淺析高噴灌漿施工工藝技術(shù)

摘要：高壓噴射灌漿施工技術(shù)廣泛應(yīng)用在水工建筑物的地基加固及地基防滲工程中。在砂卵石地層（含漂石）采取高壓噴射灌漿進(jìn)行地基加固、防滲處理，常用的回轉(zhuǎn)鉆鉆孔易塌孔、難以成孔，影響了高壓噴射灌漿防滲墻質(zhì)量及施工進(jìn)度。

關(guān)鍵詞：噴射灌漿；PVC管；靜壓回灌

中圖分類號：TV543 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-0432（2012）-09-0274-1

1 工法特點(diǎn)

高噴造孔時利用跟管鉆進(jìn)保護(hù)已鉆成孔道，有效地解決砂卵石地層（含漂石）中鉆孔易塌孔、難以成孔等問題。當(dāng)造孔鉆至有效設(shè)計深度拔出鉆桿后，利用開孔PVC管進(jìn)行護(hù)壁，有效地解決了拔出套管直至噴射灌漿完成孔壁的坍塌問題。噴射灌漿時，開孔的PVC管在高壓水的作用下可被擊穿破碎（壓力20～40MPa時），不影響高噴灌漿成墻質(zhì)量。

2 適用范圍

砂卵石地層跟管鉆進(jìn)PVC管護(hù)壁成孔高噴灌漿施工工法，適用于水工建筑物地基為砂卵石地層（含漂石）的加固及防滲工程中；砂卵石地層跟管鉆進(jìn)PVC管護(hù)壁成孔高噴灌漿施工工法，適用于三重管法的各種結(jié)構(gòu)形式的高噴灌漿水泥防滲墻。

3 工藝原理

3.1 施工工藝原理 高噴灌漿跟管鉆進(jìn)PVC管護(hù)壁成孔技術(shù)在鉆孔時利用跟進(jìn)的套管進(jìn)行護(hù)壁，避免鉆孔時孔壁坍塌；在拔出套管至噴射灌漿完成時間段內(nèi)，利用特制PVC管放入已完成鉆孔中進(jìn)行護(hù)壁，避免了孔壁坍塌。

3.2 操作原理 高噴造孔在砂卵石地層（含漂石）施工，利用風(fēng)動沖擊偏心跟管鉆具配套管靴及套管進(jìn)行鉆孔施工。鉆進(jìn)時偏心鉆頭在套管靴下部，鉆頭在風(fēng)動作用下正循環(huán)作業(yè)鉆出比套管外徑大的鉆孔，鉆具同時錘擊套管靴，使套管與鉆孔同步跟進(jìn)，保護(hù)已鉆成型孔，避免了孔壁坍塌。鉆孔施工完成后，偏心鉆具反轉(zhuǎn)收縮拔出，完成開孔PVC管（薄壁、質(zhì)脆、易碎）的安放，拔出套管利用開孔PVC管進(jìn)行護(hù)壁，直至噴射灌漿完成，避免了孔壁坍塌問題。噴射灌漿時，利用高壓水作用擊穿特制PVC管（壓力20～40MPa時），不影響高噴灌漿防滲墻質(zhì)量。

4 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

工藝流程為：場地平整、測定孔位、鉆機(jī)就位、套管跟進(jìn)鉆孔、下PVC管、拔套管、高噴臺車就位、下噴射管、噴射與提升、靜壓回灌、沖洗、移機(jī)等工序。施工準(zhǔn)備：根據(jù)現(xiàn)場情況，建好現(xiàn)場施工用的臨時設(shè)施、施工設(shè)備和材料，如供水、供電線路、鉆機(jī)、鉆桿、套管及PVC管等檢查及準(zhǔn)備。測量定孔位：定孔位，用竹簽或鋼筋固定，標(biāo)孔號、序號，妥善保護(hù)，對全部鉆孔統(tǒng)一編號。軸線上的每一拐點(diǎn)設(shè)一固定標(biāo)志樁。

