淺談堤防機(jī)械錐探壓力灌漿施工

李 峰

機(jī)械錐探壓力灌漿工作是指通過專用機(jī)械，采用壓力灌漿的方法，消除堤防安全隱患，提高堤防抗?jié)B能力和穩(wěn)定性的工作，其一般可處理以下問題：（1）堤防碾壓不實(shí)，密實(shí)度普遍較差；（2）堤防內(nèi)有滲漏通道、軟弱層，堤后浸潤線出逸點(diǎn)過高，發(fā)生洇濕現(xiàn)象或滲透破壞（管涌、流土）現(xiàn)象；（3）堤防由于不均勻沉陷而產(chǎn)生的裂縫（不包括滑坡裂縫）；（4）堤防分段分層施工，質(zhì)量差的結(jié)合部位容易產(chǎn)生水力劈裂的情況；（5）土堤和其他建筑物（如放水洞、閘墻）結(jié)合不好，存在空隙和接觸沖刷；（6）土堤內(nèi)存在生物洞穴，如蟻穴、鼠洞、獾洞及腐爛樹根等。現(xiàn)就堤防錐探壓力灌漿具體方法步驟簡述如下：

一、灌漿材料

1.原材料

（1）用于灌漿工程的土料一般選用成漿率較高、體積收縮較小、穩(wěn)定性較好的粉質(zhì)粘土或重粉質(zhì)壤土，在隱患嚴(yán)重或裂縫較寬、吸水量大的堤段可適當(dāng)選用中粉質(zhì)壤土或少量沙壤土。

（2）灌漿用水一般選用不含過量雜質(zhì)的淡水。

2.制漿

（1）制漿材料必須稱量，稱量誤差應(yīng)小于5%，粘土等固相材料應(yīng)采用重量稱量法。

（2）泥漿漿液的物理力學(xué)性能指標(biāo)要求如下：

塑性指數(shù)（%）10～25，粘粒含量（%）20～45，粉粒含量（%）40～70，砂粒含量（%）<10，有機(jī)質(zhì)含量<2。

（3）漿液應(yīng)采用專用機(jī)械制漿，必須攪拌均勻并測量漿液密度。

3.鉆孔設(shè)備

（1）鉆孔機(jī)具包括：動(dòng)力、造孔、控制及量測等設(shè)備。

（2）鉆孔設(shè)備的選擇應(yīng)根據(jù)灌漿過程的規(guī)模、工程量、進(jìn)度及操作人員的素質(zhì)等條件綜合考慮，應(yīng)選擇工作性能可靠、輕便耐用的鉆孔機(jī)具。

4.灌漿設(shè)備

（1）攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速和拌和能力應(yīng)分別與所攪拌漿液類型及灌漿泵排漿相適應(yīng)，并能保證均勻、連續(xù)地拌制漿液。

（2）灌漿泵性能應(yīng)與漿液類型、濃度相適應(yīng)，容許工作壓力應(yīng)大于最大灌漿壓力的1倍，應(yīng)有足夠的排漿量和穩(wěn)定的工作性能。

（3）灌漿管路應(yīng)保持漿液暢通，并能承受1.5倍的最大灌漿壓力。

（4）灌漿泵和灌漿孔口處均應(yīng)安裝壓力表，進(jìn)漿管路也宜安裝壓力表。所選用的壓力表應(yīng)能使灌漿壓力在其最大標(biāo)值的1/4～3/4之間，壓力表在使用前應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定，使用過程中應(yīng)經(jīng)常檢查核對，誤差不應(yīng)大于5%，不合格和已損壞的壓力表嚴(yán)禁使用，壓力表和管路之間應(yīng)設(shè)有隔漿裝置。

（5）水泵的工作壓力應(yīng)保證在所有壓力下都有足夠的供水量。

（6）承包人應(yīng)準(zhǔn)備足夠的流量表（計(jì)）、壓力表、壓力軟管、供水管及必要的閥門等設(shè)備，并有必需的備用量。

（7）施工現(xiàn)場應(yīng)配備用于現(xiàn)場質(zhì)量控制的比重計(jì)、比重秤、粘度計(jì)、溫度計(jì)、測斜儀等質(zhì)檢儀器。

（8）灌漿過程中宜配備灌漿自動(dòng)記錄儀。

（9）所有灌漿設(shè)備均應(yīng)保證其正常工作狀態(tài)，并配有足夠的備用量，電力驅(qū)動(dòng)的設(shè)備，應(yīng)在接地良好并經(jīng)確認(rèn)能保證施工安全時(shí)方可使用。

