对于大型PPP项目，除了政府和社会资本的投入，对金融机构的中长期融资也有着非常强烈的需求。虽然，金融机构也有兴趣参与PPP项目，但由于PPP项目周期长、风险大，而中长期融资约束条件比较多，导致了PPP项目融资难。中国PPP基金的参与还发挥了非常显著的引导示范作用。一方面，在洛阳与中国PPP基金就这个项目进行接洽阶段，通过双方的多次交流、谈判，洛阳实际上获得了一次全面的、专业的PPP项目指导；另一方面，作为被投资公司的少数股东，中国PPP基金通过所持有的股权参与被投资公司的管理，对项目的建设管理发挥了一定的监督作用，从而改善了该项目的治理模式。
2. 项目简介
（1）伊河东湖工程位于伊河治理东延伸段末端靠上游300米处。项目建设内容包括1.5公里河道治理和拦河坝工程，拦河坝总长1400米（目前是全国上最长的橡胶坝），其中橡胶坝段长660米，宽顶堰段长740米，控制室段长18米；三是绿化部分。项目实施后，可形成回水长度7.35公里，形成水面面积4050亩，蓄水量607万立方米，估算投资约6亿元。
（2）伊河东湖上游防冲加固工程是上述PPP项目坝底板上游19.5米处新建高压旋喷防渗墙，孔距0.6m，成墙厚度50cm，全长756.8m；灌浆轴线平行坝轴线，单排孔，孔距0.6米。
3. 参数和主要技术指标
3.1双管旋喷形成的防渗墙应达到：渗透系数不小于1×10-5cm/s（砂卵石层）；渗透系数不小于1×10-6cm/s（砂层）；抗压强度为5MPa；灌浆后的最小墙厚不小于0.5m。
3.2截渗墙具体技术要求为：
（1）选用双管旋喷法，用振孔高喷工艺，不预造孔，直接将高喷管送至预定深度，成墙时不分序，相邻孔连续施工。
（2）高喷孔距为0.6m，墙体有效厚度不小于0.5m.
（3）注浆材料为PO42.5水泥，水泥密度采用1.5g/cm3。
（4）以上技术参数根据现场试喷结果进行调整，满足《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）和《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》（DL/T5200-2004）的要求。
（5）截渗墙桩头高于设计高程50cm。
4. 施工工艺
4.1施工设备（见表1）。
4.2施工原理。
本工程选用双管旋喷法，双管法是把双通道的二重注浆管放至设计的深度后，通过在管底侧面的一个同轴双重喷嘴同时喷射出高压浆液和空气，两种介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出25～40MPa以上压力的浆液，并用0.6～0.8MPa压力压缩空气从外喷嘴中喷出。在高压浆液流和它外圈环绕气流的共同作用下，喷嘴一面喷射一面旋转和提升，最后在土中形成圆柱状固结体。
4.3施工流程图。
高喷施工工艺及流程详见图1。
4.4施工参数。
根据设计要求，高喷灌浆防渗墙孔间距为0.6m，孔斜率小于5‰，具体施工参数见表2：
4.5 高喷帷幕灌浆墙体搭接型式如图2所示：
5. 施工方法说明及质量控制要点
5.1旋喷桩施工技术要求。
定位按設计要求放线定孔位，木桩固定，做上标记。
旋喷桩使用的水泥用强度等级PO42.5的普通硅酸盐水泥，要求新鲜无硬块，浆液在旋喷前1小时内配置。单桩水泥用量按现场试喷后确定水泥用量。 施工前在每只搅拌桶上作好标记，放入一定量水泥和水，搅拌均匀后，使浆液面达到相应位置。
5.2试水、气压力。
在喷杆下入钻孔前，必须在地面做1min的试喷验，如下畅或压力不足，则应重新调试设备，以防止在下喷杆时泥砂进入喷头中。
5.3下喷杆。
完成以上步骤后，即可浆喷杆放放钻孔中。在下喷杆的同时，通过喷杆向孔内注入稀水泥浆，以防止泥砂涌入喷杆内，保证浆液畅通。当喷杆下入到预定浓度后，即可进行下步工作。
5.4制浆、送浆。
