高噴防滲墻技術(shù)在官棠泵站工程中的應(yīng)用

邱利梅

（佛山市禪城區(qū)騏升市政投資建設(shè)有限公司，廣東 佛山 528000）

1 工程概述

文章以某市區(qū)西江產(chǎn)業(yè)新城官棠泵站建設(shè)工程為例，該工程位于西江干堤十三圍外灘處，堤前式設(shè)置泵房的布置方案，工程規(guī)模為中型，工程等別為Ⅲ等，主要水工建筑物級(jí)別3級(jí)，由內(nèi)涌引水箱涵、內(nèi)涌穿堤箱涵、內(nèi)涌引水池、清污閘、進(jìn)水前池、泵房等組成。泵房配1600ZL—6型立式軸流泵3臺(tái)，配3臺(tái)1 000 kW電動(dòng)機(jī)，總裝機(jī)容量3 000 kW，泵站設(shè)計(jì)排澇流量為25 m3/s，防洪水閘自排設(shè)計(jì)排澇流量為70.96 m3/s。此工程基坑南北向長(zhǎng)約220 m，東西向長(zhǎng)約47 m，基坑臨近西江主航道，兩側(cè)民房較多，且基坑周?chē)M窄，主堤上重車(chē)荷載較多。考慮該工程實(shí)際條件和地基開(kāi)挖難度，決定采取垂直支護(hù)措施和高噴防滲墻技術(shù)，有效加固土體，預(yù)防后期運(yùn)行中出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

2 高噴防滲墻技術(shù)施工要點(diǎn)

在使用高噴防滲墻技術(shù)前，必須建立科學(xué)、系統(tǒng)功能化的施工管理體系，做好各方面準(zhǔn)備工作。首先，做好場(chǎng)地整理工作。準(zhǔn)確掌握施工場(chǎng)地具體情況，及時(shí)清理場(chǎng)地雜物和垃圾，維持施工區(qū)域整潔，將設(shè)備材料按照要求規(guī)范擺放，確保場(chǎng)地平整；著重檢查所有材料和設(shè)備，確保東西齊全，符合標(biāo)準(zhǔn)要求，為泵站基坑高噴防滲墻施工順利開(kāi)展做好保障。其次，做好施工準(zhǔn)備工作。嚴(yán)格按照施工圖紙、設(shè)計(jì)圖紙要求完成鉆孔作業(yè)，孔洞深度及大小應(yīng)當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)。施工前進(jìn)行高噴實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)獲得相關(guān)參數(shù)，如流速、壓力、相應(yīng)施工材料摻入量等，檢查管道清潔度和密閉度制定合理施工方案，預(yù)測(cè)可能發(fā)現(xiàn)的施工風(fēng)險(xiǎn)和危害程度，制定對(duì)防御應(yīng)急措施，將各類(lèi)安全風(fēng)險(xiǎn)、質(zhì)量隱患扼殺在萌芽階段。最后，重視噴射施工。在高壓射流噴射時(shí)，盡量減少拆卸和重裝操作，盡可能使噴灌作業(yè)連續(xù)旋轉(zhuǎn)與提升；期間，要時(shí)刻監(jiān)控管道情況，避免堵塞發(fā)生；垂直施工時(shí)保持1.50%的偏斜率，最大化節(jié)約人力工時(shí)，降低施工難度。

