圍堰高壓旋噴防滲墻施工技術

周振華

(四川港航建設工程有限公司，四川成都 610000)

圍堰防滲墻對于解決圍堰滲漏、流砂等隱患問題效果良好，普遍應用在我國水利建設工程中。在工程建設中高強混凝土或塑性混凝土防滲墻技術被大量運用，取得良好效益的同時，也可以看到其中存在的一些缺陷，如防滲墻強度和抗滲性較低、耐久性差、墻體偏厚導致成本偏高等問題。因此，對圍堰防滲墻在施工中存在的問題思考總結，開展圍堰高壓旋噴防滲墻施工技術的相關研究迫在眉睫。

1 圍堰高壓旋噴防滲墻施工技術研究

1.1 工程概況

渠江下游廣安市岳池縣羅渡鎮河段的富流灘樞紐，是航運梯級的最后一個梯級。富流灘船閘改擴建工程是原工程的左岸，靠近接頭壩，為新建的二線船閘，船閘為三級船閘，船閘工作深度為11.8 m，有效范圍為200.0 m×23.0 m×4.0 m(長×寬×水深)，可通行1 000 t級船舶。船閘構造有上下引航道、上下閘首和閘室，閘室的尺寸為180 m×23 m×4.2 m，船閘長度約990 m。

1.2 高壓旋噴灌漿施工工藝流程

高壓旋噴灌漿施工工藝流程如圖1所示。

圖1 高壓旋噴灌漿施工工藝流程

1.2.1 孔位布置

依據高壓旋噴施工的要求及其他工程的施工經驗，采取三管法高壓旋噴工藝，每個施工單元相隔100 m，分兩序孔分別施工，先Ⅰ后Ⅱ，即先施工Ⅰ序的1～3號孔，再施工Ⅱ序1～3號孔。

1.2.2 鉆孔

(1)孔位放樣：先行與測量監理工程師測量施工區域的地形，每孔間隔1 m，孔位中心偏差在5 cm以內。

(2)移動鉆機到測量標準的孔位，用水平儀檢測鉆機四周，調整鉆頭呈豎直狀態后開始鉆孔。

(3)SL400型、HM90型鉆機鉆至設計深度，輸入泥漿或者放入帶有方孔的護壁管，一邊拔出護壁管，一邊進行孔口的防護，防止有雜物掉落。

(4)鉆孔完成后進行深度檢測，檢查人員做工序的驗收，檢測每個孔的深度達到要求。在驗收合格以后，對孔口進行有效的保護。

1.2.3 高壓噴射灌漿

(1)高噴臺車就位：將高噴臺車與已經開好的孔口對準，讓臺車保持水平，并進行試噴作業，檢查管路、機械和參數，均達到要求后再下放噴管。

(2)噴具入孔：吊起噴具與孔口中心對準，把噴頭放入孔的底部，當孔的深度大于15 m時，分多次放入，噴具的接頭處要特別檢查。

(3)制備漿液：ZJ-800型高速攪拌機，攪拌的時間需大于30 s，測量漿液質量，合格后，過濾保存，最后噴射作業。

(4)噴射提升：先行通過泥漿泵泵送漿液，然后開始高壓噴射，再利用空壓機供給高壓氣體，靜噴大約30 s后，在參數均達到要求后，按一定的速率開始旋轉拉升，在距離孔頂1.0 m左右時，減慢上拉速度，達到孔頂后靜止噴射30 s左右。

(5)孔口填充：灌漿后，繼續向孔內輸送水泥漿，等到孔口的漿液不下降時，停止輸送。

(6)機具的清潔：孔位施工好后，將噴桿、噴頭等洗干凈，不得遺留漿液。

(7)成墻施工：單孔噴射作業采取連續施工，12～48 h后才可以對臨近的Ⅰ、Ⅱ序孔施工。施工時隨時對施工的次序進行相應的調整。若間隔時間太長，應提高噴射壓力，降低提升的速度，確保Ⅰ、Ⅱ序結構的可靠搭接。

