淺談高壓噴射灌漿技術(shù)在水利工程施工中的使用

鄧國民

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國家開始大力發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)工作，于是高壓噴射灌漿施工技術(shù)以其優(yōu)越性，使得我國的水利工程建設(shè)有了質(zhì)的飛躍。本文旨在對高壓噴射灌漿施工技術(shù)的原理及特點(diǎn)進(jìn)行概括，對施工工藝流程及要點(diǎn)進(jìn)行分析，同時(shí)還對施工后的質(zhì)量檢測進(jìn)行綜合的敘述，希望能夠?yàn)楦邏簢娚涔酀{技術(shù)在水利工程施工的研究工作提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：高壓噴射 灌漿技術(shù) 水利工程

高壓噴射灌漿技術(shù)并不是近幾年才發(fā)展起來的，在20世紀(jì)70年代，日本和瑞典就已經(jīng)提出來高壓噴射灌漿的技術(shù)，隨著我國經(jīng)濟(jì)、科技的不斷發(fā)展，20世紀(jì)80年代，我國則開始在堤壩、涵閘的防滲工程中引進(jìn)這種技術(shù)，并且隨著不斷地應(yīng)用實(shí)踐使得這種技術(shù)不斷地發(fā)展完善。高壓噴射灌漿技術(shù)是一種利用高壓水或高壓漿液形成高速噴射流速，沖擊、切割、破壞地層土體，為了達(dá)到防滲加固圍壩的目的，用水泥基質(zhì)液進(jìn)行填充，使被灌地層顆粒和漿液摻混，逐漸建成凝結(jié)體狀的樁柱和板墻，從而提高地基承載能力和防滲能力。高壓噴射灌漿技術(shù)具有成本低、固結(jié)體強(qiáng)大、減少施工時(shí)間、較高可靠性的特點(diǎn)，這對提高水利工程建筑的防滲抗災(zāi)能力起到了重要的作用，但是如果施工的質(zhì)量不能保證的話，將會(huì)造成嚴(yán)重的后果。

1.高壓噴射灌漿技術(shù)的原理

高壓噴射技術(shù)主要是借助高壓射流對土層進(jìn)行不斷地干擾，從而使地層被切割，有利于漿液在作業(yè)范圍內(nèi)對斷層所需地區(qū)進(jìn)行填充，使?jié){液與沙土石粒進(jìn)行充分的混合和攪拌，凝固后形成凝結(jié)體，可以造成地層結(jié)構(gòu)的改變，從而達(dá)到提高承載力和防洪防震和平常的防滲的目的。

在實(shí)際的建筑施工過程當(dāng)中，在噴嘴處會(huì)噴出因?yàn)楦邏鹤饔脡嚎s的空氣及漿液，從而使?jié){液流向更深的地層，對土層原有的結(jié)構(gòu)造成破壞，產(chǎn)生大量的土渣和礦物雜質(zhì)，他們會(huì)產(chǎn)生升揚(yáng)作用，將經(jīng)過漿液沖擊后的土渣和雜質(zhì)，由孔壁和噴射桿的環(huán)狀間隙帶出地層，這樣土渣和雜質(zhì)在破碎之前所占的空間就會(huì)被漿液填滿替代，從而起到轉(zhuǎn)換的作用。

但是外界給予的壓力也并不是會(huì)無限增大的，所以在噴嘴處噴出的漿液強(qiáng)度也會(huì)隨著射流距離的增加而逐漸衰減，直至射流最后達(dá)不到切割地層的目的，但是射流的不斷增加，仍然會(huì)起到不斷擠壓地層的作用。與此同時(shí)，靜壓灌漿的持續(xù)進(jìn)行，會(huì)加劇漿液的滲透作用，在凝結(jié)體外側(cè)產(chǎn)生凝結(jié)層，使凝結(jié)體的密度加大，從而提高所建建筑的防滲能力。