3 高噴防滲墻技術(shù)應(yīng)用策略

3.1 施工準(zhǔn)備階段

施工前應(yīng)做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，包括場(chǎng)地、人員、機(jī)械設(shè)備、材料等，建立專(zhuān)業(yè)管理技術(shù)團(tuán)隊(duì)，準(zhǔn)備好土建施工作業(yè)團(tuán)隊(duì)、鉆探高噴作業(yè)團(tuán)隊(duì)、安檢作業(yè)團(tuán)隊(duì)、質(zhì)檢團(tuán)隊(duì)等，確保人人持證上崗，具備夯實(shí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能、職業(yè)操守素養(yǎng)高，確保施工順利開(kāi)展。施工單位還要根據(jù)施工方案要求，設(shè)置好工人宿舍、工人活動(dòng)室、工地飯?zhí)谩⑺嗯铩⒉牧隙逊艆^(qū)、設(shè)備臨時(shí)停放區(qū)、排水溝等臨時(shí)設(shè)施，嚴(yán)格檢查鉆盤(pán)鉆機(jī)、空壓機(jī)、泥漿攪拌機(jī)、發(fā)電機(jī)、挖掘機(jī)、推土機(jī)、垂直吊裝塔機(jī)等設(shè)備，確保進(jìn)場(chǎng)各類(lèi)設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，施工前要進(jìn)行高噴實(shí)驗(yàn)段，設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，從孔深、水灰比、水壓、氣壓等試驗(yàn)技術(shù)參數(shù)入手，采用控制變量法重復(fù)多次開(kāi)展高噴實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)后檢查比對(duì)防滲墻防滲效果、高噴射設(shè)備狀態(tài)，評(píng)估多種施工方案優(yōu)劣，選擇最適宜的施工方案和高噴參數(shù)（見(jiàn)表1）。

表1 高噴操作具體參數(shù)表

3.2 規(guī)范開(kāi)展各項(xiàng)施工工藝流程

3.2.1 鉆孔

在保障施工區(qū)域地面平整基礎(chǔ)上，利用GPS定位全站儀輔助確定灌漿軸線(xiàn)控制點(diǎn)，將孔位間隔控制在50 cm，可以借助鋼尺測(cè)量間距，將誤差控制在5 cm內(nèi)。實(shí)施鉆孔時(shí)，先鎖定鉆孔點(diǎn)，利用鉆孔機(jī)鉆孔（斜率＜1%），鉆孔深度在弱透水層1 m位置左右，鉆孔速度應(yīng)保持先慢后快，鉆機(jī)始終保持處置狀態(tài)。此工程建設(shè)以膨脹土應(yīng)用為主，按照2∶1的比例加入適量黏土，均勻攪拌，待混合物膠體超過(guò)90%、黏度及含沙量均符合標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)行后續(xù)施工。在鉆機(jī)使用過(guò)程中，應(yīng)確保鉆頭與孔位中心一致，詳細(xì)記錄鉆孔過(guò)程，若樁端土層中未發(fā)現(xiàn)軟弱層，需及時(shí)與監(jiān)理工程師聯(lián)系。

3.2.2 制漿插管

在此項(xiàng)目中，該環(huán)節(jié)主要使用泥漿攪拌機(jī)，按照一定比例調(diào)整灌注漿液，確保漿液和易性、流動(dòng)性等參數(shù)均達(dá)標(biāo)，漿液質(zhì)量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。當(dāng)鉆孔鉆至設(shè)計(jì)深度時(shí)，檢查鉆孔質(zhì)量，下放噴射管。為確保噴射注漿質(zhì)量達(dá)標(biāo)，可在地面進(jìn)行低壓射水實(shí)驗(yàn)，確保噴嘴不會(huì)出現(xiàn)堵塞，然后將高噴臺(tái)車(chē)移動(dòng)至指定位置，合理擺放三重噴射管后下放至孔底，調(diào)整設(shè)備參數(shù)后開(kāi)始噴射注漿工作。

3.2.3 高壓噴射注漿

此工程項(xiàng)目采用三重管法進(jìn)行施工，施工各項(xiàng)參數(shù)按照表1進(jìn)行調(diào)整。高壓噴射注漿中，將噴射管下放至孔洞設(shè)計(jì)深度時(shí)，需要確保水、氣、漿同步低壓輸送，使噴射管與其他三管同時(shí)達(dá)到指定位置。噴射管達(dá)到后，按照設(shè)計(jì)要求調(diào)整參數(shù)，按照從底部到頂部的順序逐步射流。先進(jìn)行靜噴，待冒漿比重超1.20 g/cm3后停止注漿，確保施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期后再按照5～15 cm/min 的提升速度逐漸注漿。灌漿期間，為保障施工連續(xù)性，每次拆卸噴管后還要實(shí)施復(fù)噴，繼而保障施工質(zhì)量。值得注意的是，在高壓噴射注漿期間，施工人員需要時(shí)刻關(guān)注灌漿壓力、流量、風(fēng)量、提升速度等參數(shù)，詳細(xì)記錄后繪制成工藝曲線(xiàn)存檔，便于后續(xù)檢查復(fù)核。注漿完成后，需要多次重復(fù)清晰噴射管線(xiàn)，確保管道內(nèi)無(wú)異物、滯留物存在，避免管道堵塞情況出現(xiàn)。