向搅拌机内加入适量的水，在搅拌的情况下加入适量的水泥，制浆机开始配置，符合要求后送至喷杆注入孔内，卷扬机调好档次，作好提升准备。
5.5送高压、浆气喷射。
当浓水泥浆冒也孔口时，立即往孔内送压缩空气，再接着送高压水泥浆，随即转动喷杆，在下部静喷2min后开始提升。
5.6停高压浆、气。
当喷杆提至预定深度后，静喷2min后即可停高压浆、气，但必须继续往孔内注浆，直至孔内浆液暂时填满为止。
5.7静压回填灌浆。
（1）当一孔喷射完毕后，孔内水泥浆液析水凝固过程中必然会造成孔内浆液下沉，这时应不断地往孔内加浓水泥浆，以保证一定的浆柱压力，以便及时填被充孔内液析水凝固造成的空洞，以保证板墙顶部质量，静压回填灌回填灌浆必须连续不断，随沉随补，直至浆液不再下沉为止。
（2）在灌浆过程中，随时检查浆液比重，注意孔口冒浆现象，如孔口出现不返浆，说明河道底部有大空隙或集中漏水通道，此时应立即停止提升，采取充砂或掺加速凝剂等措施使其返浆，以确保防渗墙的连续性。
（3）喷射过程中应随时检查设备运行状况，各施工参数是否符合设计要求。做好各环节配合，避免中断，因停电、机械故障造成停喷时间达24小时以上，继续喷射时，则应将喷头下插50cm开喷，确保板墙在高度上的连续性。
6. 质量保证措施
6.1钻孔质量控制。
为保证钻孔孔位、孔深及钻孔垂直度满足设计要求，保证喷射管能够顺利下至设计深度，施工中要按以下技术要求进行控制：
（1）根据施工图纸规定的孔位进行钻孔定位，其中心误差不得大于5cm。
（2）钻机架设平稳，保证钻机在钻进过程中不移位，钻杆在钻进过程中倾斜率小于深度的5%。控制终孔深度比设计孔深超深30cm。
（3）认真作好施工记录，记录与钻孔同步进行，要求正确反映地层情况，为高喷施工提供可靠的依据。
（4）采取必要措施，防止回填段孔口坍塌，以免影响施工质量及施工安全。
（5）每钻完一孔，经验收合格后下PVC管，防止塌孔，并盖住孔口，防止孔内掉入异物。
6.2浆液质量控制。
（1）按设计或工艺试验确定的水泥浆液水灰比，利用机械搅拌水泥浆液，水泥采用进料机均匀进料，浆液使用前过筛。
（2）定期用比重称检测水泥浆液密度，确保浆液质量。配制好的水泥浆用滤网过滤。浆液存放时间：当环境气温10℃以下时，不超过5h；当环境气温10℃以上时，不超过3h；当浆液存放时间超过有效时间时，应降低标号或按废浆处理。
（3）施工需要掺填加剂时，须经过现场试验，并报监理工程师审核批准。
6.3高喷质量控制。
高喷施工是多台机械设备联合作业，每台设备的运行参数都必须在设计要求范围之内。各设备操作人员之间要统一口令，相互沟通。关键工序质量控制措施如下：
（1）配置合格浆液过筛后，存放于储浆桶内，并启动储浆桶中搅浆设备，防止浆液沉淀、离析。
（2）高喷台车就位，进行地面试喷，按试验确定的参数调整好旋转/摆动速度、高压泥浆泵喷浆压力、喷射管提升速度。
（3）降低泵压，将喷射管下到设计深度。
（4）升高高压泥浆泵泵压，待泵压达到设计或试验确定的技术参数，且孔口已返出水泥浆液时，即按设定的旋转/摆动及提升速度开始高喷作业，高喷时确保各参数偏差不大于规范规定的允许偏差要求。
（5）喷浆管上喷嘴提升至设计墙顶高程时，停止高压喷射作业，并对孔内及时用水泥浆液回灌。
（6）高喷过程中因故中断后恢复喷浆施工时，重复摆喷灌浆搭接长度不小于0.5m。
（7）施工中经常检查泥浆泵的压力、旋转速度、提升速度和耗浆量，作好现场施工记录。当冒浆量超过注浆量20%或完全不冒浆时，等异常情况必须查明原因并及时处理。
（8）停机超过3h时，应对泵体输浆管路进行清洗后方可继续施工。每喷完一孔应将水泥浆管路冲洗干净，防止浆液凝结，堵塞喷嘴。
（9）喷射作业完成后，应连续将冒浆回灌至孔内，直到孔内浆液面稳定为止，不得将粘土层中的返浆进行回灌。
（10）漏浆严重地段施工措施：对漏浆较严重的地段，可采取回灌浓水泥浆、水泥砂浆或添加水玻璃加快浆液凝结的方法，防止漏浆。漏浆严重的地段，上部可采取開挖置换粘性土后分层压实，较深部位可利用粘土灌浆的方法加以密实后，再进行高喷施工。具体采取的施工措施视现场具体情况确定。
