淺析水利水電施工中的高壓噴射灌漿技術

陳德仁

（湖南省瑞大工程建設有限公司 湖南長沙 410000）

淺析水利水電施工中的高壓噴射灌漿技術

陳德仁

（湖南省瑞大工程建設有限公司 湖南長沙 410000）

現階段，我國水利水電工程等基礎建設力度不斷提升，很多先進的施工技術不斷涌現，高壓噴射灌漿給水就是其中一種。對此，本文首先介紹了高壓噴射灌漿的概念、應用優勢以及在水利水電中的作用，然后根據實例詳細探究了其在水利水電施工中的應用。以期結合水利水電工程施工特點，使用該項施工技術，提高施工質量。

水利水電施工；高壓噴射灌漿技術；應用

1 引言

水利水電工程施工復雜、工期漫長、質量控制難度較大。在實際施工中使用高壓噴射灌漿技術有利于提高工程基礎的防滲漏能力以及水利水電工程整體效益，因此已經在水利水電工程施工中得到了廣泛應用，在提升人們的生活質量，促進國民經濟的可持續發展方面發揮著十分重要的作用。

2 高壓噴射灌漿技術

2.1 概念分析

使用高壓噴射灌漿技術可以沿用傳統的灌漿方法，即在實際施工中依據灌漿原理，在地基加固施工中使用高壓噴射技術。具體的工作原理如下：將漿液或者高壓水射入攪拌地層中，與此同時灌入水泥漿，促使其更好的凝結，提高混合物體的強度，提高工程地基的穩定性、承載能力以及防滲性能。高壓噴射灌漿技術的施工難度較小，而且需要使用的施工材料價格較低，耐久性能耗，因此，該項技術已經得到了廣泛應用。

2.2 高壓噴射灌槳技術應用優勢

2.2.1 適用范圍廣

高壓噴射灌漿技術可以在水利水電工程施工前進行使用，在工程竣工后，即可顯示出明顯的應用優勢，不會對建筑的結構性能以及運營使用構成不良影響。

2.2.2 施工簡便

在具體的施工過程中，只需要在土層中進行鉆孔，然后噴射材料，形成固結體，鉆孔孔徑一般在50～300mm之間，固結體的長度一般為0.4～4.0m，與已經建設完成的建筑物基礎的貼合性較好，可以在此基礎上新建其他建筑物。

2.2.3 可以控制固結體形狀

為了提高施工質量，在材料的噴射過程中，應該根據實際情況及時調整旋噴速度，盡量減少噴射壓力，確保固結體能夠形成設計要求的形狀。

2.2.4 材料易獲得、成本低

噴射的漿液的原材料主要是水泥材料，一般為價格低廉的425號普通硅酸鹽水泥，如果工程要求加快凝結速度，則可以適量添加化學材料。另外，為了實現廢物利用，減少注漿材料的成本，還可以在水泥材料中加入適量的粉煤灰。

2.2.5 設備管理方便

高壓噴射灌漿全套設備的體積較小、各項構件能夠緊密結合、占地面積小，便于施工。另外，在單管、二重管、三重管噴射過程中，通過及時測量噴射壓力、吸漿量以及冒漿情況，可以調整噴射參數，提高固結體質量。

3 高壓噴射灌漿技術在水利水電施工中的作用

3.1 攪拌以及沖切作用

高壓噴射泥漿流會對底層介質造成切割作用以及攪動作用，主要原因在于高壓灌漿設備的結構特征，在漿液填充和擴散后，凝結硬化后，會改變原有的地層結構，以此達到很好的加固和防滲性能。

3.2 置換作用以及升揚作用

通過高壓噴射技術，不僅能夠噴射泥漿，而且還可以噴射壓縮空氣，維持噴射流可以在孔內形成良好的揚水效果，通過這一作用，在鉆孔的過程中，切割下來的碎屑就可以自動上升至孔洞口，而碎屑空出來的位置就可以被漿液替代，置換原有的土質層。

3.3 滲透擠壓作用

高壓灌漿技術對于地層擠壓和滲透作用比較明顯，能夠提高抗滲能力，在末端，隨著距離的不斷增加，高壓噴射流的強度會不斷減小，雖然沖切力有所減小，但是對于地層還是會起到一定的擠壓作用。與此同時，在噴射施工完成后，靜壓漿會滲透到地層中，有利于提高抗滲性。

3.4 握裹作用

在噴射過程中，產生的能量會使地層中的小石塊升揚或者發生置換，有利于漿液更好的填滿所有的空隙，并握裹；通過這一方式，會對原有的地層結構產生較大的影響，增加凝結體的密實度；有些施工區的塊石體積較大，數量比較集中，如果提高噴射能量或者降低噴射速度，則會導致石塊發生位移，促使漿液能夠更好的滲透到所有的縫隙中。

