淺談某水庫上游圍堰高壓旋噴施工方法

李鵬江

摘要：本文結合實際工程，介紹了高壓旋噴的施工工藝，并對特殊情況處理和施工質量控制進行了講解，為推廣高壓旋噴施工提供技術指導。

關鍵詞：水庫；高壓旋噴；注漿；特殊情況處理；質量控制檢查

高壓旋噴施工技術作為基礎處理的一種施工方法，經過長期發展已經很成熟，在大量工程中得到應用。目前水電建設大部分圍堰施工均為臨時工程，在合同中都會做相應規定，由施工單位承擔全部風險。高壓旋噴施工質量能否得到保障，成為施工的頭等大事。高壓旋噴施工完成后，對工程后期影響較大，成功了，工程后期成本能得到很大降低，否則，成本將不可控，對施工單位將造成無法彌補的經濟損失。本文對高壓旋噴施工工藝，特殊情況處理和施工質量控制進行詳細說明，僅供探討。

一、工程部位

某水庫高壓旋噴的施工部位有上游圍堰河床段、右岸及圍堰軸線左岸。

二、施工工期

高壓旋噴計劃工期2013年11月14 日至2013年12月13 日，設計工程量710m。按照施工方案分左右岸施工，右岸設計工程量 420 m，左岸設計工程量290 m。

三、施工工藝及方法

1、施工方案

高噴灌漿由于受截流事件影響，我部采用分期導流（共兩期）的方式對上游圍堰河床段進行高噴灌漿，首先進行圍堰軸線右岸高噴灌漿，再進行圍堰軸線左岸高噴灌漿；具體如下：

在進行右岸高噴灌漿前對河道進行一期導流，導流采用左岸明渠導流；明渠設在左岸山體坡腳，起點位于上游圍堰上游30m（895.3高程），終點位于上游圍堰下游40m（895高程）。河床封堵采用石渣料回填封堵，并在上游進行粘土閉氣。

在右岸高噴灌漿完成時，對河道進行二期導流，導流采用右岸明渠導流；明渠設在右岸山體坡腳，起點位于上游圍堰上游30m（895.3高程），終點位于上游圍堰下游40m（895高程）。河床封堵采用石渣料回填封堵，并在上游進行粘土閉氣。

2、施工方法

高壓旋噴采用水、風、漿三重管法施工，施工前根據河床沙礫粒徑、厚度分布情況及以往施工經驗，除擬施工參數如附表，并通過現場試驗對施工參數進行調整。

a）高壓旋噴施工前，先在圍堰軸線下游側挖好排水溝并采用5cm的砂漿護面，其斷面尺寸為0.5m×0.5m，長度為120m。

b）上游圍堰設1個回漿沉淀池，其斷面尺寸為4.0m×4.0m×2.5m， 廢漿液經處理后排入河道（回漿不經處理不能直接排入河道）。

c）施工前按施工設計并經監理工程師批準的施工圖紙由測量人員進行測量、放樣與定位，并進行統一編號。

d）造孔采用XL50型履帶鉆機造孔，孔徑φ150mm，鉆機就位，偏差不大于5cm；鉆孔保持鉛直。鉆孔時要認真記錄砂礫石層厚度及終孔深度等。孔深經驗收合格后下入PVC管進行護壁。鉆孔質量要求：孔位誤差：小于5cm；孔斜誤差：小于1.5%；孔深誤差：小于1%。孔底沉淀不超過10cm。鉆孔終孔后按以上標準進行檢查，符合要求，即作為合格孔進行高噴。

e）造孔結束，按分序施工的原則將高噴臺車就位。

f）在噴射桿下入鉆孔前，必須在地面做1min的試噴試驗。如水、氣暢或壓力不足，應重新調試設備或更換水、氣嘴，使壓力滿足設計要求。然后用膠帶將水、氣嘴保護起來，以防止在下噴桿時泥砂進行噴頭的水、氣室中，堵賽噴桿。

g）完成上述步驟后，即可將噴桿放入孔中。在下噴桿的同時，通過噴桿向孔內注入清水或稀水泥漿，以防止泥砂涌入噴桿內，保證漿液暢通。當噴桿下至預定深度后，即可進行下步工作。

