對高壓噴射灌漿技術(shù)施工工藝的研究

寇恩祿 顧洪亮

（齊齊哈爾北疆建筑安裝工程有限公司，黑龍江，齊齊哈爾，161005）

對高壓噴射灌漿技術(shù)施工工藝的研究

寇恩祿 顧洪亮

（齊齊哈爾北疆建筑安裝工程有限公司，黑龍江，齊齊哈爾，161005）

高壓噴射灌漿是一項先進的防滲技術(shù)，它具有成本低、施工速度快、固結(jié)體強度大、可靠性高等特點。此項技術(shù)很大程度地提高了水工建筑物防滲抗災(zāi)肚力，減輕防洪聵力，對保障人民生命財產(chǎn)安全以及社會經(jīng)濟發(fā)展可起到積極的作用。因此，值得不斷的研究，以提升該工脣技術(shù)的水平與質(zhì)量。

高壓噴射灌漿；作用；優(yōu)勢；施工要點；注意事項

引言

高壓噴射灌漿基本原理是借助于高壓射流沖擊、破壞被灌地層結(jié)構(gòu)，同時灌入水泥漿或混合漿，使?jié){液與被灌地層顆粒摻混，形成符合設(shè)計要求的凝結(jié)體，借以達到加固地基和防滲的目的。

一、灌漿的概念及作用

灌漿（Grouting），就是將某種具有流動性和膠凝性的漿液，按一定的配比要求，通過鉆孔用灌漿設(shè)備壓入建筑物或其基礎(chǔ)部分縫隙中的措施。灌漿又稱注漿，其實質(zhì)是使?jié){液在被灌載體中滲透、擴散、充塞，經(jīng)一定時間后凝固和硬化，從而達到加固載體和抗?jié)B防水的目的。

灌漿的作用主要體現(xiàn)在下面幾個方面：充填作用。漿液凝成的結(jié)石將地層空隙充填起來，可以阻止水流通過，提高地層的密實性；壓密作用。在漿液被壓入的過程中，將對地層產(chǎn)生擠壓，從而使那些無法進入漿液的細(xì)小裂隙和孔隙受到壓縮或擠密，使地層密實性和力學(xué)性能都得到提高；粘合作用。某些漿液的膠凝性質(zhì)可以使己經(jīng)脫松的巖塊、建筑物裂縫等充填并粘合在一起，使其聯(lián)合承載能力得到改善；固化作用。某些漿材（例如水泥和某些化灌材料）可與地層中的粘土等松軟物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將其凝固成堅固的“類巖體”。

二、高壓噴射灌槳技術(shù)的優(yōu)勢

1、適用范圍廣。高噴灌漿可用于工程新建之前，也可用于工程修建之中，特別是用于工程建成之后，顯示出不損壞建筑物的上部結(jié)構(gòu)和不影響運營使用的長處。

2、施工簡便。施工時只需在土層中鉆一個孔徑為 50mm 或 300mm的小孔，便可在土中噴射形成0.4～4.0m的固結(jié)體，因而能貼近已有建筑物基礎(chǔ)建設(shè)新建筑物。

3、固結(jié)體形狀可以控制。為滿足工程的需要，在噴射過程中，可調(diào)整旋噴速度和提升速度，增減噴射壓力，可更換不同孔徑噴嘴改變流量，使用固結(jié)體成為設(shè)計所需要的形狀。

4、料源廣闊、價格低廉。噴射的漿液是以水泥為主，化學(xué)材料為輔，除了在要求速凝超早強時使用化學(xué)材料外，一般的地基工程使用價格低廉的425號普通硅酸鹽水泥。此外，還可以在水泥中加人一定數(shù)量的粉煤灰，這不但利用了廢材，又降低了注漿材料的成本。

5、設(shè)備簡單、管理方便。高壓噴射灌漿全套設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、機動性強、占地少，能在狹窄和低矮的現(xiàn)場施工，且施工管理簡便:在單管、二重管、三重管噴射過程中，通過對噴射的壓力、吸漿量和冒漿情況的量測，即可間接地了解其效果和存在的問題，以便及時調(diào)整噴射參數(shù)或改變工藝，保重固結(jié)質(zhì)量。在多重噴射時，更可以從屏幕上了解空間形狀和尺寸后再以漿材填充之，施工管理十分有效。

三、高壓噴射灌槳的工藝與施工要點

1、鉆孔 造孔過程中做好充填堵漏，使孔內(nèi)泥漿保持正常循環(huán)，返出孔外，直至終孔。跟管鉆進，邊鉆進邊跟入套管，直至終孔。鉆進時應(yīng)注意保證鉆機垂直，偏斜率應(yīng)≤1%。