[文章编号]1619-2737（2017）04-18-572
【关键词】PPP；振孔高喷；连续成孔
Anti - seepage PPP Project of Upstream of Yihe Donghu Rubber Dam
Xing Yun-peng1，Xing Bao-liang2
（1.ID card： 410703199604101019；
2.ID card： 410703196608073517）
【Abstract】Luoyang Yihe East Lake upstream anti-red reinforcement project is running in PPP mode， the use of double-tube rotary spray method， with high-pressure hole spray technology， not pre-hole， the high nozzle directly to the predetermined depth， ， Adjacent holes for continuous construction.
【Key words】PPP；Vibration hole high spray；Continuous hole
1、前言
（1）在国家大力推进PPP模式的情况下，洛阳提出了“伊洛河水生态文明示范区PPP项目”， 这个项目一上马，就受到了诸多关注，不仅因为这个项目涉及“两湖一河”、“两路三桥”庞大的工程量和高额的投资，更因为这无疑将成为撬动洛阳发展的新的引擎。这个项目的确立为洛阳城市发展提供了新的空间。该项目成功入选财政部第二批PPP示范项目库，并获得了中国PPP基金的支持，通过中国PPP基金为项目增信，帮助项目获取了更多资源，有力推动了项目的顺利实施。经过研讨，洛阳市决定该项目采用PPP模式，洛阳水利建设投资集团有限公司和洛阳市新区建设投资有限责任公司占比40%，社会资本方为河南水投和中国PPP基金，占比60%。
（2）对于大型PPP项目，除了政府和社会资本的投入，对金融机构的中长期融资也有着非常强烈的需求。虽然，金融机构也有兴趣参与PPP项目，但由于PPP项目周期长、风险大，而中长期融资约束条件比较多，导致了PPP项目融资难。中国PPP基金的参与还发挥了非常显著的引导示范作用。一方面，在洛阳与中国PPP基金就这个项目进行接洽阶段，通过双方的多次交流、谈判，洛阳实际上获得了一次全面的、专业的PPP项目指导；另一方面，作为被投资公司的少数股东，中国PPP基金通过所持有的股权参与被投资公司的管理，对项目的建设管理发挥了一定的监督作用，从而改善了该项目的治理模式。
2. 项目简介
（1）伊河东湖工程位于伊河治理东延伸段末端靠上游300米处。项目建设内容包括1.5公里河道治理和拦河坝工程，拦河坝总长1400米（目前是全国上最长的橡胶坝），其中橡胶坝段长660米，宽顶堰段长740米，控制室段长18米；三是绿化部分。项目实施后，可形成回水长度7.35公里，形成水面面积4050亩，蓄水量607万立方米，估算投资约6亿元。
（2）伊河东湖上游防冲加固工程是上述PPP项目坝底板上游19.5米处新建高压旋喷防渗墙，孔距0.6m，成墙厚度50cm，全长756.8m；灌浆轴线平行坝轴线，单排孔，孔距0.6米。
3. 参数和主要技术指标
3.1双管旋喷形成的防渗墙应达到：渗透系数不小于1×10-5cm/s（砂卵石层）；渗透系数不小于1×10-6cm/s（砂层）；抗压强度为5MPa；灌浆后的最小墙厚不小于0.5m。
3.2截渗墙具体技术要求为：
（1）选用双管旋喷法，用振孔高喷工艺，不预造孔，直接将高喷管送至预定深度，成墙时不分序，相邻孔连续施工。
（2）高喷孔距为0.6m，墙体有效厚度不小于0.5m.