另外，在強(qiáng)大的沖擊震蕩作用下，大塊的石頭會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)、位移，所以在遇到大石塊集中的地方，要降低提升他的速度，使比能值增高。經(jīng)過綜合的處理作用，使凝結(jié)體更加的結(jié)實(shí)密實(shí)。

2.高壓噴射灌漿技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

高壓噴射灌漿技術(shù)能夠適用于多個(gè)領(lǐng)域，在施工前、中、后期都有廣泛的應(yīng)用。其次，它易于操作，只要早土層中鉆一個(gè)孔徑50mm-300mm的小孔，即可進(jìn)行施工。并且，由高壓噴射灌漿技術(shù)產(chǎn)生的凝結(jié)體的形狀，大小都可以通過調(diào)整噴射的速度或者壓力來進(jìn)行操作和控制，還有一個(gè)很重要的因素就是他的原料來源范圍廣，所以生產(chǎn)成本較低。在管理方面，它結(jié)構(gòu)簡單、小巧，對施工地點(diǎn)的要求較低。通過對噴射壓力、吸、冒漿液量的測定，就可以確定問題的所在，從而有利于調(diào)整和改進(jìn)，使凝結(jié)體質(zhì)量得到了保證。并且，施工過程中產(chǎn)生的噪音會(huì)比較小。

3.高壓噴射灌漿施工技術(shù)的特點(diǎn)

在噴射過程中串孔的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，會(huì)影響到板墻體的形成。高壓噴射灌漿技術(shù)可以滲透竣工的路基，柏油層等，所以在用其進(jìn)行加固處理時(shí)，他不會(huì)占用太大的施工面積，不用對地層進(jìn)行切割處理，靈活性、實(shí)用性非常的高。經(jīng)過不斷地操作發(fā)現(xiàn)，水泥的化學(xué)反應(yīng)是在土層保護(hù)作用下進(jìn)行的，所以他的凝結(jié)速度會(huì)比混凝土慢上很多。用高壓噴射灌漿技術(shù)再合適不過了。并且，高壓噴射灌漿技術(shù)對地層的適應(yīng)性也很高，處理效果會(huì)好于深層攪拌法。但是在采取這種高壓噴射灌漿技術(shù)之前，要考慮到他對外界的干擾因素，并要設(shè)計(jì)合理的施工方案，和問題處理預(yù)案，以避免危害水利工程的構(gòu)建。

4.高壓噴射灌漿技術(shù)的基本施工方法及要點(diǎn)

常見的高壓噴射灌漿技術(shù)主要有兩種，其一為無損貼嘴灌漿，是首先對注漿嘴進(jìn)行加工、打磨、沖洗等一些列措施，再進(jìn)行灌漿，然后對灌漿嘴進(jìn)行清除。其二為打孔埋管灌漿法，是利用先打孔再進(jìn)行沖洗灌漿的方法。

在鉆孔過程當(dāng)中最應(yīng)當(dāng)注意的是應(yīng)及時(shí)對漏的地方進(jìn)行封堵，從而保證漿液正常的流動(dòng)，直至返出孔外，到停止。在鉆頭不斷地向地層鉆進(jìn)的過程當(dāng)中，要使鉆機(jī)與地面保持垂直的90°角，然后保持鉆機(jī)行進(jìn)過程中的牢固問題，從而保證孔的斜率，使得防滲墻進(jìn)行有效的交接，避免叉樁現(xiàn)象的發(fā)生。與此同時(shí)，對鉆孔的深度、孔距的選擇都有嚴(yán)格的要求，因?yàn)樗麄兊某蓴『唾|(zhì)量會(huì)直接影響工程的造價(jià)和施工的進(jìn)度。如果鉆孔合格，可采用風(fēng)水輪換的方式對鉆好的孔隙進(jìn)行清洗，從而保證孔隙暢通，正常使用。

對于測壓管而言，應(yīng)采用2x1.1的測壓管，在他的外壁還應(yīng)當(dāng)用土工布進(jìn)行包裹，不僅如此，在測壓管的四周，還要用黃沙做漏層，才能使測壓管更好地發(fā)揮作用。