施工中需注意，當(dāng)孔深達到設(shè)計深度時，應(yīng)提取巖芯，經(jīng)檢驗認(rèn)可后方可終孔。終孔后要測斜驗收，合格后搬遷孔位。

2、下入噴射桿 泥漿固壁的鉆孔可以將噴射桿直接下入孔內(nèi)，直至孔底。跟管鉆進的鉆孔，有2種情況:①拔管前在套管內(nèi)注入密度大的塑性泥漿，注滿后起拔套管，邊起拔邊注入，使?jié){面長期保持與孔口齊平，直至套管全部拔出，而后再將噴射桿下入孔內(nèi)直至孔底。②也可先在套管內(nèi)下入管壁均勻的PVC管，直到套管底部，起護壁作用，而后將套管全部拔出，再將噴射桿下入到管底部。

3、高噴施工 施工中所用技術(shù)參數(shù)因使用高噴的方法不同而不同。所用的灌漿壓力不同，提升速度也有差異。對各類地層而言，若使用同一種施工方法則水壓、氣壓、漿壓的變化不大，而提升速度變化，是影響高噴質(zhì)量的主要因素。

一般情況下，確定提升速度應(yīng)注意下列問題:①因地層而異 在砂層中提升速度可稍快，砂卵(礫)石層中應(yīng)放慢些，含有大粒徑(40cm 以上)塊石或塊石比較集中的地層應(yīng)更慢。②因分序而異 先序孔提升速度可稍慢，后序孔相對來講可稍快。③高噴施工中發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)返漿量減少時宜放慢提升速度。

4、墻體位置的確定 根據(jù)設(shè)計要求平整好場地，要求場地內(nèi)地下無障礙物，對某些作業(yè)地基軟、不平整，有可能引起整機翻倒引起事故的地段，一定要采取防范措施，在平整場地上對墻體中心線進行測量定位。

5、噴墻管理 應(yīng)控制好掘進速度和灌漿壓力、提升速度，送氣量的大小應(yīng)使?jié){液成沸騰狀為宜。灌漿階段漿液不能發(fā)生離析和斷漿現(xiàn)象，保證墻體均勻，無夾心層，若發(fā)生管道堵塞或因故短暫停機，應(yīng)迅速搶修。如噴射過程中因發(fā)生事故停噴超過 1h～2h，就需要做特殊處理方才能繼續(xù)噴灌，恢復(fù)噴射時要求從停噴深度以下0.5m開始提升噴射。

6、質(zhì)量檢測

（1）防滲墻的滲透性。灌漿施工結(jié)束待防滲墻體凝固30d后，將550m的灌漿壩段分為4個檢查段，在這4處設(shè)置防滲檢查試驗圍井，用注水試驗測定封閉圍井的滲透性來判斷防滲墻質(zhì)量。從試驗結(jié)果看，防滲墻質(zhì)量均達到優(yōu)或良。

（2）防滲墻的連續(xù)性及厚度。施工結(jié)束30d后，采用地質(zhì)雷達技術(shù)對防滲墻的連續(xù)性和厚度進行檢測，查驗防滲是否達到了設(shè)計要求的平均厚度，以及防滲墻體方向和垂向深度的連續(xù)性是否達到設(shè)計要求。

（3）防滲墻體結(jié)石體的強度。分別在檢查段之間防滲墻交叉接觸位置布置檢查孔，在檢查孔的中部取樣品做物理力學(xué)試驗，以查驗施工是否達到了工程設(shè)計要求。

四、高噴技術(shù)施工中需注意的事項

為保證高噴防滲墻的連續(xù)性，則必須要使各孔的凝結(jié)體在有效范圍內(nèi)牢固可靠連接上，為此如何選用結(jié)構(gòu)布置形式和孔與孔的距離則很重要。在防滲工程中，孔距的選擇至關(guān)重要，它不僅關(guān)系到凝結(jié)體能否可靠地連接，而且也影響工程的進度、造價?？拙鄳?yīng)根據(jù)地層的地質(zhì)條件，對防滲性能的要求、高噴灌漿的施工方法和工藝、結(jié)構(gòu)形式、孔深及其它因素綜合考慮而定。應(yīng)控制好掘進速度和灌漿壓力、提升速度，送氣量的大小，應(yīng)使?jié){液成沸騰狀為宜。灌漿階段漿液不能發(fā)生離析和不允許發(fā)生斷漿現(xiàn)象，保證墻體均勻，無夾心層，若發(fā)生管道堵塞或因故暫停機，應(yīng)迅速搶修。

五、結(jié)語

灌漿技術(shù)作為水工建筑物地基處理中常用和重要的工程措施，在大壩壩基防滲和加固處理中得到廣泛的應(yīng)用大多數(shù)水庫、大壩的地基均需進行處理后，才能達到穩(wěn)定與防滲的要求隨著水利水電建設(shè)的發(fā)展，國內(nèi)可用于修建水庫、大壩比較好的地基也越來越少，因此，灌漿技術(shù)在水利工程地基處理中已經(jīng)成為一個非常重要的技術(shù)手段。

[1] 陳文濤《高壓噴射灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用》[J].水利技術(shù)監(jiān)督.2009(5).

[2] 楊平《對高壓噴射灌漿技術(shù)的認(rèn)識》[J].河南水利與南水北調(diào).2009（7）.

TU125

A

1674-3954（2011）02-0043-01