二、鉆孔和灌漿

1.鉆孔作業(yè)

（1）鉆孔孔徑應(yīng)符合規(guī)定，圖紙文件無規(guī)定時(shí)選用孔徑選用25～35mm，造孔深度應(yīng)超過隱患1～2m。

（2）灌漿布置應(yīng)滿足規(guī)定。一般采用梅花形或陣形布置，隱患嚴(yán)重、吃漿量大的堤段應(yīng)加密布孔。

（3）所有鉆孔的開孔位置與孔位誤差一般不得大于10cm，需調(diào)整孔位時(shí)，須記錄實(shí)際孔位坐標(biāo)。

（4）造孔應(yīng)保證鉛直，偏斜不得大于孔深的2%。應(yīng)用干法造孔。

（5）作好造孔的記錄和描述，如發(fā)現(xiàn)特殊情況時(shí)，應(yīng)詳細(xì)記錄并分析處理。

2.灌漿與封孔

（1）在灌漿中應(yīng)先對第一序孔輪灌，采用“少灌多復(fù)”的方法。開始時(shí)先用流動(dòng)性稍大的稀漿灌注，然后逐漸加大到規(guī)定的泥漿濃度，繼續(xù)灌注。復(fù)灌時(shí)采用深度較大的泥漿。等第一序孔灌漿結(jié)束后，再進(jìn)行第二序孔灌漿，第二序孔灌漿結(jié)束后，再進(jìn)行第三序孔灌漿。

（2）每次最大灌漿量理應(yīng)按設(shè)計(jì)要求控制，每孔灌漿次數(shù)應(yīng)通過試驗(yàn)確定，一般為5～10次。對吸漿量大的灌漿孔應(yīng)限制每次吸漿量，延長灌漿期，堤防灌漿宜用小注入量，排量大的泵可同時(shí)灌注多孔。若已知洞穴很大，可適當(dāng)增加灌漿量和提高漿液稠度。

（3）灌漿綜合控制是保證灌漿期間堤身安全和灌漿質(zhì)量的重要措施。綜合控制包括：灌漿量控制、灌漿壓力控制、橫向水平位移控制、裂縫開展寬度控制。綜合控制措施施行于灌漿過程的始終。

（4）兩次灌漿間隔時(shí)間不應(yīng)少于5天。

（5）孔口壓力應(yīng)控制在 4.9×104Pa（0.5kgf/cm2）左右。最大灌漿壓力應(yīng)由試驗(yàn)確定。

（6）每孔每次平均灌漿量，以孔深計(jì)，每米孔深控制在0.5～1.0m3，每孔灌漿次數(shù)應(yīng)在5次以上。

（7）為減少堤身出現(xiàn)裂縫和冒漿，應(yīng)先灌迎水側(cè)臨水排孔，再灌背水側(cè)排孔，最后灌中間排孔。

（8）錐孔應(yīng)當(dāng)天錐，當(dāng)天灌，防止孔眼擱置時(shí)間長，孔隙堵塞，影響灌漿效果。

（9）每孔灌漿時(shí)，必須一次連續(xù)灌滿。

（10）終孔標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)漿液升至孔口、經(jīng)連續(xù)復(fù)灌3次不再吃漿時(shí)，即可終止灌漿，將孔內(nèi)漿液取出，掃孔到底，用直徑2～3cm、含水量適中的粘土球分層回填搗實(shí)；對孔徑小于35mm的孔，可用容重大于1.6的濃漿，或摻加10%的水泥的濃泥漿封孔；封孔后縮漿空孔應(yīng)復(fù)封。

三、灌漿期間出現(xiàn)的問題及處理

1.裂縫處理

在泥漿壓力作用下，可能使裂縫擴(kuò)張延伸，應(yīng)盡可能增加大漿液濃度，采用慢灌、停停灌灌的辦法，如遇裂縫中積水排不出時(shí)，要設(shè)法控溝引水，灌漿結(jié)束后，裂縫表面要加土回填夯實(shí)。

