高壓旋噴灌漿在水利工程除險加固工程中的應(yīng)用

何一飛

鄂州市水利建筑設(shè)計研究院有限公司 湖北 鄂州 436000

引言

如今高壓旋噴灌技術(shù)在水利工程施工中較為常見，目前在實際操作中，可供選擇的管道類型較多，例如塑料管、塑料拔管等，工作人員在實際施工中需要在地面下鋪設(shè)軟管，且需要保證軟管主要為塑料材質(zhì)，最后將空氣注入鋪設(shè)的軟管中，且將混凝土在其周圍填筑，完成填筑之后需要在混凝土沒有充分凝固前抽出塑料管，以此創(chuàng)建自然的一個混凝土通道。工作人員在建設(shè)管道時，需要綜合分析混凝土實際的凝結(jié)程度，并對其阻塞情況進行重點關(guān)注，避免因堵塞情況影響通道的質(zhì)量。灌漿約三十天左右需要詳細檢查實際操作情況，以此保證其能和水利工程施工要求相符。如今其在地基加固中廣泛應(yīng)用，效果較好，具有施工速度快的優(yōu)點，且不會對水利工程的壩體等形成破壞；另外其變形適應(yīng)性較強，功效高、用料少，可以相對降低工程的投資情況。

1 分析高壓旋噴灌漿技術(shù)

其應(yīng)用的主要原理：在鉆機造孔下在預(yù)定的土層位置下灌漿管，因其有噴頭，因此高壓下可以噴射高壓液體進而破壞土層，破壞中其鉆桿會均勻的向上抬升，充分攪拌土粒、漿液，凝固后就能獲得一種固結(jié)體，其具有較高的穩(wěn)定性，在推動地基承載力提高的同時具有一定的防滲的效果。高壓噴射灌漿的噴灌方式有3種：其一為擺噴；其二為定噴；其三為旋噴，在水利工程建設(shè)中，需要依據(jù)建設(shè)區(qū)域的土質(zhì)結(jié)構(gòu)、工程特點靈活選擇噴漿方式。

其在實際施工中的操作步驟如下：

第一，平整場地。即將施工場地中的地表植被鏟除，以此保證能和施工需求相符。

第二，測量、放線。通過高噴軸線開展測量放樣操作，明確孔位的同時依據(jù)測量的控制點明確孔口的高度，并設(shè)計標志，可以通過竹片的形式對鉆孔編號進行注明。

第三，鉆孔操作。鉆孔時需要通過二序分開操作，在實際中可以選擇膨潤土泥漿，以此保證固壁鉆孔的效果；另外實際中需要詳細記錄施工報表，以此推動鉆孔質(zhì)量的提高。

第四，檢查、驗收成孔。鉆孔成功后需要進行檢查，明確孔深和孔位，只有保證檢查合格之后才能開展后續(xù)工序。

第五，漿液配比操作。施工時需要嚴格對進漿比重進行控制，針對新制的漿液必須對比重進行測試；在噴射中，質(zhì)檢員也需要對比中進程抽查。另外實際中需要充分攪拌、嚴格過濾水泥漿液，且在實際使用中，需要嚴格遵循相關(guān)要求，配置多少應(yīng)用多少，并依據(jù)存放要求合理進行存放。

第六，噴漿操作。鉆孔完成后就需要移位鉆機，開展高壓旋噴灌漿操作，下高噴灌時，可以通過膠布纏繞的方式避免噴嘴堵塞。下管道德預(yù)定位置后需要調(diào)整噴嘴的位置，以此保證能有效輸入所需物料，準備工作完成后開始高壓灌漿，自下而上同步進行噴射、提升操作。

第七，冒漿回灌、封孔操作。噴射灌漿操作完成之后，需要移位高噴臺車，并引入回漿，回漿量如果不符于相關(guān)要求，就需要繼續(xù)在噴射孔中注入漿液，一旦孔口液面不再下沉、處于穩(wěn)定狀態(tài)就可以停止?jié){液的灌注。

第八，防滲體實驗。通過圍井方法健側(cè)高壓旋噴灌漿操作的質(zhì)量，噴漿結(jié)束一周后就可以開展圍井檢驗操作。開挖對圍井的上部進行檢查，明確防滲墻的質(zhì)量、厚度、搭接長度以及強度等是否和設(shè)計要求相符。

目前在水利工程中高壓旋噴灌漿較為重要，在降低施工成本方面具有良好的社會、經(jīng)濟效益，相對來講其操作方便、開挖小，對周邊的生態(tài)環(huán)境影響較小[1]。

