對(duì)高壓噴射灌漿技術(shù)施工工藝的研究

寇恩祿 顧洪亮

（齊齊哈爾北疆建筑安裝工程有限公司，黑龍江，齊齊哈爾，161005）

對(duì)高壓噴射灌漿技術(shù)施工工藝的研究

寇恩祿 顧洪亮

（齊齊哈爾北疆建筑安裝工程有限公司，黑龍江，齊齊哈爾，161005）

高壓噴射灌漿是一項(xiàng)先進(jìn)的防滲技術(shù)，它具有成本低、施工速度快、固結(jié)體強(qiáng)度大、可靠性高等特點(diǎn)。此項(xiàng)技術(shù)很大程度地提高了水工建筑物防滲抗災(zāi)肚力，減輕防洪聵力，對(duì)保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展可起到積極的作用。因此，值得不斷的研究，以提升該工脣技術(shù)的水平與質(zhì)量。

高壓噴射灌漿；作用；優(yōu)勢(shì)；施工要點(diǎn)；注意事項(xiàng)

引言

高壓噴射灌漿基本原理是借助于高壓射流沖擊、破壞被灌地層結(jié)構(gòu)，同時(shí)灌入水泥漿或混合漿，使?jié){液與被灌地層顆粒摻混，形成符合設(shè)計(jì)要求的凝結(jié)體，借以達(dá)到加固地基和防滲的目的。

一、灌漿的概念及作用

灌漿（Grouting），就是將某種具有流動(dòng)性和膠凝性的漿液，按一定的配比要求，通過鉆孔用灌漿設(shè)備壓入建筑物或其基礎(chǔ)部分縫隙中的措施。灌漿又稱注漿，其實(shí)質(zhì)是使?jié){液在被灌載體中滲透、擴(kuò)散、充塞，經(jīng)一定時(shí)間后凝固和硬化，從而達(dá)到加固載體和抗?jié)B防水的目的。

灌漿的作用主要體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：充填作用。漿液凝成的結(jié)石將地層空隙充填起來，可以阻止水流通過，提高地層的密實(shí)性；壓密作用。在漿液被壓入的過程中，將對(duì)地層產(chǎn)生擠壓，從而使那些無法進(jìn)入漿液的細(xì)小裂隙和孔隙受到壓縮或擠密，使地層密實(shí)性和力學(xué)性能都得到提高；粘合作用。某些漿液的膠凝性質(zhì)可以使己經(jīng)脫松的巖塊、建筑物裂縫等充填并粘合在一起，使其聯(lián)合承載能力得到改善；固化作用。某些漿材（例如水泥和某些化灌材料）可與地層中的粘土等松軟物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其凝固成堅(jiān)固的“類巖體”。

二、高壓噴射灌槳技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1、適用范圍廣。高噴灌漿可用于工程新建之前，也可用于工程修建之中，特別是用于工程建成之后，顯示出不損壞建筑物的上部結(jié)構(gòu)和不影響運(yùn)營(yíng)使用的長(zhǎng)處。

2、施工簡(jiǎn)便。施工時(shí)只需在土層中鉆一個(gè)孔徑為 50mm 或 300mm的小孔，便可在土中噴射形成0.4～4.0m的固結(jié)體，因而能貼近已有建筑物基礎(chǔ)建設(shè)新建筑物。

3、固結(jié)體形狀可以控制。為滿足工程的需要，在噴射過程中，可調(diào)整旋噴速度和提升速度，增減噴射壓力，可更換不同孔徑噴嘴改變流量，使用固結(jié)體成為設(shè)計(jì)所需要的形狀。

4、料源廣闊、價(jià)格低廉。噴射的漿液是以水泥為主，化學(xué)材料為輔，除了在要求速凝超早強(qiáng)時(shí)使用化學(xué)材料外，一般的地基工程使用價(jià)格低廉的425號(hào)普通硅酸鹽水泥。此外，還可以在水泥中加人一定數(shù)量的粉煤灰，這不但利用了廢材，又降低了注漿材料的成本。

5、設(shè)備簡(jiǎn)單、管理方便。高壓噴射灌漿全套設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、占地少，能在狹窄和低矮的現(xiàn)場(chǎng)施工，且施工管理簡(jiǎn)便:在單管、二重管、三重管噴射過程中，通過對(duì)噴射的壓力、吸漿量和冒漿情況的量測(cè)，即可間接地了解其效果和存在的問題，以便及時(shí)調(diào)整噴射參數(shù)或改變工藝，保重固結(jié)質(zhì)量。在多重噴射時(shí)，更可以從屏幕上了解空間形狀和尺寸后再以漿材填充之，施工管理十分有效。

三、高壓噴射灌槳的工藝與施工要點(diǎn)

1、鉆孔 造孔過程中做好充填堵漏，使孔內(nèi)泥漿保持正常循環(huán)，返出孔外，直至終孔。跟管鉆進(jìn)，邊鉆進(jìn)邊跟入套管，直至終孔。鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)注意保證鉆機(jī)垂直，偏斜率應(yīng)≤1%。

施工中需注意，當(dāng)孔深達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，應(yīng)提取巖芯，經(jīng)檢驗(yàn)認(rèn)可后方可終孔。終孔后要測(cè)斜驗(yàn)收，合格后搬遷孔位。

