高壓定噴灌漿在水庫除險加固工程中的應用

王宏亮

摘 要：文章根據惠來縣東部仙庵鎮的頂溪水庫采取的高壓定噴灌漿技術為例，檢驗該技術對水庫除險加固的實際應用有著明顯的效果。

關鍵詞：高壓定噴灌漿 水庫除險加固 防滲漏

1.工程概況

頂溪水庫位于惠來縣東部仙庵鎮的東埔溪上游，主要以灌溉、防洪、鄉村供水為主，極大的便利和促進當地的發展。壩址上游集水面積18.40km2，河流長度6.61km，河流比降0.028，水庫正常蓄水位20.85m（筑基，下同），相應庫容1839萬m3，水庫總庫容為2630萬m3。本工程針對主壩壩體進行灌漿加固，采用定噴灌漿和劈裂灌漿。劈裂灌漿于高噴灌漿之后施工，施灌先河槽段后岸坡。采用“少灌多復”方法，待第一孔序灌漿結束后，再進行第二孔序。

主壩壩基高壓定噴灌漿在現狀大壩中軸線上0+085～0+359.5段進行，范圍為主河床沙層段，全長274.5m，終孔距1.5m，一序孔孔距3.0m，二序孔于一序孔中間布設。主河床段鉆孔深入全風化土3m，高噴上限進入粘土層1m。單板間板墻鏈接為交叉連接，兩板夾角120。灌漿漿液采用425#普通硅酸鹽水泥，漿液比重1.6～1.75。高噴灌漿工程量約為2333m，并且本次工程采用三管高壓定噴樁的灌漿方式。

2.高壓定噴灌漿施工工藝

灌漿其孔位與施工順位按照：定孔→鉆孔→下噴射裝→制漿→噴射→旋轉提升定向?？仔虬凑障纫恍蚩缀蠖蚩走M行高壓定噴灌漿，施工中嚴格按照設計夾角進行定向噴射灌漿施工。高噴定噴灌漿板墻連接示意見圖1。

施工指示和施工流程是水庫實施高壓定噴灌漿施工工藝的根本基礎和重要方向，因此頂溪水庫在施工前一定要結合施工圖的要求和指示進行操作，對水庫大壩及周邊的地質環境進行考察，選擇有代表性的區域進行高壓定噴灌漿試驗，并且嚴格按照施工流程操作：測量放線定位→引孔鉆機就位開孔檢查→鉆進成孔→清孔移鉆→插入高噴管→啟動空壓機送風→啟動高壓泵送水→漿液配制泵送→高噴作業→觀察高噴參數→回灌→孔內保持滿漿→轉入下一孔位。這樣有利于泥漿攪拌時水灰比的把握，最后在實施高壓噴射灌漿的過程中一定要遵守參數指示確保灌漿質量的完成，在拔出套管噴射完后，對出現孔口下沉的情況要不斷的采取靜壓灌漿，直到漿面不下沉。

2.1鉆孔

在施工前首先將施工的場地整理平坦，通過挖好排漿溝進行鉆機定位以及設計好鉆孔的位置。采用SH30-2型工程鉆機沿著軸線進行分布鉆孔，并且保證注漿管與最終的實際孔位的距離差保證在50mm以內，在進行鉆孔的過程中，手中的鉆機座一定要平穩，立軸與孔位要對齊，保證其傾斜的角度差在0.5°以內，用比重為1：1的黃泥漿作為鉆孔時的護壁材料，并且記錄鉆孔時的整個過程，以便在某項環節出現問題可以及時的發現及糾正。

2.2下噴射管

在進行下噴射管的過程中，實行先鉆孔再下管或者采取直接下管的方法都是可行的，不過要注意的是在插管之前最好用塑料膜將噴嘴包好，這樣能有效的阻止管外的泥沙或者管內的一些泥漿堵住噴嘴而造成塌空的現象。當噴射管插入所規定的土層深度后，最好是用清水進行試壓，并且在注漿設備處于正常運行的情況下，不斷的攪拌水泥漿使水泥漿達到一定的要求，接著開始進行高壓注漿工作。