在插入噴射桿的時(shí)候，噴射桿應(yīng)直接插入鉆好的孔隙當(dāng)中，一直插到最底部為止。但是在插管的過程中有兩點(diǎn)注意事項(xiàng)，首先要將塑性水泥注入套管，使水泥的高度要到達(dá)管口，待水泥凝固后才能進(jìn)行拔管處理，其次要將材料均勻的PVC塑料管插入套管，當(dāng)套管完全拔出后，再將噴射管完全插入。

在對漿液進(jìn)行配制的過程中，要嚴(yán)格按照標(biāo)注好的加水加灰量進(jìn)行添加，水與水泥的比例為6：5，水泥的攪拌時(shí)間不少于1分半鐘，漿液的放置時(shí)間不宜超過4小時(shí)。在使用之前，要對漿液進(jìn)行嚴(yán)格的過濾，沒一刻鐘到半個(gè)小時(shí)就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一次檢測，以保證漿液的密度不超標(biāo)。制備好的漿液，不宜進(jìn)行離析處理。如果一旦違反了上述要求則應(yīng)當(dāng)做廢液進(jìn)行處理。

5.施工工藝

在施工前首先要對墻體的位置進(jìn)行確定，要保證施工建立墻體的地方無障礙，且平整。還要對軟土進(jìn)行土質(zhì)改造，降低施工過程中地基不穩(wěn)造成建筑坍塌的隱患，要時(shí)刻清除障礙，為順利的進(jìn)行施工做好一切準(zhǔn)備工作。

在墻體的位置確定后，要對噴墻做好管理，要控制好灌漿的壓力，速度等問題，最好使?jié){液達(dá)到沸騰的狀態(tài)。從而保證墻體密度均勻，無夾層，蜂洞。一旦有管道堵塞的現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)當(dāng)立即停止施工，進(jìn)行維修防護(hù)工作。

6.水利工程高壓噴射灌漿施工質(zhì)量檢測

在施工前首先要選擇一組經(jīng)驗(yàn)豐富，素質(zhì)較高的隊(duì)伍，正所謂良好的開端是成功的一半，一個(gè)好的工作隊(duì)伍，才能創(chuàng)造出好的工作業(yè)績。隨后要制定詳細(xì)的施工計(jì)劃，責(zé)任到人，要進(jìn)行詳細(xì)的分工，還要對可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)見，建立完善的預(yù)防措施。人員安排妥當(dāng)之后，還需要對用到的機(jī)械進(jìn)行檢測，確保機(jī)械的性能達(dá)到使用的需求。并且，還要備好相關(guān)配件，防止突發(fā)情況發(fā)生。

在施工過程中，首先應(yīng)該對材料進(jìn)行檢測，尤其是對水泥的檢測，這對于整個(gè)施工過程尤為重要。存放過久或者受潮結(jié)塊的水泥不宜再使用。其次是對鉆孔的沖洗，鉆孔應(yīng)使用風(fēng)水輪流沖洗，直至無堵塞物，水源清澈后停止。并且，還要通過壓水壓氣檢查，防漏防滲。最后在進(jìn)行灌漿的過程中要對儀器的裂縫進(jìn)行實(shí)時(shí)的關(guān)注，防止凝固體被損壞。

在施工之后，工程師應(yīng)該對照圖紙，進(jìn)行逐一的進(jìn)行核對和檢查。同時(shí)還要及時(shí)掌握地層內(nèi)部的動(dòng)態(tài)變化。

7.結(jié)論

水利工程的高壓噴射灌漿施工技術(shù)以其自身的優(yōu)勢，在水利工程的建設(shè)方面得到了廣泛的應(yīng)用，我們應(yīng)當(dāng)把握好質(zhì)量的監(jiān)測工作，從而促進(jìn)建筑的防滲能力以及防洪的能力，從而造福我們的社會(huì)和人民。

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