3.3 做好施工質(zhì)量控制和檢驗(yàn)

施工結(jié)束后，對(duì)水利泵站施工質(zhì)量進(jìn)行全面檢查，具體檢查步驟如下：第一，開(kāi)挖檢查，主要針對(duì)可能存在質(zhì)量缺陷的位置，若施工部位表面均勻平整、搭接輪廓清晰，可直接視為合格；對(duì)存疑部位，利用開(kāi)挖技術(shù)檢測(cè)防滲墻均勻性和搭接長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)型，確保高噴板墻分布均勻，搭接密度合格，滲水量＜10-6cm3/s；第二，依照地層差異檢查孔洞設(shè)計(jì)合理性，監(jiān)理人員需深入工地施工現(xiàn)場(chǎng)，監(jiān)督管理跟蹤施工全過(guò)程，施工作業(yè)人員鉆孔期間，還需要檢驗(yàn)樁端土質(zhì)量，若未達(dá)標(biāo)及時(shí)上報(bào)監(jiān)理進(jìn)行處理，保障施工質(zhì)量；第三，施工期間嚴(yán)格控制各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，確保在規(guī)定范圍內(nèi)，施工配料也要按照行業(yè)規(guī)定選擇性?xún)r(jià)比最高的材料，依照比重計(jì)完成配料測(cè)試，繼而將水灰比控制在合理范圍內(nèi)。施工期間，施工人員要做好各項(xiàng)施工數(shù)據(jù)記錄工作，確保記錄數(shù)據(jù)全面、完整、準(zhǔn)確，并將資料交由監(jiān)理人員確認(rèn)，為保障水利泵站施工質(zhì)量和運(yùn)行質(zhì)量打好基礎(chǔ)，促進(jìn)水利工程建設(shè)各項(xiàng)工作順利開(kāi)展。

4 施工注意事項(xiàng)

在高噴防滲墻技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用前景，需要嚴(yán)格控制作業(yè)過(guò)程細(xì)節(jié)問(wèn)題，避免因某個(gè)細(xì)節(jié)、環(huán)節(jié)控制不當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致工程質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)。具體應(yīng)加強(qiáng)以下幾點(diǎn)施工管控：①擺噴角度，噴漿前按照預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，細(xì)心調(diào)整各類(lèi)管道及噴嘴角度，確保管道及噴嘴使用通暢。②土體碎裂，泥漿噴射漿液會(huì)對(duì)周?chē)馏w造成損害，重復(fù)高壓噴射會(huì)加速土體破裂速度，加重破壞程度，需要采取相應(yīng)措施預(yù)防，避免對(duì)工程造成損害。③調(diào)漿，嚴(yán)格控制漿液比例，重復(fù)多次試驗(yàn)調(diào)整，確保水灰比適宜，漿液密度在1%以下，若超過(guò)這一密度，需要立即停止噴射作業(yè)，重新調(diào)整水灰比。④升揚(yáng)置換，高壓噴射過(guò)程中較強(qiáng)壓力會(huì)使水柱周?chē)a(chǎn)生水霧，延緩水流沖擊速度，為保障工程順利實(shí)施，在項(xiàng)目開(kāi)展期間，需要適當(dāng)提高切割長(zhǎng)度，使切割尾部水、氣、漿液等處于沸騰狀態(tài)實(shí)現(xiàn)升揚(yáng)，繼而將地層和留存顆粒帶出，提高地層整體穩(wěn)定性。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水利泵站工程建設(shè)中，高噴防滲墻技術(shù)發(fā)揮十分重要的作用，但該技術(shù)在具體使用中，對(duì)鉆孔、噴漿等工序要求較高，一旦施工把控不嚴(yán)，容易引發(fā)各種施工質(zhì)量問(wèn)題。因此，文章結(jié)合工程案例，從施工準(zhǔn)備階段、施工流程把控、施工質(zhì)量控制和檢驗(yàn)等方面展開(kāi)探究，并就施工細(xì)節(jié)提出幾點(diǎn)注意事項(xiàng)，進(jìn)一步加深人們對(duì)該技術(shù)的了解程度，從而有利于水利泵站施工質(zhì)量的提升。