基于圍堰工程擺噴防滲墻的施工方法

郭繼東

(遼寧省水利廳，沈陽110003)

1 工程概況

鳳鳴水庫施工臨時圍堰總長為530 m，頂寬10 m，采用粒徑≤10 cm的砂礫石填筑。擺噴灌漿沿防滲帷幕線布置單排灌漿孔，孔徑f 127 mm，孔間距0.8 m，灌漿孔必須穿透砂礫石層，深入基巖30 cm，一般孔深在9 ～14 m，灌漿孔總長度約9 500 m。灌漿孔不分序，沿防滲帷幕線依次進行灌漿，防滲墻結構型式采用擺噴折接型式，折接擺噴角度≥30°。

2 施工布置

1)施工供水:按就近原則，在水庫內直接取水，采用50 mm離心泵直接抽水至制漿站。

2)施工供電:從場區(qū)施工電源的箱式變壓器接引至擺噴灌漿工作面。

3)施工供風:配備1 臺VF6/7 空壓機用于高噴時供風。

4)水泥漿攪拌系統(tǒng):水泥漿攪拌系統(tǒng)采用立式高速離心攪拌機及GPB—90 高壓泥漿泵，拌和及灌漿。

5)施工道路:施工地點對外距縣城僅4 km，交通便利;場內直接利用施工圍堰做臨時施工道路。

3 施工工藝

所謂高壓噴射注漿，就是利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管下到預定位置，以高壓設備使?jié){液或水按照預定方向從噴嘴中噴射出來，沖擊破壞土體結構，一部分細小的土粒隨漿液冒出水面，其余土粒與漿液攪拌混合，待其凝固后，便在土中形成一定形狀的固結體，從而達到處理軟弱土層的作用［1］。

本工程防滲施工采用振孔雙管高壓擺噴灌漿法，擺噴施工工藝流程見圖1。

4 主要施工方法

4.1 擺噴孔測量定位

由測量技術人員根據施工圖進行孔位放樣，作好標記及編號。施工中操作人員準確定位，定位誤差不超過5cm。當班質檢員檢查每個孔的定位準確性，確認滿足要求后，方可施工。

4.2 調整噴管的垂直度

高噴機定位后由操作班長調整高噴機的水平度和高噴管的垂直度，質檢員檢查確認在控制指標內，即可進行振孔操作，并作好記錄。

圖1 擺噴施工工藝流程圖

4.3 地面試噴

振孔之前先在地面試噴，當水、氣、漿達到要求后，即可振孔。

4.4 振動成孔

先給漿(1 ～2 MPa)，再送低壓水(5 ～10 MPa)，最后送氣(0.5 ～0.7 MPa)，使噴頭輕輕觸地，啟動振動錘振孔沉管至要求孔深。下管過程中，遇特殊情況如水嘴、漿嘴堵塞等，立即停止插管，將振管提出地面進行處理。

成孔施工時應采取預防孔斜措施，保證孔斜率≤1%。鉆孔暫停或終孔待噴時，孔口采取保護措施，防止塌孔。鉆孔時需詳細記錄孔位、孔深、地層變化和漏漿、掉鉆等特殊情況及處理措施。

4.5 振孔深度控制

振孔深度按照設計圖紙施工，至少深入基巖30 cm，并量測好孔深，做好記錄。

4.6 擺噴灌漿

鉆孔完成后即可插擺噴管。插管過程中，應邊射水邊插管，以免泥砂堵塞噴嘴。插管至預定深度后，將水、氣調到設計值，在孔底噴射灌漿，待孔口返漿正常后，按設計參數擺噴提升灌漿至終噴高度。在距設計樁頂標高1.0 m時放慢提升速度，到達樁頂后靜噴30 s。在擺噴過程中，經常檢查高壓水泵和漿液壓力、注漿管提升速度及孔口冒漿情況。

漿液采用42.5 級普通硅酸鹽水泥加水配制，水灰比0.6∶1 ～1.5∶1，電子稱計量，立式攪拌罐攪拌，攪拌時間≥30 s，超過4 h的水泥漿作廢處理。

4.7 回灌及沖洗

擺噴作業(yè)完成后，將冒漿回灌至孔內，或在噴射下孔時用孔口冒漿回灌上個孔，直到孔口漿液面不再下降為止，然后用清水沖洗機具及噴桿噴頭，以免管路堵塞。

4.8 廢漿處理

擺噴鉆孔過程所產生的廢漿需經沉淀處理后，清水可排入河道或重復利用，余渣則堆至棄渣場，防止污染環(huán)境。

4.9 施工參數

本工程采用的擺噴施工參數見表1。

5 施工保證措施

高噴灌漿施工中常出現(xiàn)漏漿、冒漿等問題，造成壓力突降或驟增、孔口回漿異常等情況，此時必須查明原因，及時進行恰當的處理，確保工程施工質量。

5.1 漏漿

擺噴灌漿過程中，常發(fā)生孔口不返漿或返漿量降低的情況，是孔內嚴重漏漿的表現(xiàn)，視現(xiàn)場實際情況，一般采取5 項措施處理，待孔口返漿正常后再正常提升鉆桿或噴桿:①孔口不返漿時，立即停止提升;孔口少量返漿時，降低提升速度;②降低噴水壓力、流量，進行原位注漿;③摻入速凝劑;④加大漿液濃度或灌注水泥砂漿等;⑤向孔內填入砂、土等堵漏材料。

表1 擺噴施工參數表

5.2 冒漿

冒漿是指在灌漿過程中漿液在堰體邊坡、地面或其他部位流出或噴出，此時可采取在冒漿點加覆蓋、降低灌漿壓力并加大進漿漿液密度或進漿量、間斷灌漿等措施。

5.3 因故停噴

因故停噴后重新恢復施工前，可將噴頭下放30 cm，采取重迭搭接噴射處理后，繼續(xù)向上提升及噴射注漿，并記錄噴射深度和時間。停機超過3 h時，需對泵體輸漿管進行清洗后方可繼續(xù)施工。

高壓擺噴灌漿施工完成14 d后，根據灌漿記錄，挑選灌漿體薄弱部位鉆孔，自上而下分段鉆孔、取芯并進行壓水試驗檢測滲透系數，滿足防滲設計要求。

［1］馬迎春. 混凝土防滲墻施工技術綜述［J］. 黑龍江水利科技，2005，33(06):41 －42.