2 水利工程中高壓旋噴灌漿技術(shù)的具體應(yīng)用方式

第一，施工準備工作。將高壓旋噴灌漿技術(shù)應(yīng)用于水利工程中時，首先施工人員需要依據(jù)工程的實際要求監(jiān)測灌漿部位、混凝土的實際溫度，因此保證其溫度均能符合要求，在注入冷卻水的時候，更需要嚴格關(guān)注，以此最大限度降低水利工程因溫度多高而影響整體的管道質(zhì)量。工作人員在實際工作中，需要通過三次連續(xù)的溫度測量以此明確混凝土溫度的具體特征，之后取平均值，以此獲取最合理、準確的溫度，并將其當作施工中的參考資料；另外針對接縫處，工作人員需要合理進行灌水浸泡操作，以此保證其濕潤狀態(tài)，促使接縫處能有效結(jié)合的同時保證灌漿的有效滲入。通常接縫部位浸泡的時間必須大于一天，之后還需要全面清洗所有連接出，排除接縫立面污水。在實際操作中需要重點關(guān)注的是，高壓旋噴灌漿技術(shù)在實際應(yīng)用中，需要重點有效的保護接縫部位，加壓時不能從外界縫隙灌漿，而保證順利開展灌漿工作的前提就是增加水平壓力于接縫出。

第二，施工中的管理。在水利工程實際開始前，工作人員首先需要全面有效的分析灌漿特點，同時明確混凝土的特點、規(guī)格以及工程區(qū)域的實際建設(shè)情況；另外在進行灌漿操作的時候，需要遵循由上到下的原則注入混凝土，如果罐裝區(qū)域上下存在相互滲透情況時就需要停止灌漿，并向責任機構(gòu)及時匯報，有責任機構(gòu)派遣專員全面考察、分析，最大限度保證灌漿方式的同步性。充分完成高度灌漿之后才能繼續(xù)灌漿其他高度區(qū)域，如果實際灌漿中，其他區(qū)域均處于良好狀態(tài)才能同步開展區(qū)域灌漿操作。灌漿后4h內(nèi)工作人員需要進一步處理，否則會導(dǎo)致漿液融合不佳。在處理灌漿區(qū)域的時候，工作人員需要增加水平壓力于周圍縫隙中，以此保證縫隙的穩(wěn)定性，避免其加重，而最佳的壓力控制值為0.2MPA。在實際灌漿操作中，工程師需要實時、有效的記錄整個數(shù)據(jù)，可以開展影像學記錄，通過錄像或拍照方式，以此保證后續(xù)能順利調(diào)取記錄，推動后續(xù)工作的順利進行。在實際操作中，一旦遇到關(guān)鍵工作，工程師就需要多方位進行檢測、確認，例如需要檢測漿液的配比情況、后續(xù)備用管道是否合理分布等。直到所有指標均和施工要求相符時，工作人員需要再次進行全面的檢測，之后再開展灌漿操作。灌漿時，每隔15min工作人員就需要綜合檢查以此，保證灌漿質(zhì)量和預(yù)期相同。實際中需要保證所有管口均為閉合狀態(tài)，以此避免回漿管、排氣管同時出漿，與此同時需要對漿液出入量進行合理的調(diào)整，排氣管中的壓力需要盡量排除，以此保證順利開展灌漿操作。

3 水利工程除險加固中高壓旋噴灌漿技術(shù)的實施方案

第一，高壓旋噴灌漿應(yīng)用需要具備的條件、原理分析。在孔底、鉆桿桿端存在特殊的噴嘴，通過高壓設(shè)備在周圍土體噴射固化漿液，而鉆桿會在實際噴射中旋轉(zhuǎn)上升，通過高速噴射流速開展切割、沖擊操作，并強制凝固漿液，以此在土體形成固結(jié)體，其具備一定的斷面、性能。最重要的需要控制、檢測的條件就是混凝土溫度，開展高壓旋噴灌漿之前，需要保證兩邊的風拱、混凝土溫度的一致性；且實際施工中，施工方案中會詳細記錄負重溫度、溫度。在實際處理中，工作人員還需要設(shè)計混凝土的年限，避免四個月內(nèi)其出現(xiàn)變動，灌漿區(qū)域混凝土需要保證其年限大于三個月，一旦和負重要求相符就可以進行灌漿操作。

第二，噴射灌漿操作。在處理漿液的時候，需要并列通過三重噴管進行噴射，在實際噴射中需要統(tǒng)一進行調(diào)度。噴管到底預(yù)計孔底深度是需要依據(jù)要求開展送漿、低壓送水操作，并依據(jù)相應(yīng)規(guī)定開展原位噴漿操作，一旦虹口回漿比重等同于預(yù)計值就可以通過間歇提升法開展提升噴射。需要保證實際灌漿操作中連續(xù)的自下而上工作，如果中途需要拆卸噴射管，那么搭機時需要復(fù)噴。實際操作中如果存在供水供電中斷情況，需要在施工恢復(fù)時，下方噴頭500mm，通過重疊搭接方式處理；另外工作人員需要對中斷的時間、深度進行記錄，如果時間大于0.5h，恢復(fù)時至少搭接1m的長度；如果時間大于3h，就需要先沖洗輸漿管，之后才能再次施工[2]。如果高壓旋噴灌漿中出現(xiàn)濃度較高、回漿量異常的情況，就需要及時對產(chǎn)生原因進行分析，并制定解決對策。實際灌漿中工作人員需要詳細、有效地對漿液材料、噴漿數(shù)據(jù)等進行記錄，并綜合、有效的管理其中的問題。