4 高壓噴射灌漿技術在水利水電工程中的應用實例

4.1 工程概況

本文研究的水庫大壩防滲灌漿工程，總庫容為2574.4萬m3，是中型水庫工程等別為Ⅱ等，對于本工程，設計洪水標準為100

年一遇洪水設計，2000年一遇洪水校核。該工程的施工工期比較緊張、施工任務繁重、對于施工技術的要求較高、施工工藝比較復雜，設計防滲灌漿工程量63696m，其中壩體過渡料鉆孔灌漿工程量39127m，第四系覆蓋層鉆孔灌漿工程量3990m，全風化巖層鉆孔灌漿14162m，強風化、弱風化巖層鉆孔灌漿工程量6417m，最大灌漿深度約90m。

4.2 施工前的質量控制

（1）在施工前組織專業知識扎實、職業素質較高的質量控制團隊。在實際施工中，高壓噴射灌漿施工參數可能會隨時發生變化，因此，在施工現場應該安排具有一定的施工經驗的質量控制工作人員，嚴格落實質量監督工作，根據不同的施工強度的不同配置相應的質量控制工作人員。

（2）對于施工中的各項控制細節，應該進行詳細編制。主要的控制細節包括以下幾點：質量控制的組織結構，施工現場監理人員的工作職責劃分；施工程序、施工方法的控制；關鍵的施工工序的控制，對于各個施工工序的檢查以及驗收標準；對可能出現質量的問題的方面采取預防措施。

（3）對施工單位的資質以及施工技術水平進行嚴格審查，選擇符合實際要求的施工隊伍。

（4）在實際施工中，有些機械設備會對施工進度和施工質量產生較大影響，所以應該對機械設備重點審查。主要包括輸漿管等的型號、鉆機、攪拌機等等，必須確保所有的機械設備能夠符合施工工藝要求，為了保證連續施工，縮短施工工期，還應該配備足夠縮量的備配件。

4.3 施工中的質量控制

（1）位置。根據水利水電工程的設計要求，合理布設防滲墻，對于墻體的高度和厚度設計，都應該符合相關標準。子距L一般為2.0m，有效半徑達1.8m，擺角一般為15°。提升速度通常為10cm/min，噴嘴型號為2mm，氣嘴7mm，水壓為29.4～34.3MPa，空氣壓735kPa。

（2）測壓管的具體要求：測壓管可以采用PVC管材，管口的尺寸為2英寸，在管底1.1m高是測壓管的透水部分，對于管材外部，可以使用400g/m2土工布包裹，測壓管的四周可以使用黃沙作為漏層。

（3）材料。對于施工過程中的施工材料，應該嚴格控制施工材料的質量，由于水利水電工程施工的主要原材料是水泥，因此必須重點控制水泥質量。對于施工材料，在進場前應該安排監理人員進行取樣送檢，檢查合格后才可進入施工現場。如果根據工程實際需求，要在水泥材料中添加外加劑，則應該根據試驗確定外加劑的種類和添加量。

（4）鉆孔沖洗。鉆孔施工完成后需要經過質量檢測，檢驗合格后需要對孔內進行沖洗。具體可以使用風輪或者水輪進行沖洗，注意將管口插入孔底反復沖洗，直至回清水。

（5）壓水（氣）檢查。當裂縫縫口材料達到一定的強度后，還應該進行壓水檢查，并詳細記錄各種孔的外漏情況。

（6）吹于鉆孔、縫面。在灌漿施工前，使用壓縮空氣清除孔縫中的雜物。

（7）灌漿。在灌漿壓力的作用下，位于裂縫量變的混凝土可能會產生不良的應力作用，因此，在具體的施工過程中，應該使用設備以期對裂縫進行觀測。灌漿過程必須依據由上至下以及由深至淺的原則進行。當單孔吸漿率趨于零時，可以繼續灌漿20～ 30mm，然后結束灌漿。

4.4 施工后的質量控制

在水利水電工程施工完成后，應該安排專業的質量控制人員依據工程設計圖紙以及施工各個階段的記錄情況對施工現場進行詳細檢查；對檢測單位的資質進行詳細審查。另外，還應該對每個施工部分，從開始施工到施工完成的沉降量進行監測，對于混凝土噴射以及噴射完成后的施工情況進行觀測，及時掌握施工處理方案，并與設計方案進行比對、分析和總結。

5 結語

在水利水電工程施工中，高壓噴射灌漿技術能夠發揮十分重要的作用，由于該技術的應用標準較高，而且操作比較復雜，因此在實際施工中必須綜合考慮施工現場的實際情況規范操作，提高工程基礎的防滲能力，保證施工質量，為人們更好地提供用水用電服務。

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[2]張剛強.水利工程高壓噴射灌漿施工管理的探討[J].華章，2015（14）：72～73.

[3]譚勁.高壓噴射灌漿技術在在水利水電施工中的應用[J].科技傳播，2011（07）：36～37.

TV543

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1673-0038（2015）46-0207-02

2015-11-3

陳德仁（1979-），男，工程師，本科，主要從事水利水電工程、市政公用工程現場施工管理工作。