彌河橡膠壩工程排水方案及新技術

譚紅

摘要：彌河6號橡膠壩基礎處曾經取砂，滲透水性很強，因此，工程施工排水成為重要環(huán)節(jié)，彌河橡膠壩排水方案重點是高噴灌漿截流設計，施工技術和高噴灌漿關鍵環(huán)節(jié)處理。

關鍵詞：施工排水;高噴;灌漿處理

一、工程基本情況

彌河，古稱巨洋水、朐水，為臨朐第一大河，發(fā)源于臨朐沂山西麓天齊灣，順坡蜿蜒西流，至臨朐九山附近折向東北流，經過冶源水庫，又經青州，于壽光廣陵鄉(xiāng)南半截河村，分為3股入渤海。其中東北流的一股，河槽較為寬廣，為彌河主河道，在壽光北宋嶺東，納丹河，至濰坊市寒亭區(qū)央子港入海。其余兩股為彌河入海岔流，均由南半截河村北流入海。彌河全長206公里，流域面積3847.5平方公里，流經12處鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），94個村莊，河身占地4.57萬畝。

彌河6號橡膠壩位于彌河臨朐縣城區(qū)段沂山大橋上游140米處，由橡膠壩兩節(jié)和東岸鑄鐵閘門兩孔組成，橡膠壩高2.6m，壩總長215m，其中閘壩段長度157.5m，橡膠壩每節(jié)凈長73.9m，邊墩、中墩寬1.0m，調節(jié)閘沒孔凈寬2.0m。工程下游由漿砌石“八”字墻與沂山路跨河大橋兩岸邊墩相接，上游漿砌石“八”字墻與原建兩岸副河床相連。

二、施工排水方案

由于該橡膠壩基處曾經取砂，壩址處的石層深度達水下6.0米，無法清理至老河床。雖然填沙，滲透水性仍很強，且與整體河道處于連通狀態(tài)，施工排水難度很大。在此情況下，單位委托臨朐縣建筑勘察設計院進行了現(xiàn)場勘察，后經省、市有關專家現(xiàn)場研究后建議，采用高噴灌漿對透水性強的卵石層進行截滲處理。為此進行了高噴試驗以驗證高噴灌漿截滲方案的可行性和截滲效果，通過試驗，達到了工程的截滲效果。因此，在橡膠壩閘底板上游10米處和閘底板下游51.7米處及兩側墻外4米的河卵石層構筑一道封閉的高噴截滲墻。以保證橡膠壩建設進行，又保證該工程建成后，減少壩基滲透，能夠正常存水。

1、施工原理

彌河6號橡膠壩工程施工排水使用高噴灌漿截滲方案，其加固機理是利用能量高度集中的水泥灰漿射流及其外環(huán)繞的壓縮空氣對需要處理的地層進行沖切、破壞，將地層部分細顆粒升揚換置出地面，并通過水泥漿摻攪、混合和滲透，充填河卵石的周圍空縫隙，隨著旋噴裝置的旋轉和提升，形成自下而上連續(xù)的、具有一定強度的柱體（旋噴樁），從而起到截滲效果。該施工工藝在處理大粒徑地層的類似工程中多次采用，截滲效果較好。

2、高噴灌漿截滲設計

（1）截滲高噴灌漿設計

在橡膠壩閘底板上游10米處和閘底板下游51.7米處及兩側墻外4米處的河卵石層構筑一道封閉的高噴截滲墻，截滲墻采用旋噴樁套接連接形式，二管法施工工藝，孔距1.0m，旋噴樁樁頂高程為88.0m，樁底高程80.0m（嵌入卵石夾砂及粘性土層1.5m）。

高噴灌漿正式施工前，需要進行現(xiàn)場灌漿試驗，通過試驗對高噴灌漿參數(shù)進行調整和優(yōu)化，待制定出合理的施工參數(shù)和施工組織設計方案，方可用于施工。

（2）高噴截滲墻要求

一是凝結體滲透系數(shù)k≤i×10-6cm/s;

