陳田水庫大壩除險加固施工過程質量控制要點

汪振復

(福建惠安縣菱溪陳田水庫管理處，福建 惠安 362100)

1 工程概況

陳田水庫位于泉州市泉港區菱溪水庫上游約5km處，壩址攔截菱溪支流險溪，屬于菱溪水庫套庫，攔截菱溪上游陳田以上流域徑流，壩址以上河道長度8km，控制集雨面積29.2km2，水庫總庫容2563萬m3。水庫工程主要由大壩溢洪道、輸水隧洞、壩后電站等組成。大壩壩型為黏土斜墻土石混合壩，壩頂高程218.20m，最大壩高48.20m，壩頂長度150m，壩頂寬度7.0m。設計洪水為216.80m，校核洪水位216.87m，死水位184.57m。

陳田水庫大壩除險加固工程，主要項目為大壩壩身防滲加固、大壩基礎滲漏處理、大壩上游坡加固改造，以及測壓管觀測更新改造等。

2 高壓旋噴樁施工技術

2.1 施工方案

旋噴樁是采取鉆機等設備，把安裝在灌漿管底部側面的特殊噴嘴，置入土層預定深度后，運用高壓發生裝置，以20～22MPa左右的壓力，把漿液從噴嘴中噴射出去沖擊破壞土體，同時，借助灌漿管的旋轉和提升運動，使漿液與從土體上崩落下來的土攪拌混合，在土中形成固結體。陳田水庫大壩除險加固工程高壓旋噴樁為單管旋噴樁，旋噴樁徑為500mm，樁距為400mm，旋噴樁材料采用32.5R普通硅酸鹽水泥，水灰比為1∶1;樁身偏斜率不大于0.5%。高壓旋噴樁灌漿壓力20～30MPa，旋噴灌漿時提速為12～15cm/min，噴漿漿液流量80～120L/min;噴漿管分段提升搭接長度不得小于100mm;鉆孔位置與設計位置偏差不得大于50mm。滲透系數 k≤1 ×10－5cm/s。

2.2 機具和材料準備

根據施工強度要求和旋噴樁樁徑、樁長以及地層特性，陳田水庫大壩除險加固工程旋噴承載樁施工主要機具采用:TXV－75型旋轉鉆機(鉆灌兩用)、高壓泥漿泵(JZ－30)、高壓輸漿管、灰漿攪拌機等;材料方面:水泥選用32.5的普通硅酸鹽水泥;為緩解水泥漿液沉淀速度，可在硅酸鹽水泥中添加3%水泥重量的膨潤土和3%膨潤土重量的碳酸鈉。

2.3 施工技術方法

2.3.1 放樣

采用全站儀將施工圖中坐標點測到現場中，放出高壓旋噴樁里程、樁號、試驗區域控制樁，然后使用鋼卷尺和麻線根據樁距放出旋噴樁具體位置，同時，做好標記，使用定位卡，將樁位對中誤差控制在50mm范圍內，以確保樁機中心位置準確性;采用人力將樁機緩慢移動到施工位置，然后使用水平尺和定位測錘對樁機進行校準，保持樁機水平，其中導向架和鉆桿都應該與地面垂直，控制傾斜率在0.5%之內。如果鉆桿的垂直度不符合要求，應及時進行調整。

2.3.2 鉆進

啟動鉆機，然后邊旋轉邊鉆進，當鉆進至設計標高后停止鉆進。由于陳田水庫大壩除險加固工程采用的是單管旋噴法施工，所以插管與鉆孔兩道工序可合二為一，也就是說鉆孔完成時插管作業也同時完成。在插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，高壓水噴嘴邊射水、邊插管，水壓力通常應該控制在1MPa以內，達到設計標高后停止鉆進。

2.3.3 注漿

高壓旋噴樁使用的是水泥漿液，漿液配制時按設計要求控制水灰比為1∶1;水泥漿攪拌時，要先加水，然后加水泥，每次水泥漿攪拌時間都應該超過2min，水泥漿應在使用前1h進行制備，拌和機在攪拌過程中不應該中途停頓，應該連續攪拌，直到噴漿施工。噴漿時，水泥漿從拌和機倒入集料斗時，需要通過濾篩將水泥漿中硬塊及雜物剔出。水泥漿通過膠管送到旋轉振動鉆機的噴管內，最后射出;噴射時，需先達到預定噴射壓力、噴漿旋轉30s，水泥漿與樁端土充分攪拌后，再邊噴漿、邊反向勻速旋轉、邊提升注漿管，提升速度控制在12～15cm/min。當提升至距樁頂1m時，應及時放慢攪拌速度和提升速度，以保證樁頂密實均勻。中間發生故障時，應停止提升和旋噴，以防樁體中斷，同時，立即檢查并排除故障。重新開始噴射時注漿的孔段與前段搭接不應小于1m;噴射施工完成后，應把注漿管等機具設備全部用清水沖洗干凈，防止其凝固堵塞。

