淺談堤防機械錐探壓力灌漿施工

李 峰

機械錐探壓力灌漿工作是指通過專用機械，采用壓力灌漿的方法，消除堤防安全隱患，提高堤防抗滲能力和穩定性的工作，其一般可處理以下問題：（1）堤防碾壓不實，密實度普遍較差；（2）堤防內有滲漏通道、軟弱層，堤后浸潤線出逸點過高，發生洇濕現象或滲透破壞（管涌、流土）現象；（3）堤防由于不均勻沉陷而產生的裂縫（不包括滑坡裂縫）；（4）堤防分段分層施工，質量差的結合部位容易產生水力劈裂的情況；（5）土堤和其他建筑物（如放水洞、閘墻）結合不好，存在空隙和接觸沖刷；（6）土堤內存在生物洞穴，如蟻穴、鼠洞、獾洞及腐爛樹根等?，F就堤防錐探壓力灌漿具體方法步驟簡述如下：

一、灌漿材料

1.原材料

（1）用于灌漿工程的土料一般選用成漿率較高、體積收縮較小、穩定性較好的粉質粘土或重粉質壤土，在隱患嚴重或裂縫較寬、吸水量大的堤段可適當選用中粉質壤土或少量沙壤土。

（2）灌漿用水一般選用不含過量雜質的淡水。

2.制漿

（1）制漿材料必須稱量，稱量誤差應小于5%，粘土等固相材料應采用重量稱量法。

（2）泥漿漿液的物理力學性能指標要求如下：

塑性指數（%）10～25，粘粒含量（%）20～45，粉粒含量（%）40～70，砂粒含量（%）<10，有機質含量<2。

（3）漿液應采用專用機械制漿，必須攪拌均勻并測量漿液密度。

3.鉆孔設備

（1）鉆孔機具包括：動力、造孔、控制及量測等設備。

（2）鉆孔設備的選擇應根據灌漿過程的規模、工程量、進度及操作人員的素質等條件綜合考慮，應選擇工作性能可靠、輕便耐用的鉆孔機具。

4.灌漿設備

（1）攪拌機的轉速和拌和能力應分別與所攪拌漿液類型及灌漿泵排漿相適應，并能保證均勻、連續地拌制漿液。

（2）灌漿泵性能應與漿液類型、濃度相適應，容許工作壓力應大于最大灌漿壓力的1倍，應有足夠的排漿量和穩定的工作性能。

（3）灌漿管路應保持漿液暢通，并能承受1.5倍的最大灌漿壓力。

（4）灌漿泵和灌漿孔口處均應安裝壓力表，進漿管路也宜安裝壓力表。所選用的壓力表應能使灌漿壓力在其最大標值的1/4～3/4之間，壓力表在使用前應進行標定，使用過程中應經常檢查核對，誤差不應大于5%，不合格和已損壞的壓力表嚴禁使用，壓力表和管路之間應設有隔漿裝置。

（5）水泵的工作壓力應保證在所有壓力下都有足夠的供水量。

（6）承包人應準備足夠的流量表（計）、壓力表、壓力軟管、供水管及必要的閥門等設備，并有必需的備用量。

（7）施工現場應配備用于現場質量控制的比重計、比重秤、粘度計、溫度計、測斜儀等質檢儀器。

（8）灌漿過程中宜配備灌漿自動記錄儀。

（9）所有灌漿設備均應保證其正常工作狀態，并配有足夠的備用量，電力驅動的設備，應在接地良好并經確認能保證施工安全時方可使用。

二、鉆孔和灌漿

1.鉆孔作業

（1）鉆孔孔徑應符合規定，圖紙文件無規定時選用孔徑選用25～35mm，造孔深度應超過隱患1～2m。

（2）灌漿布置應滿足規定。一般采用梅花形或陣形布置，隱患嚴重、吃漿量大的堤段應加密布孔。

（3）所有鉆孔的開孔位置與孔位誤差一般不得大于10cm，需調整孔位時，須記錄實際孔位坐標。

（4）造孔應保證鉛直，偏斜不得大于孔深的2%。應用干法造孔。

（5）作好造孔的記錄和描述，如發現特殊情況時，應詳細記錄并分析處理。

2.灌漿與封孔

（1）在灌漿中應先對第一序孔輪灌，采用“少灌多復”的方法。開始時先用流動性稍大的稀漿灌注，然后逐漸加大到規定的泥漿濃度，繼續灌注。復灌時采用深度較大的泥漿。等第一序孔灌漿結束后，再進行第二序孔灌漿，第二序孔灌漿結束后，再進行第三序孔灌漿。

（2）每次最大灌漿量理應按設計要求控制，每孔灌漿次數應通過試驗確定，一般為5～10次。對吸漿量大的灌漿孔應限制每次吸漿量，延長灌漿期，堤防灌漿宜用小注入量，排量大的泵可同時灌注多孔。若已知洞穴很大，可適當增加灌漿量和提高漿液稠度。

（3）灌漿綜合控制是保證灌漿期間堤身安全和灌漿質量的重要措施。綜合控制包括：灌漿量控制、灌漿壓力控制、橫向水平位移控制、裂縫開展寬度控制。綜合控制措施施行于灌漿過程的始終。

