高壓定噴灌漿在水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用

王宏亮

摘 要：文章根據(jù)惠來(lái)縣東部仙庵鎮(zhèn)的頂溪水庫(kù)采取的高壓定噴灌漿技術(shù)為例，檢驗(yàn)該技術(shù)對(duì)水庫(kù)除險(xiǎn)加固的實(shí)際應(yīng)用有著明顯的效果。

關(guān)鍵詞：高壓定噴灌漿 水庫(kù)除險(xiǎn)加固 防滲漏

1.工程概況

頂溪水庫(kù)位于惠來(lái)縣東部仙庵鎮(zhèn)的東埔溪上游，主要以灌溉、防洪、鄉(xiāng)村供水為主，極大的便利和促進(jìn)當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展。壩址上游集水面積18.40km2，河流長(zhǎng)度6.61km，河流比降0.028，水庫(kù)正常蓄水位20.85m（筑基，下同），相應(yīng)庫(kù)容1839萬(wàn)m3，水庫(kù)總庫(kù)容為2630萬(wàn)m3。本工程針對(duì)主壩壩體進(jìn)行灌漿加固，采用定噴灌漿和劈裂灌漿。劈裂灌漿于高噴灌漿之后施工，施灌先河槽段后岸坡。采用“少灌多復(fù)”方法，待第一孔序灌漿結(jié)束后，再進(jìn)行第二孔序。

主壩壩基高壓定噴灌漿在現(xiàn)狀大壩中軸線(xiàn)上0+085～0+359.5段進(jìn)行，范圍為主河床沙層段，全長(zhǎng)274.5m，終孔距1.5m，一序孔孔距3.0m，二序孔于一序孔中間布設(shè)。主河床段鉆孔深入全風(fēng)化土3m，高噴上限進(jìn)入粘土層1m。單板間板墻鏈接為交叉連接，兩板夾角120。灌漿漿液采用425#普通硅酸鹽水泥，漿液比重1.6～1.75。高噴灌漿工程量約為2333m，并且本次工程采用三管高壓定噴樁的灌漿方式。

2.高壓定噴灌漿施工工藝

灌漿其孔位與施工順位按照：定孔→鉆孔→下噴射裝→制漿→噴射→旋轉(zhuǎn)提升定向?？仔虬凑障纫恍蚩缀蠖蚩走M(jìn)行高壓定噴灌漿，施工中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)夾角進(jìn)行定向噴射灌漿施工。高噴定噴灌漿板墻連接示意見(jiàn)圖1。

施工指示和施工流程是水庫(kù)實(shí)施高壓定噴灌漿施工工藝的根本基礎(chǔ)和重要方向，因此頂溪水庫(kù)在施工前一定要結(jié)合施工圖的要求和指示進(jìn)行操作，對(duì)水庫(kù)大壩及周邊的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行考察，選擇有代表性的區(qū)域進(jìn)行高壓定噴灌漿試驗(yàn)，并且嚴(yán)格按照施工流程操作：測(cè)量放線(xiàn)定位→引孔鉆機(jī)就位開(kāi)孔檢查→鉆進(jìn)成孔→清孔移鉆→插入高噴管→啟動(dòng)空壓機(jī)送風(fēng)→啟動(dòng)高壓泵送水→漿液配制泵送→高噴作業(yè)→觀察高噴參數(shù)→回灌→孔內(nèi)保持滿(mǎn)漿→轉(zhuǎn)入下一孔位。這樣有利于泥漿攪拌時(shí)水灰比的把握，最后在實(shí)施高壓噴射灌漿的過(guò)程中一定要遵守參數(shù)指示確保灌漿質(zhì)量的完成，在拔出套管?chē)娚渫旰?，?duì)出現(xiàn)孔口下沉的情況要不斷的采取靜壓灌漿，直到漿面不下沉。

