芻議水利水電工程施工中高壓噴射灌漿技術

文/魯茂舉，貴州藍茂勘測設計有限公司

1 導言

從總體的角度來講，在我國當前水利工程建設施工的過程當中，滲漏問題和穩(wěn)定性是影響工程和安全性的重要因素，需要相關工作人員對此有一個高度的重視。在以往的工程建設當中，造成水利水電工程質(zhì)量因素的種類很多，但是其根源在于人員和技術兩個方面。高壓噴射灌漿技術對人員的技術能力和水平提出了極高的要求，有很多的地方都需要注意，一定要根據(jù)工程的實際情況，選擇最為合適的噴射灌漿技術，最大程度的保證施工質(zhì)量和施工安全

2 高壓噴射灌漿技術的原理及分類分析

高壓噴射灌漿技術就是由高壓水泵將通過水管大量的直徑約2～3mm的水流從小孔泵出，此時形成的高壓水流具有極高的能量，就會使泥沙漿細化并且粘合，填補細小的空隙，將泥沙漿和土粒石子摻攪混合，形成凝結塊體，使工程質(zhì)量提高，達到加固防滲的目的。

在應用該技術進行施工時，主要借助高壓水或者是高壓漿液對相關地層進行射流切割攪拌，并且通過將水泥漿、復合漿液射入到地層中，能夠重新形成凝結體。這樣一來，就可以對原有地層結構起到加固作用，同時可以提高地基的承載效果與抗?jié)B透能力。施工過程中，需要用到的機械設備主要包括鉆機、造孔設備等。施工時需要將噴頭注漿管下放到預定的地層深度，并借助高壓水泵將預制好的漿液射出。這一過程中，射出的漿液可以達到10到25Mpa，進而可以對深層土體起到?jīng)_擊、破壞作用。由于射流過程的能量較大、速度較快，因而可以對原有地層中的土粒起到剝落作用。其中，顆粒較為細小的土粒將會伴隨著漿液源源不斷的冒出地面，剩余的顆粒較大的土粒在受到?jīng)_擊力、重力以及離心力的影響下，會隨著水泥漿體一同進行攪拌，并經(jīng)過重新排列組合，進而形成新的凝結體。

按照高壓泥漿射液束噴射的形式，高壓噴射灌漿技術可分為定噴式、擺噴式和旋噴式3種：定噴式：定噴式即在單位位置內(nèi)固定位置角度的泥漿射液束的噴射方式，這種方式可形成薄板狀泥沙漿凝結塊體，一般適用于水位較低的防滲固化工程，適用地質(zhì)：砂土、粉土；擺噴式：擺噴式即在單位位置內(nèi)一定角度內(nèi)搖擺噴射，可以形成較厚的泥沙漿凝結塊體，一般適用于水位中低的防滲固化工程，適用地質(zhì)：卵石層、碎石層和礫石層；旋噴式：旋噴式可以形成螺旋柱狀的泥沙漿凝結塊體，一般用于高水位的防滲固化工程，同時可以用來對地基進行加固防滲，適用地質(zhì)：均適用，但造價高。

3 水利水電工程施工中高壓噴射灌漿技術控制要點分析

3.1 做好施工前的準備工作

首先，要進行原材料的準備。為了提高灌漿過程中漿體的可泵性與保水性，要對所選材料的質(zhì)量進行嚴格的把控。施工前，要對漿體進行相應的養(yǎng)護與處理。同時，還要對漿體的抗壓力度進行相應的檢查，保證施工所用漿體的質(zhì)量能夠達到設計要求。施工時，為了防止?jié){體發(fā)生干縮問題，可以在漿體中添加適量的膨化劑與外加劑，進而改善漿體的性能。其次，施工前要應用定位技術對噴灌位置進行準確的定位?，F(xiàn)場的技術人員要對施工圖紙進行了解與分析，并根據(jù)設計要求與施工經(jīng)驗，合理設置各項施工參數(shù)。同時，借助于先進的定位技術，能夠準確的定位出防滲墻的位置。這一過程中，要避開固有鋼筋的位置，并且還要進行標記。此外，施工前還要做好場地的平整工作，進而為后續(xù)施工提供便利。

3.2 鉆孔技術

從實際的角度來講，鉆機操作人員的技術水平、危險因素的警覺以及處理能力都會對鉆孔施工產(chǎn)生重要的影響，同時也影響著內(nèi)部泥漿的可循環(huán)性。正因為如此，相關工作人員在進行鉆孔施工的過程當中，首先應該要求相關工作人員能夠熟練的掌握和應用鉆孔技術，所有的操作都應該嚴格遵循標準規(guī)范。在一般情況下，鉆孔位置和設計孔位的盤查應該控制在五十毫米之內(nèi)，深度和底高計量高于預期設計值。

3.3 插管

鉆孔工作結束后，就要著手進行注漿管的插入工作。大量的理論研究與工程實踐經(jīng)驗表明，鉆孔期間進行插管工作，能夠有效提高施工質(zhì)量，同時可以減少時間的浪費。插管之前，施工人員需要先將巖芯管拔出，之后才能插入到鉆孔中。為了確保插管工作的順利開展，施工過程中可以通過射水的方式與插管工作同步進行。這一過程中，要將水壓力控制在1MPa以內(nèi)，如果壓力過大將造成孔壁射塌等問題，進而對施工質(zhì)量與進度造成影響。

3.4 高壓噴射技術

高壓噴射技術是整個高壓噴射灌漿技術的核心。利用高壓水、高壓水泥漿以及高壓空氣在噴射管到達預計深度之后，逐次進行噴射輸送，完成噴射之后在高壓的作用之下進行兩分鐘左右的凈噴，當漿液冒出時可以根據(jù)先前所設計的參數(shù)進行灌漿，從而能夠實現(xiàn)對噴射速度、流量值以及壓力的有效控制。由此可知，高壓噴射技術對于操作的精度具有極高的要求。相關工作人員應該對每一個工作環(huán)節(jié)都進行嚴格的管理，從而能夠最大程度的保證高壓噴射灌漿技術的應用效果和應用質(zhì)量，進而能夠有效的保證水利水電工程整體的防滲性與穩(wěn)定性。

4 結束語

總之，高壓噴射灌漿技術在目前的水利水電工程施工中有著廣泛的應用，其不僅有著施工簡便、易操作的優(yōu)勢，同時對于各種施工環(huán)境有著良好的使用效果。