高壓擺噴防滲墻在黑龍江省北引進水閘工程中的應用

摘 要：北部引嫩進水閘工程位于嫩江河漫灘之上，地勢平緩低洼，進水閘基坑開挖深度為9米。進水閘現場開挖基坑滲透系數為500m/d（設計院提供），由于滲透系數較大，正常明排已無法排除現場滲水，為了滿足旱地施工的要求，施工時選取高壓擺噴防滲墻，根據現場地質情況（砂礫石）選用兩管法進行施工。文章對于高壓擺噴防滲墻的應用做出了闡述。

關鍵詞：高壓擺噴防滲墻；進水閘；應用

1 工程簡介

現場在上、下游圍堰及左右壩炕進行高壓擺噴防滲墻施工，防滲墻鉆孔間距通過成墻試驗及經驗選取為1.2米，高噴深度選定為粘土層下1米（平均成墻高度為18米）。圍堰及壩炕上的防滲墻型成一閉合防滲墻，總周長為400延米，共布置336個孔位。

2 原材料、實驗報告

本工程采用普硅42.5水泥，水泥需檢查進場合格證并按規范要求每200-400噸同一品種、同一標號、同一強度的水泥復檢一次水泥原材料質量。

3 施工程序

3.1 定孔位。在定孔位時，一定嚴格按照設計測量放樣定孔位，其誤差不大于2cm。在高噴灌漿軸線拐彎處應設固定樁，同時在施工軸線5～10m范圍設控制樁。

3.2 造孔。把鉆機移至鉆孔位置，對準孔位用水平尺掌握機臺水平，立軸垂直、墊牢機架、鉆機的垂直度偏差應小于0.5%，經技術人員驗測合格后方可開鉆。如發現鉆機傾斜，則停機找平后再開鉆。

鉆進過程中，遇到異常情況及時查明原因，采取相應措施，視地層性質選用適宜的鉆機及機具。對地層變化、顆粒大小、硬度等要詳細記錄，鉆孔結束后，由技術人員進行質量檢查，合格后方可移位進行下一個孔的鉆進。

3.3 下噴射管。將噴射臺車移至成孔處，先在地面進行漿、氣試噴，然后將噴射管下至預定深度，調正噴射角度，經檢查認可后方可進行高噴灌漿施工，噴射過程中如遇特殊情況，如漿壓過高或噴嘴堵塞等，應將噴射管提出地面進行處理，處理好后再進行施工。并記錄停噴時間、復噴時間，復噴時搭接深度不小于0.5米。

3.4 制漿。按設計配比進行漿液攪制，在制漿過程中應隨時測量漿液比重，每孔高噴灌漿結束后要統計該孔的材料用量。

3.5 噴射提升。當噴射管下至設計深度，開始送入符合要求的漿、氣，待注入漿液冒出孔口時，按設計的提升方式及速度自下而上提升。

噴射過程中，值班技術人員應隨時檢查各環節的運行情況，并根據具體情況采取下列措施：（1）接、卸換管要快，防止塌孔和堵嘴。（2）噴射因故障中斷，應酌情處理：①因機械故障，要盡力縮短中斷時間，及早恢復灌漿；②如中斷時間超過1小時，要采取補救措施；③恢復噴射時，噴射管要多下0.5m，保證凝結體的連續性。

3.6 回灌。噴射結束后，隨即在噴射孔內進行靜壓充填灌漿，直到漿面不再下沉為止，保證高噴防滲墻固結后墻頂標高，回灌漿液一般采用鄰孔高噴冒漿靜壓充填。

4 實驗確定參數

高壓噴射灌漿屬于隱蔽性工程施工，只有選擇合適的施工工藝和施工參數，才能保證施工質量。該工程擬采用我公司近幾年來研究開發，應用效果較好的新二管法高壓擺噴噴射形式來構筑地下防滲墻和帷幕，其施工參數如下（由成墻試驗確定）（見表1）：

在該工程正式施工前，我們將提交現場試驗方案（細則），經業主、設計等多方研究批準后實施。待試驗報告提交出具體的多環節的具體施工工藝措施及相應的施工參數，方能付諸正式施工。

5 施工方法

高壓噴射灌漿施工各個環節密切合作，才能達到質量要求，灌漿分兩序進行施工，先進行Ⅰ序孔施工，再進行Ⅱ序孔施工。高噴灌漿施工作業流程如下：

5.1 施工中漏漿處理。（1）孔口不返漿時，應立即停止提升；孔口少量返漿時，應降低提升速度；（2）降低噴射壓力、流量，進行原位灌漿；（3）摻入速凝劑；（4）加大漿液濃度或灌注水泥砂漿、水泥粘土漿；（5）向孔內填入砂、土等堵漏材料。