2.冒漿處理

（1）堤頂和堤坡冒漿，應(yīng)立即停灌，挖開冒漿出口，用粘性土料回填夯實(shí)。

（2）白蟻洞冒漿，可先在冒漿口壓砂堵塞洞口，再繼續(xù)灌漿。

（3）水下堤坡或土堤與其他建筑物接觸帶冒漿，可采用稠漿間歇灌注。

3.串漿處理

（1）當(dāng)?shù)谝恍蚩坠酀{時(shí)，發(fā)現(xiàn)相鄰孔串漿，應(yīng)加強(qiáng)觀測、分析，確認(rèn)為對土堤安全無影響后，灌漿孔串漿孔可同時(shí)灌注；如不宜同時(shí)灌注，可用木塞子堵住串漿孔，然后繼續(xù)灌漿。

（2）對吸漿量大的孔眼處理。經(jīng)檢查無漏漿地點(diǎn)后，可用濃度較大的漿液灌注。

4.吃漿量很大的孔眼處理

注意泥漿是否會(huì)從隱蔽處冒出（如上、下游坡，護(hù)坡下面，蟻穴出口處等）。經(jīng)檢查無漏漿地點(diǎn)后，可用濃度較大的漿液貫注。

四、灌漿觀測

1.灌漿觀測項(xiàng)目

（1）表面變形。

（2）土堤堤身位移、灌漿壓力、裂縫、冒漿及泥漿固結(jié)觀測等。

2.灌漿觀測的要求

（1）在灌漿過程中，應(yīng)有專門觀測人員負(fù)責(zé)觀測工作，全面控制灌漿質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題。

（2）灌漿觀測與灌漿控制應(yīng)密切配合、協(xié)調(diào)一致，觀測資料應(yīng)及時(shí)整理，隨時(shí)掌握灌漿期間土堤的情況。

五、記錄

1.記錄內(nèi)容

（1）各項(xiàng)原材料試驗(yàn)、監(jiān)測記錄。

（2）灌漿漿液配比以及物理力學(xué)性能指標(biāo)試驗(yàn)記錄。

（3）灌漿各工序和工藝作業(yè)的各種記錄。

（4）各項(xiàng)觀測設(shè)施的埋設(shè)記錄。

（5）各項(xiàng)觀測、測試記錄。

（6）各項(xiàng)中斷、事故處理、特殊處理、質(zhì)量處理等記錄。

（7）質(zhì)量檢查記錄及其他各項(xiàng)必需的記錄。

2.記錄要求

各項(xiàng)記錄必需是原始的，不得重抄，以免誤抄出錯(cuò)。

六、清理

1.清理內(nèi)容

（1）各項(xiàng)工程中埋入的鋼筋、鋼管、木樁、木塞及其他輔助設(shè)施，均應(yīng)清除或切割與地面平齊；各類非永久保留的鉆孔、探井，要求按灌漿孔封孔的要求回填。

（2）各項(xiàng)作業(yè)的廢料、廢渣、工作臺(tái)等均應(yīng)清除。

（3）鉆孔灌漿作業(yè)排放的污水、廢漿應(yīng)做沉渣處理后排出。

（4）其他必需清理的廢物。

2.清理要求

（1）廢料、廢渣、不需保留的其他棄物，必需清運(yùn)至指定的地點(diǎn)。

（2）有毒的污水應(yīng)經(jīng)處理后排放，有毒物質(zhì)（如化學(xué)灌漿材料、凝固的漿體等）必須按監(jiān)理人指定的地點(diǎn)埋入地下，防止人畜中毒和污染水源及環(huán)境。

七、質(zhì)量檢查

中間質(zhì)量檢查主要包括：按設(shè)計(jì)要求檢查布孔、造孔、工藝操作、漿液性能及綜合控制情況等，各孔終止灌漿達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，灌漿中出現(xiàn)的問題和處理情況。

最終質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容包括：堤體內(nèi)部的質(zhì)量（密度、連續(xù)性、均勻性），堤面裂縫，浸潤線出逸點(diǎn)，滲流量變化情況等。

最終質(zhì)量檢查主要以分析資料、觀測并配合鉆孔、探井取樣測定。檢查孔的數(shù)量為灌漿孔數(shù)量的1‰，孔深為檢查孔部位緊臨的灌漿孔深度；深井為每500m堤段長度布設(shè)一個(gè)。探井?dāng)嗝?～80m2，探井深度為1～3倍堤身高度；取樣數(shù)量為每個(gè)檢查孔、每個(gè)探井取樣1～2組，做試樣密度、灌入漿體固結(jié)體密度、試樣滲透性能測試。所有的鉆孔芯樣需做外觀檢測描述■