2.1鉆孔

在施工前首先將施工的場(chǎng)地整理平坦，通過(guò)挖好排漿溝進(jìn)行鉆機(jī)定位以及設(shè)計(jì)好鉆孔的位置。采用SH30-2型工程鉆機(jī)沿著軸線(xiàn)進(jìn)行分布鉆孔，并且保證注漿管與最終的實(shí)際孔位的距離差保證在50mm以?xún)?nèi)，在進(jìn)行鉆孔的過(guò)程中，手中的鉆機(jī)座一定要平穩(wěn)，立軸與孔位要對(duì)齊，保證其傾斜的角度差在0.5°以?xún)?nèi)，用比重為1：1的黃泥漿作為鉆孔時(shí)的護(hù)壁材料，并且記錄鉆孔時(shí)的整個(gè)過(guò)程，以便在某項(xiàng)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)及糾正。

2.2下噴射管

在進(jìn)行下噴射管的過(guò)程中，實(shí)行先鉆孔再下管或者采取直接下管的方法都是可行的，不過(guò)要注意的是在插管之前最好用塑料膜將噴嘴包好，這樣能有效的阻止管外的泥沙或者管內(nèi)的一些泥漿堵住噴嘴而造成塌空的現(xiàn)象。當(dāng)噴射管插入所規(guī)定的土層深度后，最好是用清水進(jìn)行試壓，并且在注漿設(shè)備處于正常運(yùn)行的情況下，不斷的攪拌水泥漿使水泥漿達(dá)到一定的要求，接著開(kāi)始進(jìn)行高壓注漿工作。

2.3注漿作業(yè)

進(jìn)行注漿作業(yè)時(shí)要按照自下而上的順序進(jìn)行，并將高噴部位保持上升的定噴模式。調(diào)節(jié)高噴作業(yè)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，如注漿流量、時(shí)間、壓力等參數(shù)，使其達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)場(chǎng)施工的過(guò)程中根據(jù)注漿情況做好實(shí)時(shí)記錄，密切進(jìn)行各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的觀察，以免出現(xiàn)冒漿等情況。

2.4灌漿結(jié)束條件及回填封孔

灌漿結(jié)束是要在一定的條件下完成的，必須符合設(shè)計(jì)規(guī)定的灌漿壓力。高噴灌漿孔段單位的吸漿量在0.4L/min時(shí)，那么在之前灌漿量的基礎(chǔ)上再加上60min，保證灌漿的壓力符合規(guī)定的范圍內(nèi)即可完成，并且在灌漿結(jié)束后，工作人員要及時(shí)的將灌漿孔進(jìn)行清理和洗滌，并且此時(shí)必須有相關(guān)的監(jiān)理人員對(duì)其檢查和驗(yàn)收，在檢驗(yàn)合格后才能用回填料將灌漿孔口進(jìn)行密封收好。

3.高壓定噴灌漿的質(zhì)量控制措施

（1）高噴防滲墻需要結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙，然后根據(jù)圖紙上的檢位要求進(jìn)行放樣定位，確保其質(zhì)量的誤差控制在5cm以?xún)?nèi)。

（2）水泥漿液的高壓噴射作業(yè)一般來(lái)說(shuō)是不可中斷的，但是如果在噴射過(guò)程中出現(xiàn)噴射停止，就要檢查和記錄好中斷時(shí)間的長(zhǎng)短與具體位置，在進(jìn)行重新噴射時(shí)將中斷位置以下的30cm左右的漿噴桿處進(jìn)行重疊搭接復(fù)噴，如果停機(jī)超過(guò)了3h，就要考慮先清洗水泵體輸漿管路，將里面的雜質(zhì)弄干凈后再進(jìn)行施工。

（3）發(fā)現(xiàn)噴嘴被堵，應(yīng)及時(shí)采取噴射工具將其處理順暢并且進(jìn)行再次噴射，盡量保持風(fēng)、水、漿的連續(xù)輸送。

（4）在耗漿量大的情況下，孔口依然沒(méi)有漿液返回或者只是一些少量漿液和濃度低的漿液返回，那么可采取靜噴或上下反復(fù)噴射的方式致使返漿正常；如果出現(xiàn)冒漿過(guò)大的情況，采取降低噴射壓力，加快旋轉(zhuǎn)速度、提升速度以及摻加速凝劑的方法來(lái)縮短漿液凝固的實(shí)踐，并且為確保預(yù)防缺陷樁與相鄰的定噴樁之間能夠有效的銜接，可以在樁體之間再添加幾個(gè)定噴點(diǎn)。