（3）注浆材料为PO42.5水泥，水泥密度采用1.5g/cm3。
（4）以上技术参数根据现场试喷结果进行调整，满足《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）和《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》（DL/T5200-2004）的要求。
（5）截渗墙桩头高于设计高程50cm。
4. 施工工艺
4.1施工设备（见表1）。
4.2施工原理。
本工程选用双管旋喷法，双管法是把双通道的二重注浆管放至设计的深度后，通过在管底侧面的一个同轴双重喷嘴同时喷射出高压浆液和空气，两种介质的喷射流冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出25～40MPa以上压力的浆液，并用0.6～0.8MPa压力压缩空气从外喷嘴中喷出。在高压浆液流和它外圈环绕气流的共同作用下，喷嘴一面喷射一面旋转和提升，最后在土中形成圆柱状固结体。
4.3施工流程图。
高喷施工工艺及流程详见图1。
4.4施工参数。
根据设计要求，高喷灌浆防渗墙孔间距为0.6m，孔斜率小于5‰，具体施工参数见表2：
4.5 高喷帷幕灌浆墙体搭接型式如图2所示：
5. 施工方法说明及质量控制要点
5.1旋喷桩施工技术要求。
定位按設计要求放线定孔位，木桩固定，做上标记。
旋喷桩使用的水泥用强度等级PO42.5的普通硅酸盐水泥，要求新鲜无硬块，浆液在旋喷前1小时内配置。单桩水泥用量按现场试喷后确定水泥用量。 施工前在每只搅拌桶上作好标记，放入一定量水泥和水，搅拌均匀后，使浆液面达到相应位置。
5.2试水、气压力。
在喷杆下入钻孔前，必须在地面做1min的试喷验，如下畅或压力不足，则应重新调试设备，以防止在下喷杆时泥砂进入喷头中。
5.3下喷杆。
完成以上步骤后，即可浆喷杆放放钻孔中。在下喷杆的同时，通过喷杆向孔内注入稀水泥浆，以防止泥砂涌入喷杆内，保证浆液畅通。当喷杆下入到预定浓度后，即可进行下步工作。
5.4制浆、送浆。
向搅拌机内加入适量的水，在搅拌的情况下加入适量的水泥，制浆机开始配置，符合要求后送至喷杆注入孔内，卷扬机调好档次，作好提升准备。
5.5送高压、浆气喷射。
当浓水泥浆冒也孔口时，立即往孔内送压缩空气，再接着送高压水泥浆，随即转动喷杆，在下部静喷2min后开始提升。
5.6停高压浆、气。
当喷杆提至预定深度后，静喷2min后即可停高压浆、气，但必须继续往孔内注浆，直至孔内浆液暂时填满为止。
5.7静压回填灌浆。
（1）当一孔喷射完毕后，孔内水泥浆液析水凝固过程中必然会造成孔内浆液下沉，这时应不断地往孔内加浓水泥浆，以保证一定的浆柱压力，以便及时填被充孔内液析水凝固造成的空洞，以保证板墙顶部质量，静压回填灌回填灌浆必须连续不断，随沉随补，直至浆液不再下沉为止。
（2）在灌浆过程中，随时检查浆液比重，注意孔口冒浆现象，如孔口出现不返浆，说明河道底部有大空隙或集中漏水通道，此时应立即停止提升，采取充砂或掺加速凝剂等措施使其返浆，以确保防渗墙的连续性。