（4）兩次灌漿間隔時間不應少于5天。

（5）孔口壓力應控制在 4.9×104Pa（0.5kgf/cm2）左右。最大灌漿壓力應由試驗確定。

（6）每孔每次平均灌漿量，以孔深計，每米孔深控制在0.5～1.0m3，每孔灌漿次數應在5次以上。

（7）為減少堤身出現裂縫和冒漿，應先灌迎水側臨水排孔，再灌背水側排孔，最后灌中間排孔。

（8）錐孔應當天錐，當天灌，防止孔眼擱置時間長，孔隙堵塞，影響灌漿效果。

（9）每孔灌漿時，必須一次連續灌滿。

（10）終孔標準。當漿液升至孔口、經連續復灌3次不再吃漿時，即可終止灌漿，將孔內漿液取出，掃孔到底，用直徑2～3cm、含水量適中的粘土球分層回填搗實；對孔徑小于35mm的孔，可用容重大于1.6的濃漿，或摻加10%的水泥的濃泥漿封孔；封孔后縮漿空孔應復封。

三、灌漿期間出現的問題及處理

1.裂縫處理

在泥漿壓力作用下，可能使裂縫擴張延伸，應盡可能增加大漿液濃度，采用慢灌、停停灌灌的辦法，如遇裂縫中積水排不出時，要設法控溝引水，灌漿結束后，裂縫表面要加土回填夯實。

2.冒漿處理

（1）堤頂和堤坡冒漿，應立即停灌，挖開冒漿出口，用粘性土料回填夯實。

（2）白蟻洞冒漿，可先在冒漿口壓砂堵塞洞口，再繼續灌漿。

（3）水下堤坡或土堤與其他建筑物接觸帶冒漿，可采用稠漿間歇灌注。

3.串漿處理

（1）當第一序孔灌漿時，發現相鄰孔串漿，應加強觀測、分析，確認為對土堤安全無影響后，灌漿孔串漿孔可同時灌注；如不宜同時灌注，可用木塞子堵住串漿孔，然后繼續灌漿。

（2）對吸漿量大的孔眼處理。經檢查無漏漿地點后，可用濃度較大的漿液灌注。

4.吃漿量很大的孔眼處理

注意泥漿是否會從隱蔽處冒出（如上、下游坡，護坡下面，蟻穴出口處等）。經檢查無漏漿地點后，可用濃度較大的漿液貫注。

四、灌漿觀測

1.灌漿觀測項目

（1）表面變形。

（2）土堤堤身位移、灌漿壓力、裂縫、冒漿及泥漿固結觀測等。

2.灌漿觀測的要求

（1）在灌漿過程中，應有專門觀測人員負責觀測工作，全面控制灌漿質量，及時發現和解決問題。

（2）灌漿觀測與灌漿控制應密切配合、協調一致，觀測資料應及時整理，隨時掌握灌漿期間土堤的情況。

五、記錄

1.記錄內容

（1）各項原材料試驗、監測記錄。

（2）灌漿漿液配比以及物理力學性能指標試驗記錄。

（3）灌漿各工序和工藝作業的各種記錄。

（4）各項觀測設施的埋設記錄。

（5）各項觀測、測試記錄。

（6）各項中斷、事故處理、特殊處理、質量處理等記錄。

（7）質量檢查記錄及其他各項必需的記錄。

2.記錄要求

各項記錄必需是原始的，不得重抄，以免誤抄出錯。

六、清理

1.清理內容

（1）各項工程中埋入的鋼筋、鋼管、木樁、木塞及其他輔助設施，均應清除或切割與地面平齊；各類非永久保留的鉆孔、探井，要求按灌漿孔封孔的要求回填。

（2）各項作業的廢料、廢渣、工作臺等均應清除。

（3）鉆孔灌漿作業排放的污水、廢漿應做沉渣處理后排出。

（4）其他必需清理的廢物。

2.清理要求

（1）廢料、廢渣、不需保留的其他棄物，必需清運至指定的地點。

（2）有毒的污水應經處理后排放，有毒物質（如化學灌漿材料、凝固的漿體等）必須按監理人指定的地點埋入地下，防止人畜中毒和污染水源及環境。

七、質量檢查

中間質量檢查主要包括：按設計要求檢查布孔、造孔、工藝操作、漿液性能及綜合控制情況等，各孔終止灌漿達到的標準，灌漿中出現的問題和處理情況。

最終質量檢查的主要內容包括：堤體內部的質量（密度、連續性、均勻性），堤面裂縫，浸潤線出逸點，滲流量變化情況等。

最終質量檢查主要以分析資料、觀測并配合鉆孔、探井取樣測定。檢查孔的數量為灌漿孔數量的1‰，孔深為檢查孔部位緊臨的灌漿孔深度；深井為每500m堤段長度布設一個。探井斷面3～80m2，探井深度為1～3倍堤身高度；取樣數量為每個檢查孔、每個探井取樣1～2組，做試樣密度、灌入漿體固結體密度、試樣滲透性能測試。所有的鉆孔芯樣需做外觀檢測描述■