2、下入噴射桿 泥漿固壁的鉆孔可以將噴射桿直接下入孔內(nèi)，直至孔底。跟管鉆進(jìn)的鉆孔，有2種情況:①拔管前在套管內(nèi)注入密度大的塑性泥漿，注滿后起拔套管，邊起拔邊注入，使?jié){面長(zhǎng)期保持與孔口齊平，直至套管全部拔出，而后再將噴射桿下入孔內(nèi)直至孔底。②也可先在套管內(nèi)下入管壁均勻的PVC管，直到套管底部，起護(hù)壁作用，而后將套管全部拔出，再將噴射桿下入到管底部。

3、高噴施工 施工中所用技術(shù)參數(shù)因使用高噴的方法不同而不同。所用的灌漿壓力不同，提升速度也有差異。對(duì)各類地層而言，若使用同一種施工方法則水壓、氣壓、漿壓的變化不大，而提升速度變化，是影響高噴質(zhì)量的主要因素。

一般情況下，確定提升速度應(yīng)注意下列問題:①因地層而異 在砂層中提升速度可稍快，砂卵(礫)石層中應(yīng)放慢些，含有大粒徑(40cm 以上)塊石或塊石比較集中的地層應(yīng)更慢。②因分序而異 先序孔提升速度可稍慢，后序孔相對(duì)來講可稍快。③高噴施工中發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)返漿量減少時(shí)宜放慢提升速度。

4、墻體位置的確定 根據(jù)設(shè)計(jì)要求平整好場(chǎng)地，要求場(chǎng)地內(nèi)地下無障礙物，對(duì)某些作業(yè)地基軟、不平整，有可能引起整機(jī)翻倒引起事故的地段，一定要采取防范措施，在平整場(chǎng)地上對(duì)墻體中心線進(jìn)行測(cè)量定位。

5、噴墻管理 應(yīng)控制好掘進(jìn)速度和灌漿壓力、提升速度，送氣量的大小應(yīng)使?jié){液成沸騰狀為宜。灌漿階段漿液不能發(fā)生離析和斷漿現(xiàn)象，保證墻體均勻，無夾心層，若發(fā)生管道堵塞或因故短暫停機(jī)，應(yīng)迅速搶修。如噴射過程中因發(fā)生事故停噴超過 1h～2h，就需要做特殊處理方才能繼續(xù)噴灌，恢復(fù)噴射時(shí)要求從停噴深度以下0.5m開始提升噴射。

6、質(zhì)量檢測(cè)

（1）防滲墻的滲透性。灌漿施工結(jié)束待防滲墻體凝固30d后，將550m的灌漿壩段分為4個(gè)檢查段，在這4處設(shè)置防滲檢查試驗(yàn)圍井，用注水試驗(yàn)測(cè)定封閉圍井的滲透性來判斷防滲墻質(zhì)量。從試驗(yàn)結(jié)果看，防滲墻質(zhì)量均達(dá)到優(yōu)或良。

（2）防滲墻的連續(xù)性及厚度。施工結(jié)束30d后，采用地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)對(duì)防滲墻的連續(xù)性和厚度進(jìn)行檢測(cè)，查驗(yàn)防滲是否達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的平均厚度，以及防滲墻體方向和垂向深度的連續(xù)性是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（3）防滲墻體結(jié)石體的強(qiáng)度。分別在檢查段之間防滲墻交叉接觸位置布置檢查孔，在檢查孔的中部取樣品做物理力學(xué)試驗(yàn)，以查驗(yàn)施工是否達(dá)到了工程設(shè)計(jì)要求。

四、高噴技術(shù)施工中需注意的事項(xiàng)

為保證高噴防滲墻的連續(xù)性，則必須要使各孔的凝結(jié)體在有效范圍內(nèi)牢固可靠連接上，為此如何選用結(jié)構(gòu)布置形式和孔與孔的距離則很重要。在防滲工程中，孔距的選擇至關(guān)重要，它不僅關(guān)系到凝結(jié)體能否可靠地連接，而且也影響工程的進(jìn)度、造價(jià)。孔距應(yīng)根據(jù)地層的地質(zhì)條件，對(duì)防滲性能的要求、高噴灌漿的施工方法和工藝、結(jié)構(gòu)形式、孔深及其它因素綜合考慮而定。應(yīng)控制好掘進(jìn)速度和灌漿壓力、提升速度，送氣量的大小，應(yīng)使?jié){液成沸騰狀為宜。灌漿階段漿液不能發(fā)生離析和不允許發(fā)生斷漿現(xiàn)象，保證墻體均勻，無夾心層，若發(fā)生管道堵塞或因故暫停機(jī)，應(yīng)迅速搶修。

五、結(jié)語

灌漿技術(shù)作為水工建筑物地基處理中常用和重要的工程措施，在大壩壩基防滲和加固處理中得到廣泛的應(yīng)用大多數(shù)水庫、大壩的地基均需進(jìn)行處理后，才能達(dá)到穩(wěn)定與防滲的要求隨著水利水電建設(shè)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)可用于修建水庫、大壩比較好的地基也越來越少，因此，灌漿技術(shù)在水利工程地基處理中已經(jīng)成為一個(gè)非常重要的技術(shù)手段。

[1] 陳文濤《高壓噴射灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用》[J].水利技術(shù)監(jiān)督.2009(5).

[2] 楊平《對(duì)高壓噴射灌漿技術(shù)的認(rèn)識(shí)》[J].河南水利與南水北調(diào).2009（7）.

TU125

A

1674-3954（2011）02-0043-01