高噴灌漿施工技術在防滲灌漿及排澇工程施工中的應用

□吉朝鮮 □高建濤（河南省水利第二工程局）

高噴灌漿施工技術在防滲灌漿及排澇工程施工中的應用

□吉朝鮮 □高建濤（河南省水利第二工程局）

南寧市濱江路工程位于南寧市邕江下游北岸柳沙園藝場，西起邕江柳沙園藝場一分場（樁號0+000），東止于邕江下游青山路規劃的南寧大橋（樁號2+906），全長2.906km。該工程的建成將貫通柳沙開發區與市中心、青秀山風景區、邕江南岸的蟠龍新城，為東盟南博會提供交通服務，而且對邕江北岸柳沙河段將起防洪作用，其防洪區內主要單位有南博會主要接待賓館－西園飯店第二招待所、區黨委黨校新校區、柳沙足球訓練基地、柳沙園藝場等。

高噴灌漿；施工；質量控制

一、施工技術措施

高壓旋噴灌漿施工工序為：孔位測定（布孔）→鉆孔→制漿→高壓灌漿→靜壓回灌。

主要施工設備有：鉆機、高噴臺車、制漿機、高壓水泵、空壓機、灌漿泵。

（一）孔位測定（布孔）

布孔分3個階段。第一階段布先導孔，沿防洪堤灌漿軸線方向按設計要求布置先導孔，利用先導孔采取芯樣，可摸清各堤段堤體土質類別、地層變化、漏漿程度等情況。第二階段布試驗孔，根據工程地質報告和先導孔鉆孔情況在堤身一端按設計孔距布置試驗孔，進行現場試驗確定合適的孔距和灌漿參數。第三階段布灌漿孔，按現場試驗確定的孔距沿防滲墻軸線布灌漿孔，先導孔可作為灌漿孔之一。將高噴灌漿孔施工順序分Ⅰ、Ⅱ序，先鉆灌Ⅰ序后Ⅱ序，Ⅰ、Ⅱ序施工間隔時間要求3 d以上。

（二）鉆孔

灌漿孔造孔采用泥漿護壁正循環回轉鉆進。泥漿材料采用當地生產的粘土粉，經人工或機械攪拌成漿后摻加一定量的羥甲基纖維素和純咸可調試制成穩定性好、粘性高的優質泥漿。鉆孔用三腳木吊架，單機作業，由于堤頂較平，直接在堤頂擺放枕木，把鉆機固定在枕木上，鉆孔的位置與設計位置的偏差不超過5 cm，鉆孔時鉆機安裝平正穩固，不平的用木板墊平，并用水平尺量測，使整機保持垂直、水平，不偏斜。鉆孔時每鉆進5 m進行孔斜測量，超過要求及時進行糾正或補救。孔底偏差超過25 cm時，結合該部位灌漿資料和質量檢查情況進行全面分析，有質量問題時進行補救。鉆孔遇有洞穴、塌孔或掉塊難以鉆進時，先進行灌漿處理，而后繼續鉆進；如發現集中漏水，查明漏水部位、漏水量和漏水原因，待處理后，再進行鉆進。鉆進結束等待灌漿，出口用木塞堵蓋，妥加保護。

鉆孔過程中認真做好記錄，填寫鉆孔記錄表。

（三）制漿、灌漿

1.高噴灌漿工程施工技術

三重管高噴灌漿施工工藝流程如圖1所示：

圖1 三重管高噴灌漿施工工藝流程圖

2.制漿

灌漿漿液為純水泥漿，水泥采用32.5 R普通硅酸鹽水泥，用攪漿機攪拌水泥漿，在施工道路旁布置WJG-Ⅰ型混合高速攪拌機，水泥漿輸送泵采用BW-150型。制漿時先空載起動攪拌機，制漿材料用磅秤稱量，稱量誤差＜5%，先加入一定量的水，再均勻投放水泥，采用人工用手推車進料，攪拌時間不少于30 s。采用高壓管做供漿管，直接把水泥漿輸到工作現場，新制水泥漿進入成品漿桶時過篩，直接在成品漿桶內抽樣測定水泥漿比重，比重控制在16.5～17 KN/m3。在下游設加收漿桶，回收水泥漿，用橡膠管作回收管，集中到下游回收漿桶進行處理、排污。

3.灌漿

灌漿采用高壓旋噴（三管法）的方式施工。根據試驗結果結合原設計參數確定下列正式施工參數：高壓水壓力30～40 MPa，流量75 L/min；壓縮空氣壓力0.7 MPa；流量800～1500 L/min；水泥漿壓力 1 MPa，流量 80 L/min，比重1.7；提升速度80～100 mm/min，旋轉速度8～10 r/min；噴嘴3個，直徑1.7～1.8 mm；高噴桿插入已造好的灌漿孔前，分別接上水管、氣管和漿管進行試噴，檢查機械及管路情況，如水、氣、漿是否暢通，各種參數是否滿足設計要求，并調準噴射方向和擺動角度。然后用膠布包扎嘴和氣嘴2～3層，用慢速卷揚機提升，插入時要輕、慢，防止刮塌孔壁。