3 質量控制要點

3.1 施工準備時質量控制

根據施工圖紙，進行放樣定位，其中心允許誤差小于或者等于5cm，同時，標注樁位編號，認真閱讀并領會設計說明和施工說明;噴射灌漿前，進行施工機械設備試運行;嚴格按照國家標準取樣試驗所用材料，試驗合格后使用;水泥必須有質保書和出廠合格證;高壓噴射灌漿作業前，選具有代表性區段，按室內試驗選定的配合比高壓噴射灌漿工藝試驗，確定噴射流量、壓力、轉速和提升速度等工藝參數。

3.2 施工過程中質量控制

機組就位應保證鉆桿與孔位中心對正，成孔偏斜率小于或者等于1%。高壓噴射灌漿按自下而上進行，高壓灌漿設備額定壓力與灌漿量應符合施工要求，同時，保證管路系統暢通和密封;水泥漿液高壓噴射作業不能停噴或者中斷;水泥漿液嚴格過濾，防噴嘴工具阻塞;按監理指示定期測試水泥漿液密度;如果因故停噴后，在重新恢復施工前，將噴頭下放30cm，在采取重疊搭接噴射處理后，才能繼續向上提升及噴射灌漿;施工中，要經常檢查泥漿泵壓力、漿液流量、提升速度和耗漿量;單管高壓旋噴樁防滲墻屬隱蔽工程，施工中應如實記錄施工的各項參數和出現的異常情況。

3.3 特殊情況的質量控制

3.3.1 壓力驟變

高壓旋噴樁施工過程中，高壓泵空壓機的壓力是否正常，是施工質量得到保證的關鍵。如果高壓泵與空壓機的壓力突然降低，通常可能是由于噴桿連接處的密封墊損壞，或噴嘴斷裂;壓力突然增加可能是噴嘴堵塞，應馬上停止噴漿，查找原因，對損壞部件進行及時更換。

3.3.2 反漿異常

如果出現反漿異常情況，可能是遇到了較大孔隙或出現滲漏地層，此時應馬上停止提升，同時，降低壓力，調高注漿量和漿液比重。等到孔口反漿正常以后，再采用正常壓力進行旋噴提升。

3.3.3 不良地層

施工過程中如果遇到地下水豐富或者滲流速度較大的地層，應該進行重復噴射，同時，提升速度要放慢，將水泥漿濃度提高，減少水的供應量。

3.3.4 漏漿嚴重

在鉆孔或噴漿過程中，如果發現多次漏漿現象，可在鉆孔時采用黏土或石灰等進行封堵，同時，加大泥漿稠度。如果噴漿過程中出現嚴重漏漿，應加大泥漿稠度，等到補充漿液恢復到原來漿面后，再恢復水壓、風壓。同時保證搭接部分的連續性。

3.4 質量檢驗措施

旋噴樁施工質量要求嚴格按照國家相關的規范及質量控制標準進行控制;每孔造孔施工中至少測1次漿液比重和輸漿壓力;孔位允許偏差小于50mm;鉆孔垂直偏差不大于1/100;墻體滲透系數不高于1×10－5cm/s;單管旋噴灌漿結束4周后可采用鉆孔取芯的方法進行檢驗，檢驗點的數量為施工灌漿孔數的0.5%左右。

4 結語

在水庫大壩除險加固施工中，每項施工技術的應用，都應該把握好技術要點，嚴格控制質量，這樣才能保證水庫大壩除險加固工程的整體質量。■

1 王峰，王一民，紅梅.高壓旋噴灌漿施工技術和故障應急處理措施［J］.內蒙古水利，2012(5):78-80.

2 徐鋒.高壓旋噴樁止水帷幕施工質量控制探討［J］.中國水運，2011，11(2):121-122.

3 蔡盛典.單管高壓旋噴樁在南門嶺水庫大壩防滲加固中的應用［J］.水利科技，2012(3):34.