二是凝結體抗壓強度R28≥10 MPa

（3）高噴灌漿技術要求

一是鉆孔：鉆孔直徑大于120mm，鉆孔開孔位置偏離設計孔位小于30mm，鉆孔施工時應采取預防孔斜手段，要求測量孔斜，孔斜率小于1%。

二是高噴灌漿：鉆孔深度經驗收后，方可進行灌漿。高壓噴射灌漿采用二管法進行施工。

三是施工材料：采用普通硅酸鹽水泥，強度等級32.5用于高噴灌漿的水泥必須符合相關標準，水泥不應存放過久，出廠期不得超過三個月;灌漿拌漿水的溫度小于40℃。

三、關鍵點處理

通過施工發(fā)現(xiàn)一些關鍵環(huán)節(jié)必須注意，否則會影響施工進程，而且可能引起噴漿孔報廢不能用情況。關鍵環(huán)節(jié)主要是

1、孔斜、塌孔難題

孔斜決定著高噴成墻的連續(xù)性，對成墻非常重要。若孔斜超標，會造成塔接不上或塔接錯位等。為此，在鉆孔之前必須保證鉆機安裝牢固平穩(wěn)，底座要用長方木鋪設，水平儀找平。其次對主動鉆桿進行垂直度檢查，保證鉆桿垂直，開孔鉆進時鉆機操作必須輕慢，保正鉆孔垂直。當鉆至一定深度時，改用大于5m的長鉆具鉆進。另外鉆進過程中要經常校正、勤測斜，保障孔斜不超過設計要求。在砂礫石地層中施工，塌孔現(xiàn)象經常出現(xiàn)，遇到這種地形現(xiàn)在采用的是潛孔鉆機跟管鉆進下pv管的辦法，效率高并且速度快，能較好防止砂卵石地層孔壁坍塌。

2、漏漿

漏漿及孔口不冒漿，是地層中有較大的空隙，可采取的措施為在漿液中摻入適量的速凝劑，縮短固結時間，使?jié){液在一定土層范圍內凝固;在空隙地段增大注漿量，填滿空隙后再繼續(xù)正常噴漿。在鉆孔過程中，經常遇到泥漿漏失的問題，如果處理不當不僅會影響鉆孔的進度，而且也會影響噴孔的質量。在遇到這種情況時，若漏失量不大，首先盡量讓其灌滿，以減少噴漿時的水泥漏失;若漏失量過大，就把砂、黏土和少量的水泥壓入孔內漏漿處進行封堵。

3、冒漿量過大

形成冒漿量過大的主要原因是有效噴射范圍與注漿量不適應或管路故障，當冒漿量超過進漿量20%時，將會影響到墻質量，因此需要采取一定的解決方法。遇到這種情況，首先要檢查噴漿管各接頭是否密封不良。減少冒漿量采取的措施為：①提高噴射的壓力②適當縮小噴嘴的孔徑③加快提升和旋轉的速度。

4、容易堵嘴

堵嘴的形成主要有兩方面的原因，一方面是由于進水，漿管中混入水泥結塊、小石塊等，導致管路的不通;另一方面是由于卸管時，水壓降低過快，致使管內產生真空，把孔內的一些砂子、石子等吸入管內。出現(xiàn)以上事故，都必須起管檢查，同時用黏土漿把水泥漿置換出來，以免孔內壁有一層水泥凝固體影響噴灌效果。清除故障后重噴搭接的長度大于50cm。

5、噴射達不到設計高程

出現(xiàn)這種問題通常是由于回灌不及時或未回灌好，解決方法：一是延長回灌時間并及時回灌，二是在噴射達到設計墻頂高程時，繼續(xù)提升0.2m，再停止噴射，以確保高噴有效墻體達到設計高程。

6、柱體截面抗壓強度不夠

形成的主要原因是水泥含量不夠，土沙含量太大，噴漿水量大，提升速度快等。應當根據(jù)實際地質的情況，相應調整注漿工藝、改變施工參數(shù)。另外可以在制漿過程中采用調速電機控制水泥和水的加入，以使水泥漿液比重恒定。