一切正常后，高噴桿插至孔底直到設計深度，在統一指揮下，依次低壓送漿、送水、送氣，而后再分別提高水壓、氣壓和漿壓到設計值，在孔底噴射1～3 min后，待孔口回漿正常，再按設計要求進行旋噴和提升。提升過程隨時檢查水泥漿流量、漿壓、比重、氣壓、水壓、提升速度，旋噴速度和角度等噴射灌漿施工控制技術參數要符合設計值。

（四）靜壓回灌

當噴桿提升至距地面40 cm高度時，先停止水和氣，再停水泥漿，由于孔內漿液會發生析水、沉淀和凝固收縮，高噴墻體的頂部會產生凹穴，需用水泥漿及時進行靜壓回灌填補。靜壓回灌要間斷進行，直至填筑到孔口，漿液不再下沉時為止。

旋噴灌漿是一個連續施工過程，一旦開始旋噴就不能中斷，在噴射過程中，因機械故障或停電等原因造成噴射中斷，如中斷時間未超過4 h，則將噴桿直接下至中斷位置以下10 cm左右重新噴射；如中斷時間達4 h以上，則用鉆機掃孔至中斷位置以下50 cm，再將噴桿下至孔底復噴，以確保墻體的連接。

完成一孔后，用清水將噴射管內沖洗干凈，每完成一孔必須將噴桿提出孔口檢查噴嘴直徑，不合格及時更換。清洗的方法采用直接將吸漿龍頭放入清水池內吸水在地面噴射，同時也用低壓供氣和水，直至噴出清水止。

高壓旋噴灌漿是一個置換過程，由于氣流的升揚作用，有許多粉土會隨回漿和氣流被置換至施工場地內，為了做到文明施工，除了施工過程中做好漿液的導流工作外，還要在灌漿結束后及時清洗現場和清理現場，恢復原狀。

二、特殊情況的處理

高壓旋噴灌漿施工中，在鉆孔和灌漿過程會出現塌孔、滲漏、冒漿、串孔等問題引起壓力突降或驟增、孔口回漿密度或回漿量異常等情況，此時，必須查明原因，經過及時恰當的處理，確保施工進度和質量。

塌孔處理：采取加大泥漿濃度或在泥漿中加入火堿、膨潤土護壁，必要時可采用套管護壁法鉆進。

滲漏處理：停止提升，漿液正常送入，旋噴正常進行；若5～8 min仍不返漿，從孔口回填細砂；回填細砂仍無效時，采取提升20～30 cm即停止，在該處噴射3～5 min，繼續提升20～30 cm，直至孔口返漿；凡經特殊處理的滲漏段，待孔口返漿后均應將噴射管下放至原不返漿的最下位置，再進行正常噴射（復噴）。

冒漿處理：冒漿量過大的主要原因，一般為有效噴射范圍與注漿量不相適應，注漿量超過旋噴體凝結所需的漿量所致。減少冒漿的措施有3個：提高噴射壓力；適當縮小噴嘴孔徑或減少注漿量；加快提升和旋轉速度。

串孔處理：應立即封堵被竄孔或將串孔孔口開挖清理后封閉并壓重、降低灌漿壓力等措施。待灌漿孔灌漿結束后，應盡快對串漿孔進行被竄孔的掃孔、高壓灌漿或繼續鉆進。

灌漿正常情況下，孔口回漿密度小且不能滿足設計要求時，應加大進漿密度或進漿量，在富水地層，宜適當減少風量或降低風壓。

三、質量檢驗與質量保證措施

（一）質量檢驗

高壓噴射灌漿結束后質量檢驗的方法：鉆孔取芯做滲透試驗和現場壓水試驗，滲透系數須＜6×10-6cm/s，不合格者進行補噴。

檢驗點的數量為施工灌漿數的10%。

檢驗點的數量部位：灌漿中心線上；施工中出現異常情況的部位；地質情況復雜，可能對高壓噴射灌漿質量產生影響的部位；每一個單元工程有一個檢查孔。

質量檢驗在高噴射灌漿結束28 d后進行，檢驗點的數量為施工灌漿數的10%，經檢測合格率為100%。

（二）質量保證措施

1.鉆機安裝平穩、水平，主軸垂直，主軸中心與鉆孔中心誤差不＞5 cm。

2.高壓灌漿機具與高噴孔距離不宜過遠。

3.實際孔位、孔深和每個鉆孔內的地下障礙物、涌水、漏水及與工程地質報告不符合等情況均詳細記錄。

4.準確測定噴射方向和旋轉角度，確保凝結體有效連接。

5.嚴把“冒漿”關，冒漿不正常不提升，冒漿比重一般不＜1.20。測定比重時先沉淀過濾，保證其合理性，冒漿量＞進漿量的20%。

6.灌漿孔較淺時，采用一孔一次提升，中途不拆管。

7.采用32.5 R普通硅酸鹽水泥，受潮結塊水泥不得使用，水泥倉庫設隔潮層。加強水泥運輸管理和計劃采購，倉庫積壓水泥時間不能超長，堆放水泥不超過15包。水泥在使用前必須經檢查符合使用標準方可使用。水泥漿攪拌時不得超過4 h，否則應廢棄。

2010-12-29