（5）高壓定噴灌漿在技術(shù)操作上也有一些硬性規(guī)定和指標(biāo)。不管是沿樁號(hào)、參數(shù)、墻體性能還是選擇灌漿的方式都要根據(jù)實(shí)際指示來(lái)施工，而萬(wàn)萬(wàn)不可自作主張的進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如墻體性能抗壓強(qiáng)度必須是在國(guó)家要求的指標(biāo)范圍內(nèi)。

（6）監(jiān)察人員在進(jìn)行高壓定噴灌漿噴射前需要對(duì)樁位情況、材料選擇以及鉆孔位置等等施工操作進(jìn)行檢查和監(jiān)督，這樣才能確保后面施工的順利進(jìn)行；在進(jìn)行高壓定噴灌漿時(shí)監(jiān)察人員則要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巡回、嚴(yán)格把關(guān)檢查噴射插管插入的位置和深度，避免在噴射過(guò)程中發(fā)現(xiàn)中斷現(xiàn)象，并且對(duì)高壓噴射的工藝流程和工藝效果進(jìn)行檢驗(yàn)，確保是按照嚴(yán)格的流程進(jìn)行，從而減少錯(cuò)誤發(fā)生，例如定噴墻厚度設(shè)計(jì)應(yīng)該在7cm左右，使兩個(gè)相鄰的樁之間搭接嚴(yán)謹(jǐn)；在高壓定噴灌注漿施工完成后，監(jiān)察人員應(yīng)該嚴(yán)格按照施工圖和指示對(duì)開(kāi)挖、搭接、壓水試驗(yàn)等情況進(jìn)行檢查，確保注漿和耐久性符合國(guó)家和工程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，從而保證該水庫(kù)土壩不再出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象。

4.完工后成果數(shù)據(jù)和檢測(cè)分析

高噴灌漿試驗(yàn)、質(zhì)量控制工作完畢后，工作人員分別針對(duì)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程進(jìn)行了開(kāi)挖檢查、鉆取巖芯和圍井注水試驗(yàn)。并將其中的兩組巖芯樣送某水利科學(xué)研究所試驗(yàn)室進(jìn)行研究與檢驗(yàn)，檢驗(yàn)過(guò)程中完全遵照國(guó)家各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行操作，檢測(cè)完畢后發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)指標(biāo)均符合工程安全需要。逐漸完善工程項(xiàng)目，當(dāng)主體工程完工后，嚴(yán)禁進(jìn)行損壞工程的取樣試驗(yàn)，工作人員在工程的灌漿軸線(xiàn)位置設(shè)置6個(gè)正方形圍井，按照規(guī)范的操作順序進(jìn)行壓水試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)滲透系數(shù)均小于1Lu，與工程安全設(shè)計(jì)的要求相符合。具體檢驗(yàn)報(bào)告如表1所示。

5.結(jié)論

在頂溪水庫(kù)引用高壓定噴灌漿噴射技術(shù)后，有效消除該壩體的滲漏現(xiàn)象，說(shuō)明了高壓定噴灌漿噴射技術(shù)對(duì)預(yù)防滲漏有明顯的效果，不僅經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、操作方法簡(jiǎn)單、無(wú)噪音且無(wú)公害，是目前我國(guó)進(jìn)行水庫(kù)除險(xiǎn)加固中的有效方法，不過(guò)除了該技術(shù)本身的優(yōu)點(diǎn)，施工人員必須根據(jù)土層的特征，對(duì)高噴施工的參數(shù)和工藝進(jìn)行合理測(cè)算，使墻體平整均勻、樁孔在準(zhǔn)確的位置、墻樁銜接到位，以保證高噴施工高質(zhì)量的完成和有效的推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]任志春.雙峰水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程擺噴灌漿技術(shù)的實(shí)踐[J].黑龍江水利科技，2007，35（1）：62-63.

[2]劉健.高壓噴射灌漿技術(shù)及其在水利工程中的應(yīng)用[J].山西水利，2010，26（6）：41-42.[3]陳新麗，陳濤.高壓定噴灌漿技術(shù)在吳洼水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用[J].河南水利與南水北調(diào)，2013（8）：5-6.endprint