5.2 施工時串漿時處理。若施工中發生串漿，應填堵被串孔，待串漿孔高噴灌漿結束，應盡快進行被串孔的掃孔、高噴灌漿或繼續鉆進。

5.3 高噴灌漿因故中斷后恢復施工時，應進行復噴，搭接長度不得小于50cm。

6 人力設備

7 質量控制

7.1 建立建全質量管理保證體系，項目經理為質量第一責任人，明確質量管理職責，實行質量責任終身制。

7.2 工序質量檢查驗收實行“二檢制”，即施工班組（隊）自檢，項目部質檢科終檢驗收制度。終檢結果由監理部進行復查及核定。

7.3 配備足夠的質檢人員、技術人員，進行施工過程中的跟蹤檢查和技術指導。嚴格按施工圖紙測放軸線、孔位，保證軸線、孔位、孔斜符合要求；鉆進過程中注意孔內情況變化，如換層、掉鉆、塌孔、漏漿等，及時采取相應措施，保證成孔率達到100%；高噴過程中，定期測試水泥漿液的進漿比重，嚴格按照技術要求，對孔深，下管深度，漿、氣壓力、提升和旋轉速度等施工參數進行檢測、控制。各工序驗收合格后，方可進行下一道工序施工。

7.4 施工中準確、及時、完整地作好各項施工記錄和驗收簽證，包括鉆孔班報表、基巖鑒定表、高噴灌漿記錄表、高噴灌漿質量驗收表等，并及進行單元工程質量評定。

7.5 加強與甲方、設計、監理之間的溝通聯系，及時解決施工中出現的疑難問題，保證施工質量。

7.6 施工過程質量控制

高噴防滲墻的定位開鉆、鉆孔、噴漿設備、噴漿、結束噴漿移孔以及先導孔的定位開鉆、鉆孔取芯等工序，應進行工序質量檢查。

8 施工設備

8.1 XY-2型巖芯地質鉆機

該機系重慶探礦機械廠生產的液壓鉆機，該鉆機動力大，扭矩大，具有油壓自動給進機構，鉆進效率高，鉆孔深度300～500m。

8.2 PP-120型高壓泥漿泵

該泵系北京探礦機械廠引進日本技術制造，該泵結構簡單，維護保養容易，動力采用調速電機，操作方便，其最大工作壓力38MPa，排量65～110L/min。

8.3 XPB-90型高壓泥漿泵

該泵系國內技術生產，結構簡單，維護保養方便，最大工作壓力38Mpa，排量70～90L/min。

8.4 YV6/8型空壓機

該機排氣量6m3/min，排氣壓力0.8MPa，轉速980r/min，軸功率40KW，風冷式。

8.5 GP-5型高噴臺車

該臺車系山東泰安灌漿公司生產，已在三峽一、二期、三期圍堰防滲工程和三峽下游引航道隔流堤及廣東、長江堤防等多個工程中使用數年，機械部件不斷改進，機械狀況性能優良。臺車的塔架底盤采用了液壓步履裝置，使移動定位更加靈活方便，并使用液壓油缸起架，起重量可達6T，提升高度為15m。

提升機構采用功率為2.2KW的調速電機作為工作提升動力，可對提升速度在6-25cm/min范圍內無級調整。快速提升則采用功率為13KW的普通電機，減少輔助作業時間，可有效地防止埋管現象發生。

旋轉機構采用功率為7.5KW的調速電機通過減速機帶動。旋轉采用齒輪轉動，調速范圍0～40r/min，這樣扭矩大，對于在施工中發生串漿現象的孔可以旋轉鉆進。旋轉機構在提升機構牽引下帶動噴射裝置沿塔架上下運行，有利邊旋轉邊噴射提升。

8.6 制漿設備

采用WJG-80型攪灌機，該機由動力機、攪漿機、篩漿機構及儲漿機構組成。具有高速攪漿、自動篩漿、自動拌漿儲漿等功能，可進行連續作業，攪制漿量最高100升/min。為保證供漿，增加一臺慢速攪漿機儲漿。

9 施工效果

防滲墻成墻后進行了圍井試驗，試驗結果為基坑滲透系數由500m/d降至10-5。基坑開挖至設計最低高程后（水位差8米），需用2臺6寸泵維持水位，效果非常理想。