1.2.4 特殊情況處理

(1)鉆孔時，遇到有大量較大的石頭區域或有較大漏水量，在施工作業之前，先填入按一定級配材料，減少大孔隙，再灌入漿液使其不吸漿，最后再開始水泥漿噴射作業。

(2)噴射中斷。噴射過程中，因突發情況中斷，且中斷的時間在30 min以上時，需要及時準確記錄中斷的位置和時間；重新噴射前，插入中斷部位以下30～50 cm的位置進行復噴。

噴嘴堵塞時，馬上拉出噴具洗凈，再放入已經噴好的孔段以下30～50 cm左右進行二次重新噴射。

(3)有較大的耗漿量和孔口不返漿或返漿濃度較低的情況時：①成孔后，用膨潤土或黏土，充填灌注黏土漿，防止已成孔坍塌；②在注漿之前，在不影響灌漿質量的前提下傾倒顏料或其他容易分辨的材料，記載每一個孔的返漿狀況，進行分析，特殊情況特殊處理；③針對不冒漿或嚴重漏漿的孔。從孔口填入含有沙、膨脹土(黏土)、石子、碎布、碎土工布、麻絲等材料或者水泥砂漿進行堵漏，使其恢復孔口正常返漿。

(4)鉆孔產生的石粉遺留在渠道內，會導致嚴重透水，成孔后留存護壁鋼套管，以每1.5 m(每節套管長1.5 m)作為處理區間。首先拉升一節套管拆卸，向孔內倒入沙、米石、水泥、速凝劑等材料，噴管伸入孔的底部，往返噴射、搗實該區域，盡可能滿鋪級配料。

1.2.5 施工材料和灌漿漿液

1.2.5.1 水泥

普通的硅酸鹽水泥拌制噴射的漿液，有特殊需要提高強度時，采用 P.C42.5級水泥或摻加高效擴散劑到 P.C32.5級硅酸鹽水泥中。檢測每批水泥質量，符合要求后才可以投入使用。

1.2.5.2 摻和料

依據DL/T 5148《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》的規定，使用各種摻合料前需獲得監理工程師同意。

1.2.5.3 外加劑

按照DL/T 5148《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》的規定控制外加劑的質量，通過室內試驗和現場試驗確定摻入量，使用前需獲得監理工程師同意。

1.2.5.4 灌漿漿液

采用純水泥漿液的灌漿漿液，由施工的現場情況和監理工程師同意選用的材料等，經過室內多次試驗確定，得到漿液初步的水灰比：0.6∶1～1∶:1，漿液比重：1.70～1.50 g/cm3。

1.3 質量控制

(1)通過做試驗樁，找出合適的旋噴和漿液的參數。深度、孔徑滿足設計的要求。

(2)加入一定量的早強劑等材料，提高孔體本身的強度。

(3)冒漿量大于20 %或完全不冒漿時，立即調查原因，更改旋噴的參數或增大減小噴嘴的孔徑。

(4)鉆桿轉動、拉升不能停止，拆除接長的鉆桿再噴射時，保證鉆桿有大于10 cm小于20 cm的插入度，防止斷樁。

(5)由于機械故障引起施工暫停，要再次伸入孔底進行二次噴射。

(6)制作漿液時，水灰比按要求配制。噴射時，隨時關注泥漿的沉淀和濃度，防止影響質量。漿液配制好后，用濾網過濾，過濾篩孔一般不大于噴嘴半徑。

(7)在旋噴過程中，遇到大塊石時，采取加樁或調整樁位的處理措施。

(8)嚴格依照規定做好噴射作業的記錄。

2 結束語

本文以渠江廣安(四九灘～丹溪口)航運建設工程富流灘船閘改擴建工程為例，介紹了一種新型圍堰高壓旋噴防滲墻施工技術，避免了施工工期的拖延，保障了施工人員的安全，具有較好的效益，為圍堰防滲墻更進一步的發展提供參考。