h）制漿機開始配制濃水泥漿并送經噴桿注入孔內，同時調整好噴射方向及擺動角度，卷揚機調好提升速度檔次，做好提升準備。

i）當濃水泥漿冒出孔口時，立即往孔內送入高壓水、再接著送壓縮空氣。孔底靜噴射2-3min后開始提升噴桿，進入正常高噴工作。與此同時，將孔口冒出的漿液（符合利用要求的）送一部分回制漿機中，重新利用。

j）當噴桿提至終噴高程時，停止提升噴桿并繼續靜噴射2min后即時可停高壓水、氣，但必須繼續往孔內注漿，直至孔內漿液暫時填滿為止。

k）上述工作完成后，即停止制漿、送漿，并移開高噴臺車，但由于孔內水泥漿液在析水凝固過程中會造成孔口泥漿下沉，這時應及時不斷地往孔內加濃水泥漿（或回漿），以保持一定的漿柱壓力，及時充填孔內漿液析水凝固所造成的空洞，保證板墻頂部質量。靜壓回填灌漿必須連續不斷，隨沉隨補，直至漿液不再下沉為止。

r）高噴過程中，風、水、漿三個參數必須同時滿足要求。若高壓水泵上壓力小于 35Mpa立即調整，調整時間若超過30秒，應通知孔口停止提升，待調整完畢后，再恢復提升。漿液供不應求或空壓機故障時都必須立即通知孔口停止提升，并迅速處理。噴具提升至孔口結束，并由專人負責孔口回填，漿液沉淀后再補充，直至沉淀至孔口。

3、水泥漿配制

灌漿水泥采用新鮮的士p.o32.5普通硅酸鹽水泥，受潮結塊者不得使用，漿液配合比為0.5：1，漿液比重1.80，制漿用水采用清潔的河水，漿液攪拌時間不得少于2分鐘，過濾后方可用泵送入孔內。水泥漿從制備至用完的時間不得超過4小時。

4、特殊情況處理

a）高噴中斷后立即停止提升，并記錄中斷深度，盡快恢復。若短時間不能恢復，應提出噴具，用水沖洗干凈，待設備正常后造孔至中斷深度以下1.5m，繼續進行噴射灌漿。

b）大量漏漿的鉆孔可在漿液中加入1-4%的水玻璃或摻入細砂，同時降低提升速度，待返漿正常后進行正常提升。

c）高噴過程中，若相鄰孔串漿，應將串漿孔封堵后繼續進行，高噴結束后將串漿孔重新造孔至原孔深度。

5、質量控制與質量檢查

高噴灌漿作業必須在有技術或質檢員在場的情況下進行，技術人員對噴嘴組裝及試運轉認可后方可將噴嘴下入孔內。高噴過程中，應隨時檢查各種機具運轉是否正常。主要檢查內容包括：

a）噴具入孔深度是否與孔深吻合。

b）噴射方向是否與軸線一致。

c）孔口泵壓力，空壓機壓力，水灰比，送漿量等是否滿足要求。

d）孔口旋擺速度，噴具提升速度是否滿足要求。

e）孔口返漿情況記錄。

每孔高噴結束后，原始資料由記錄員、班長、機長、值班技術員共同簽字。當高噴凝結體具有必須強度后，進行鉆孔檢查。

a）鉆取巖芯，觀察漿液注入和膠結情況，測試巖芯密度、抗壓和抗折強度、彈性模量等物理力學性能及滲透系數、滲壓比降等防滲性能。

b）在鉆孔內進行注水或壓力試驗，實測高噴凝結體的滲透系數。

c）利用鉆孔，對高噴凝結體進行貫入試驗，測試高噴凝結體密實程度。

d）整體效果檢查：作為圍堰防滲墻體，待基坑開挖后，測試基坑排水量，這是最直接檢驗防滲質量的方法，以此作為依據用以對高噴防滲墻質量做出整體評價。

結語、本工程高壓旋噴技術應用于工程實體中取得了較好的效果，圍堰滲水量小于設計及規范要求。減少了基坑抽排水工作量，降低了施工成本，對后期工程管理及施工進度具有積極作用。