4.1 護(hù)壁成孔

（1）利用風(fēng)動沖擊偏心跟管鉆具配套管靴及套管進(jìn)行鉆孔施工。鉆進(jìn)時偏心鉆頭在套管靴下部，鉆頭在風(fēng)動作用下正循環(huán)作業(yè)鉆出比套管外徑大的鉆孔，鉆具同時錘擊套管靴，使套管與鉆孔同步跟進(jìn)，保護(hù)已鉆成型孔。（2）開鉆前，將連接好的潛孔及鉆頭放入帶有套管靴的套管內(nèi)，讓偏心鉆頭伸出套管靴，輕壓正轉(zhuǎn)張開偏心鉆頭。（3）鉆進(jìn)時，輕壓慢鉆，隨時觀察鉆機(jī)的工作情況，詳盡記錄鉆孔時間、孔序、孔深、地層變化等情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并糾正，鉆至設(shè)計有效深度。（4）工作氣壓控制在0.45～0.7MPa，根據(jù)鉆孔深淺，需滿足潛孔沖擊器的正常工作，壓力不易過大；根據(jù)地層性質(zhì)及設(shè)備功能參數(shù)等控制轉(zhuǎn)速，一般選為20～40r/min范圍內(nèi)。（5）觀察套管跟進(jìn)及孔內(nèi)排粉、排渣情況，每鉆進(jìn)0.5～1m，稍提起鉆具，強(qiáng)力吹孔排渣一次。加接鉆桿的同時需加接套管。（6）為保證鉆頭齒刃能與巖石緊密接觸，克服沖擊器的反彈力，為有效地傳遞來自沖擊器的沖擊力，一般在1.5～4KN。施加在潛孔錘上的軸壓根據(jù)地層不同加以選擇：較堅硬巖層為3～4kN，較軟地層為1.5～3kN。（7）鉆進(jìn)結(jié)束或需要更換中心鉆具時，先清除孔底殘渣。鉆頭輕壓孔底，鉆頭反轉(zhuǎn)收攏。中心鉆具緩慢向上提動，如上升較順利，則說明鉆頭已順利收攏。否則再次清孔，鉆頭收攏后緩慢上提。

4.2 放入開孔PVC管進(jìn)行護(hù)壁 （1）鉆至設(shè)計有效深度后，拔出鉆桿。

（2）開孔PVC管孔徑大于噴射管外徑20mm，施工前應(yīng)進(jìn)行擊穿試驗。

（3）使用鋼鋸把每節(jié)開孔PVC排水管的一側(cè)端頭鋸出不小于45度角的尖頭，PVC管孔口相連時，將鋸有尖頭的一端插入另一根未鋸尖頭的一端，使PVC排水管相連準(zhǔn)確、牢固，然后使用膠帶纏繞裹緊連接處（普通透明膠帶即可）。

（4）把提前制備好的開孔PVC管連續(xù)放入鉆孔內(nèi)進(jìn)行護(hù)壁。當(dāng)鉆孔深度比較深（超過6m時），制備好的開孔PVC管不易整根放入鉆孔內(nèi)，操作人員需在孔口位置邊下放PVC管邊進(jìn)行連接，開孔PVC管相接要仔細(xì)、牢固、嚴(yán)密。

4.3 拔套管

（1）采用拔管器拔管（拔管順利時也可使用鉆機(jī)配合拔管），套管拔出后，清洗堆放整齊，可重復(fù)使用。（2）拔管時，盡量減少振動，一次起拔一根，起拔要小心勻速。（3）套管起拔完成后，孔口使用廢棄水泥袋進(jìn)行堵塞、覆蓋，并作好標(biāo)記，以防止成孔內(nèi)進(jìn)入異物。

5 高噴灌漿操作要點(diǎn)

5.1 下噴射管 鉆孔經(jīng)驗收合格后，即可進(jìn)行高噴臺車就位，噴射管對準(zhǔn)孔口中心，連接好風(fēng)、水、漿、電等設(shè)施，并接通管線，檢查各類泵和輸出送管路上有壓力表是否完好。

5.2 制漿要求 （1）高噴灌漿漿液使用水泥漿。宜采用普通硅酸鹽水泥，嚴(yán)禁使用過期的和受潮結(jié)塊水泥，水泥強(qiáng)度及質(zhì)量需滿足設(shè)計及GB175規(guī)范要求。（2）高噴灌漿用水應(yīng)符合DL/T5144混凝土拌和用水要求。（3）當(dāng)需要減緩水泥漿液沉淀速度、保持良好的可噴性及提高漿液的穩(wěn)定性時，可在其內(nèi)加入3%～5%水泥重量的膨潤土和3%～5%膨潤土重量的碳酸鈉。膨潤土和碳酸鈉添加料先在容器內(nèi)稀釋攪拌均勻，然后倒入水泥漿液內(nèi)再攪拌均勻。稀釋膨潤土和碳酸鈉的用水量應(yīng)計入總用水量內(nèi)，膨潤土和碳酸鈉重量應(yīng)計入總用灰量內(nèi)。（4）當(dāng)需要提高墻體的抗?jié)B性能時，可在水泥漿液中摻入2%～4%水泥重量的水玻璃。砂卵石地層地下水流動性一般都比較大，可在水泥漿液中加入2%～4%水泥重量水玻璃速凝劑。

5.3 噴射灌漿

（1）噴漿作業(yè)前，應(yīng)進(jìn)行地面試噴，并調(diào)好擺噴角度，下管過程中可用薄膠帶包裹噴嘴以防堵塞。（2）地面試噴壓力達(dá)到規(guī)定值時，檢查高壓射流壓力、噴嘴形狀和直徑、高壓管路和高壓泵系統(tǒng)工作是否正常。檢查供氣、水和供漿系統(tǒng)及管路是否暢通。

作者簡介：蔣丹丹（1984-），女，畢業(yè)于長春工程學(xué)院，就職于吉林省鑫磊建設(shè)集團(tuán)公主嶺分公司。