（3）喷射过程中应随时检查设备运行状况，各施工参数是否符合设计要求。做好各环节配合，避免中断，因停电、机械故障造成停喷时间达24小时以上，继续喷射时，则应将喷头下插50cm开喷，确保板墙在高度上的连续性。
6. 质量保证措施
6.1钻孔质量控制。
为保证钻孔孔位、孔深及钻孔垂直度满足设计要求，保证喷射管能够顺利下至设计深度，施工中要按以下技术要求进行控制：
（1）根据施工图纸规定的孔位进行钻孔定位，其中心误差不得大于5cm。
（2）钻机架设平稳，保证钻机在钻进过程中不移位，钻杆在钻进过程中倾斜率小于深度的5%。控制终孔深度比设计孔深超深30cm。
（3）认真作好施工记录，记录与钻孔同步进行，要求正确反映地层情况，为高喷施工提供可靠的依据。
（4）采取必要措施，防止回填段孔口坍塌，以免影响施工质量及施工安全。
（5）每钻完一孔，经验收合格后下PVC管，防止塌孔，并盖住孔口，防止孔内掉入异物。
6.2浆液质量控制。
（1）按设计或工艺试验确定的水泥浆液水灰比，利用机械搅拌水泥浆液，水泥采用进料机均匀进料，浆液使用前过筛。
（2）定期用比重称检测水泥浆液密度，确保浆液质量。配制好的水泥浆用滤网过滤。浆液存放时间：当环境气温10℃以下时，不超过5h；当环境气温10℃以上时，不超过3h；当浆液存放时间超过有效时间时，应降低标号或按废浆处理。
（3）施工需要掺填加剂时，须经过现场试验，并报监理工程师审核批准。
6.3高喷质量控制。
高喷施工是多台机械设备联合作业，每台设备的运行参数都必须在设计要求范围之内。各设备操作人员之间要统一口令，相互沟通。关键工序质量控制措施如下：
（1）配置合格浆液过筛后，存放于储浆桶内，并启动储浆桶中搅浆设备，防止浆液沉淀、离析。
（2）高喷台车就位，进行地面试喷，按试验确定的参数调整好旋转/摆动速度、高压泥浆泵喷浆压力、喷射管提升速度。
（3）降低泵压，将喷射管下到设计深度。
（4）升高高压泥浆泵泵压，待泵压达到设计或试验确定的技术参数，且孔口已返出水泥浆液时，即按设定的旋转/摆动及提升速度开始高喷作业，高喷时确保各参数偏差不大于规范规定的允许偏差要求。
（5）喷浆管上喷嘴提升至设计墙顶高程时，停止高压喷射作业，并对孔内及时用水泥浆液回灌。
（6）高喷过程中因故中断后恢复喷浆施工时，重复摆喷灌浆搭接长度不小于0.5m。
（7）施工中经常检查泥浆泵的压力、旋转速度、提升速度和耗浆量，作好现场施工记录。当冒浆量超过注浆量20%或完全不冒浆时，等异常情况必须查明原因并及时处理。
（8）停机超过3h时，应对泵体输浆管路进行清洗后方可继续施工。每喷完一孔应将水泥浆管路冲洗干净，防止浆液凝结，堵塞喷嘴。
（9）喷射作业完成后，应连续将冒浆回灌至孔内，直到孔内浆液面稳定为止，不得将粘土层中的返浆进行回灌。
（10）漏浆严重地段施工措施：对漏浆较严重的地段，可采取回灌浓水泥浆、水泥砂浆或添加水玻璃加快浆液凝结的方法，防止漏浆。漏浆严重的地段，上部可采取開挖置换粘性土后分层压实，较深部位可利用粘土灌浆的方法加以密实后，再进行高喷施工。具体采取的施工措施视现场具体情况确定。
[文章编号]1619-2737（2017）04-18-572