第三，質(zhì)量檢測工作。工作人員在灌漿完成后需要全面對灌漿的質(zhì)量進行檢查，明確其是否存在問題，同時及時記錄整個操作情況。如果某個區(qū)域發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不佳情況就需要針對性進行檢測，并制定改建方案，以此保證其能和實際灌漿要求相符。質(zhì)量檢測人員需要全面有效管理各種風險因素，明確監(jiān)測指標的同時保證各項制度能有效落實，以此保證監(jiān)測結(jié)果的可參考性。

4 水利工程除險加固中高壓旋噴灌漿技術(shù)應(yīng)用的注意事項

第一，注意鉆孔操作。首先需要嚴格規(guī)范的明確鉆孔位置，鉆機需要反復(fù)對其水平位置進行調(diào)整，并保證其安裝的平穩(wěn)性、牢固性。其次依據(jù)加密、分序原則推進孔序、孔徑，最大限度降低偏差概率。再次，在孔深方面，需要保證其相符于設(shè)計情況。最后在護壁泥漿的制作方面，原料需要選擇膨潤土、優(yōu)質(zhì)黏土，以此保證制作的護壁泥漿具備較好的分散性、可塑性、親水性和穩(wěn)定性。

第二，注意灌漿操作。施工前需要先進行導(dǎo)流圍堰的修筑；另外噴射施工時，需要噴射壓力和預(yù)定壓力相符，之后觀察回漿情況，一旦正常回漿就可以逐漸將注漿管提升。實際中需要重點明確灌漿在壩基交界處能正常回漿，否則需要降低高度到1m左右后重復(fù)在進行提升，以此保證固結(jié)體整體性的提高[3]。

第三，注意漿液配置操作。高壓旋噴灌漿技術(shù)在實際操作中，其防滲性會受到漿液質(zhì)量的影響，因此實際中需要嚴格控制漿液質(zhì)量。水泥是主要的制備漿液的材料，因此實際中需要檢查水泥的批次，保證其符合工程標準。

5 檢查高壓旋噴灌漿質(zhì)量

第一，開挖工作的檢查。工作人員在檢查時應(yīng)沿墻體一側(cè)開挖，控制深度在2m左右，之后可以通過肉眼進行觀察，明確銜接情況以及噴射的距離；另外不同部位需要橫向進行打孔取芯操作，以此明確墻體的強度、厚度。此種檢查方式相對來講具有較強的應(yīng)用性，且較為直觀。但實際中其在大面積以及復(fù)雜的加固工程中不適應(yīng)。

第二，鉆孔取芯工作的檢查。工作人員在高壓旋噴灌漿操作14d后可以開展鉆孔取芯操作，實際檢查中需要依據(jù)噴射墻體情況對檢查通設(shè)置情況進行調(diào)整；取芯時需要開展壓水實驗。在實際判斷中，需要依據(jù)細粒段、黏土、中粗砂抽芯檢查，如果交接穩(wěn)定、整體完整，那么實際中其抗壓強度通常大于12Mpa，但實際中工作人員需要依據(jù)實際情況綜合進行分析[4]。

第三，圍井注水試驗。高壓旋噴灌漿后一周就可以進行注水試驗的操作，如果存在嚴重的漏漿情況或當?shù)丨h(huán)境復(fù)雜，那么檢查時就需要應(yīng)用違禁注水試驗，之后依據(jù)實驗結(jié)果進行調(diào)整，保證處理后的旋噴結(jié)構(gòu)具備良好的結(jié)構(gòu)性、穩(wěn)定性，且沒有漏水情況。

綜上所述，經(jīng)濟的高速發(fā)展推動的水利工程的發(fā)展，我國的施工工藝、操作設(shè)備均得到進步，目前高壓旋噴灌漿技術(shù)在水利工程中廣泛應(yīng)用，具有重要地位。工作人員在實際操作中需要保證混凝土溫度平穩(wěn)、年限足夠后進行灌漿操作，以此保證灌漿操作的整體質(zhì)量。另外，實際中工作人員需要進一步對質(zhì)量監(jiān)控、技術(shù)規(guī)范等方面進行優(yōu)化，以此推動水利工程建設(shè)的長久、健康發(fā)展。