水利工程中高壓噴射灌漿施工技術探究

楊運昌

江西華龍水利工程建設有限公司 江西宜春 336000

水利工程的建設關乎我國區(qū)域經濟的發(fā)展，而水利工程施工工藝又決定了水利工程自身的工程質量。水利工程混凝土施工是其施工整體的核心，又因為其屬于大體積混凝土體系，在施工技術層面上有著更高的要求。所謂的高壓噴射灌漿技術是指利用高壓的液體（包括水以及混凝土漿）來對施工基底進行沖擊與切割的模式，進而在一定范圍內形成高強度的防滲與防沉降效果，為后續(xù)的施工奠定必要的基底基礎。此種方法發(fā)源于上個世紀70年代的日本，并在八十年代傳入我國。在部分對于基底處置要求相對較高的工程中得到了廣泛的應用。在不斷的應用過程中，我們逐漸摸索出一整套適宜于我國土壤地質特點以及施工類型的方法。而在理論研究層面則還顯得相對落后。為了進一步推廣與完善此種方法在我國相關水利工程中的應用，我們必須加強高壓噴射灌漿施工技術的研究[1]。

1 水利工程中高壓噴射灌漿技術原理

在施工過程中，軟土地基的處置一直是水利工程中的重要問題。如果對其處理不徹底則會形成水利工程整體沉降、開裂等現(xiàn)象，嚴重的會形成滲水侵蝕，進而威脅到水利工程以及下游的生產安全。而在軟土地基的處置過程中，河床融水率相對較高，傳統(tǒng)方式無法做到有效的處置，在這樣的背景下，我們引入了高壓噴射灌漿技術來進行加固。此種方法的主要原理是利用高壓氣流或者混凝土漿液將地表結構進行充分破壞，并利用空氣動力將土壤、混凝土進行充分的混合，進而達到混凝土漿液充分填充土壤地基間隙的目的。在混凝土凝固后使得土壤形成完整的應力結構，為上層的水利工程提供更為穩(wěn)妥的應力支撐。根據應用的沖擊介質的不同，可以講高壓噴射灌漿技術分為壓縮空氣與壓縮混凝土漿兩種模式。其中壓縮空氣的高壓噴射技術是通過繼通器將空氣與混凝土漿液進行分離噴射。利用高壓空氣對于上層土壤的破壞結構而形成類似丁達爾凝膠系統(tǒng)，為后續(xù)混凝土漿的噴射提供了必要的條件，使得混凝土與土壤介質能夠進行有效的結合，提高混合效率。而另一種方式則直接利用混凝土漿作為具體的沖擊單元，使得沖擊與混合同一時間進行，降低了土壤自身的空間系數，不僅能夠降低材料的使用，還能夠有效的縮短相關的施工周期與施工成本。上述兩個方面的技術應用原理類似，材料不同，均能夠為水利工程提供良好的支撐。

2 水利工程中高壓噴射灌漿施工特點與優(yōu)勢

（1）在噴射過程中串孔的現(xiàn)象時有發(fā)生，會影響到板墻體的形成。高壓噴射灌漿技術可以有效的對水利工程軟土地基加固操作進行實現(xiàn)，所以在用其進行加固處理時，它不會占用太大的施工面積，不用對地層進行切割處理，靈活性、實用性非常的高。經過不斷地操作發(fā)現(xiàn)，水泥的化學反應是在土層保護作用下進行的，所以他的凝結速度會比混凝土慢上很多。用高壓噴射灌漿技術再合適不過了。并且，高壓噴射灌漿技術對地層的適應性也很高，處理效果會好于深層攪拌法。但是在采取這種高壓噴射灌漿技術之前，要考慮到他對外界的干擾因素，并要設計合理的施工方案，和問題處理預案，以避免危害水利工程的構建。

（2）高壓噴射灌漿技術在水利工程地基處置的施工全過程中均能夠發(fā)揮應有的效果。此外，它易于操作，只要在土層中鉆一個孔徑50mm-300mm的小孔，即可進行施工。并且，由高壓噴射灌漿技術產生的凝結體的形狀，大小都可以通過調整噴射的速度或者壓力來進行操作和控制，還有一個很重要的因素就是他的原料來源范圍廣，所以生產成本較低。在管理方面，它結構簡單、小巧，對施工地點的要求較低。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，從而有利于調整和改進，使凝結體質量得到了保證。并且，施工過程中產生的噪音會比較小。

3 水利工程中高壓噴射灌漿施工要點探究

在高壓噴射灌漿施工的過程中需要根據不同的施工方式來確定其施工要點，具體分為如下幾個方面：

3.1 無損貼嘴灌漿技術要點

在施工的過程中需要對注漿嘴進行加工，并進行細致的打磨與沖洗，以保障其在實際施工過程中能夠有效的應用。此外，在打磨的過程中應該防止突出等注漿嘴缺陷，進而避免高壓氣流紊亂對實際的施工效果產生負面的影響。應用此種方式，在灌漿結束后應該對注漿嘴進行及時的清除，防止其停留時間過長而造成的應力衰減。

3.2 鉆孔灌漿技術要點

與上述方法相比，鉆孔灌漿是現(xiàn)階段應用較多的一種施工模式。該模式的施工核心是先進行打孔，后通過沖洗灌漿的方式來達到具體的施工效應。在該工藝的應用過程中其鉆孔與漿液的配置操作時期需要注意的要點。在鉆孔過程中，應該進行實時的檢測，對于及時發(fā)現(xiàn)的漏點進行有效封堵，以此來保障后續(xù)漿液的正常流動。當鉆頭不斷掘進的過程中應該確保鉆孔設備的角度與固定問題。在準直的指導下，保障掘進設備與地面保持絕對的90e能夠有效保障灌注施工的效果，而固定則多采用深埋、重壓等方式，可以根據實際的施工現(xiàn)場環(huán)境進行靈活選取。當鉆孔完成后，我們還應該進行側壓，采用2*1.1的測壓管體系對于外壁包裹之后進行側壓，此種側壓一方面能夠實現(xiàn)對灌注漿壓力的有效測定，同時還能夠保障測壓管體系的安全性，進而為其重復利用，降低工程成本提供必要的基礎。

3.3 漿液配比以及具體的噴射規(guī)劃

當上述體系噴射的過程中，漿液配比以及具體的噴射規(guī)劃是影響其質量的主要因素。根據理論要求以及實踐經驗，噴注漿水灰比為6：5最佳，且攪拌時間應該在1.5-2min之間，并采用現(xiàn)用現(xiàn)攪拌的動態(tài)供料模式來進行，單一的漿液配比停留時間應該小于4h。同時，為了保障施工質量，在具體的高壓灌注過程中應該建立實時監(jiān)測系統(tǒng)，對高壓灌注設備的狀態(tài)、漿液原料以及整體的質量進行監(jiān)控，一旦存在不合規(guī)現(xiàn)象則應該馬上停止施工，待故障與質量問題排除之后恢復。值得注意的是，施工現(xiàn)場應該建立必要的應急預案，以及備用設備。當存在質量問題時能夠快速的解決，在不超過1h內的故障排除是應急預案的基本要求。只有如此才能夠保障整體施工的連續(xù)性，才能夠保障施工整體的質量要求。

總之，高壓噴射灌漿在水利工程地基處置施工中應用廣泛。此種方法能夠有效提高軟土地基的承載應力水平，同時提升水利工程的整體施工質量與使用壽命。