高壓擺噴灌漿生產性試驗監理

李曉珍 賀志強 梁金召

（河南明珠工程管理有限公司 三門峽 472000） （三門峽市黃河河務移民管理局 472000）

1 設計及試驗圍井布置概況

1.1 設計概況

小寨河水庫除險加固工程設計大壩高壓擺噴灌漿范圍為沿上游壩坡401.0m高程樁號0+000～0+308段，深入壩基相對不透水層下1m。采用單排孔灌漿，孔距1.5m，分兩序施工，一序孔間距3m，兩個一序孔中間加一個二序孔。注漿材料為32.5級普通硅酸鹽水泥。高壓噴射灌漿參數及技術指標為：造孔孔徑不小于91mm，灌漿采用二管法；水泥漿相對密度不小于1.5，工作壓力大于30MPa，漿流量為140～160L/min；氣壓為0.7MPa，氣流量為1～3m3/min；提升速度為5～10cm/min，轉動速度為20r/min；鉆孔斜率小于1%，孔位偏差小于2cm。防滲帷幕滲透系數小于10-6cm/s，R28=4～10MPa，最小防滲帷幕厚度大于0.4m。

1.2 試驗目的

按照設計采取“二管法”擺噴灌漿工藝，根據以上設計施工圖紙選定的設計參數范圍，通過嚴格控制圍井試驗質量以準確有效地校核設計參數，進而最終確定高噴灌漿的作業參數，確保高噴施工質量。

1.3 圍井布置

在小寨河水庫上游壩坡高程401m處進行試驗，即布置在上游高噴灌漿施工平臺（樁號0+259.9～0+262.6），試驗孔采用8孔形成圍井，圍井呈正方形布置，孔距1.5m（如上圖所示）。

高噴灌漿試驗孔平面布置圖

1.4 施工機械設備配置

施工機械設備配置情況見表1。

表1 施工機械設備配置情況

2 監理制定主要工序及關鍵點控制措施

單孔施工工藝流程為：放線布孔→鉆機就位整平→鉆孔→高噴臺車就位→試噴→下噴射管至設計深度→制漿→提升噴射→孔口補漿→移走臺車。

制漿工序主要控制點為：水泥出廠合格證及質量檢測報告和監理見證送檢試驗報告（強度32.5MPa），制漿材料配比（1.2∶1）、漿液密度(1.4～1.7g/cm3)。

造孔工序主要控制點為：孔位（偏差小于2cm）、孔斜度（小于1%）、孔深（超過設計深度不小于30cm）。

噴射工序控制點為：漿、氣的壓力和流量，擺動、提升速度和提升的連續性。序孔間隔時間應大于24h，使凝結體具有一定強度，形成對接式連接，

鉆孔的垂直度控制為：鉆機安裝地基密實平整，鉆機底座平穩牢固。天車、立軸、孔口要三點對線，用水平儀檢查和及時校正。

經過研究確定的具體控制數據見表2。

3 高壓噴射灌漿試驗監理過程

3.1 監理按照試驗方案復測孔位布置

采用全站儀復測灌漿試驗孔的位置①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、樁號分別為：①、⑧ 259.9，②、⑦ 260.5，③、⑥262，④、⑤262，孔位釘木樁做標記待鉆。并檢查在各孔噴射方向即孔位同一軸線上引的臨時樁（以此樁來測量后期灌漿作業時的高噴灌漿噴射方向和擺動角度）。

表2 控制數據

3.2 高壓擺噴過程工序質量監理

a.鉆孔。每個試驗孔鉆進結束后，監理及時對孔位偏差、孔斜率、終孔孔深進行質量檢查，符合標準后，才允許下個孔鉆進，嚴格控制鉆孔質量。

b.灌漿。對從制漿到每個試驗孔高壓噴桿下入深度、提升速度、擺動角度、噴射方向、氣壓、漿壓及進漿密度隨時檢查記錄，并對施工單位灌漿記錄及時檢查，具體要求為：隨時檢查液壓提升裝置和測量提升速度，保證提升速度誤差不超過5mm/min；固定液壓擺動裝置，保證擺動角度誤差不超過3°；噴射提升過程中，為了避免埋管和抱管等事故發生，卸管、裝管事先做好準備，用最短時間來完成，每次換管完畢要復噴0.2m；噴射提升過程中若因發生事故停噴，恢復噴射時要復噴0.5m；噴射過程中，擺動角度60°角固定裝置，提升過程中，隨時檢查和防止擺噴方向位移。高壓擺噴至高程401m以下0.2m處時，放慢提升速度，靜噴30s。噴射灌漿結束后，關閉高壓氣，繼續往孔內送水泥漿液，直至孔口漿液下降不明顯時，結束供漿，撥出噴射管，移去高壓噴射灌漿臺車。

4 高噴灌漿質量與效果檢查控制

4.1 開挖檢查情況

圍井高噴墻墻體厚度經監理現場實際測量為0.45m、0.4m、0.5m，采用平均數值，即t=0.45m；圍井軸線總長,量測為10.8m。

4.2 注水試驗情況

a.注水試驗。直接在注水管內注水，待10min后觀測一次滲透水量，注水管內徑為10.8cm，穩定流量為4.578×10-6m3/min，即 6.59×10-4m3/天。

圍井中心注水管內試驗水位高程為399.8m，圍井底高程為377.5m，地下水位高程為397.94m，即H=399.8-377.5=22.3m，H0=397.94-377.5=20.44m。

b.滲透系數計算：按DL-T5200-2004《高壓噴射灌漿施工規范》附錄B的公式計算：

式中：K 為滲透系數，m/天；Q 為穩定流量，m3/天；t為高噴墻平均厚度m；L為圍井周邊高噴墻軸線長度m；H為圍井內試驗水位至井底的深度m；H0為地下水位至井底的深度m。其中，Q=0.000659m3/d，t=0.45m，L=10.8m，H=22.3m，H0=20.44m。

4.3 高噴灌漿試驗結果

a.從注水成果來看,滲透系數K=1.777×10-9cm/s,滿足設計要求。從開挖成果來看，墻體質地均勻，連接可靠，最小成墻厚度均大于0.4m，滿足設計要求。

b.試驗完成后，各項指標對照情況見表3。

表3 設計施工參數與試驗結果對比情況

根據以上試驗結果分析，確定施工參數，見表4。

表4 確定的施工參數

5 結 語

高噴灌漿圍井試驗是通過檢查井壁外觀、注水試驗等確定高噴施工參數和判定施工質量的有效措施和方法。監理通過灌漿試驗前制定主要工序及關鍵點控制措施、灌漿過程旁站監督及灌漿后開挖檢查注水試驗數據分析，嚴格控制了圍井試驗質量，準確有效地校核了設計參數，最終確定了施工參數，確保了高噴灌漿質量?！?/p>