2.3注漿作業

進行注漿作業時要按照自下而上的順序進行，并將高噴部位保持上升的定噴模式。調節高噴作業的各項技術參數，如注漿流量、時間、壓力等參數，使其達到設計標準?，F場施工的過程中根據注漿情況做好實時記錄，密切進行各項技術參數的觀察，以免出現冒漿等情況。

2.4灌漿結束條件及回填封孔

灌漿結束是要在一定的條件下完成的，必須符合設計規定的灌漿壓力。高噴灌漿孔段單位的吸漿量在0.4L/min時，那么在之前灌漿量的基礎上再加上60min，保證灌漿的壓力符合規定的范圍內即可完成，并且在灌漿結束后，工作人員要及時的將灌漿孔進行清理和洗滌，并且此時必須有相關的監理人員對其檢查和驗收，在檢驗合格后才能用回填料將灌漿孔口進行密封收好。

3.高壓定噴灌漿的質量控制措施

（1）高噴防滲墻需要結合設計圖紙，然后根據圖紙上的檢位要求進行放樣定位，確保其質量的誤差控制在5cm以內。

（2）水泥漿液的高壓噴射作業一般來說是不可中斷的，但是如果在噴射過程中出現噴射停止，就要檢查和記錄好中斷時間的長短與具體位置，在進行重新噴射時將中斷位置以下的30cm左右的漿噴桿處進行重疊搭接復噴，如果停機超過了3h，就要考慮先清洗水泵體輸漿管路，將里面的雜質弄干凈后再進行施工。

（3）發現噴嘴被堵，應及時采取噴射工具將其處理順暢并且進行再次噴射，盡量保持風、水、漿的連續輸送。

（4）在耗漿量大的情況下，孔口依然沒有漿液返回或者只是一些少量漿液和濃度低的漿液返回，那么可采取靜噴或上下反復噴射的方式致使返漿正常；如果出現冒漿過大的情況，采取降低噴射壓力，加快旋轉速度、提升速度以及摻加速凝劑的方法來縮短漿液凝固的實踐，并且為確保預防缺陷樁與相鄰的定噴樁之間能夠有效的銜接，可以在樁體之間再添加幾個定噴點。

（5）高壓定噴灌漿在技術操作上也有一些硬性規定和指標。不管是沿樁號、參數、墻體性能還是選擇灌漿的方式都要根據實際指示來施工，而萬萬不可自作主張的進行設計，例如墻體性能抗壓強度必須是在國家要求的指標范圍內。

（6）監察人員在進行高壓定噴灌漿噴射前需要對樁位情況、材料選擇以及鉆孔位置等等施工操作進行檢查和監督，這樣才能確保后面施工的順利進行；在進行高壓定噴灌漿時監察人員則要進行現場巡回、嚴格把關檢查噴射插管插入的位置和深度，避免在噴射過程中發現中斷現象，并且對高壓噴射的工藝流程和工藝效果進行檢驗，確保是按照嚴格的流程進行，從而減少錯誤發生，例如定噴墻厚度設計應該在7cm左右，使兩個相鄰的樁之間搭接嚴謹；在高壓定噴灌注漿施工完成后，監察人員應該嚴格按照施工圖和指示對開挖、搭接、壓水試驗等情況進行檢查，確保注漿和耐久性符合國家和工程規定的標準，從而保證該水庫土壩不再出現滲漏的現象。

4.完工后成果數據和檢測分析

高噴灌漿試驗、質量控制工作完畢后，工作人員分別針對水庫除險加固工程進行了開挖檢查、鉆取巖芯和圍井注水試驗。并將其中的兩組巖芯樣送某水利科學研究所試驗室進行研究與檢驗，檢驗過程中完全遵照國家各項指標進行操作，檢測完畢后發現各項指標均符合工程安全需要。逐漸完善工程項目，當主體工程完工后，嚴禁進行損壞工程的取樣試驗，工作人員在工程的灌漿軸線位置設置6個正方形圍井，按照規范的操作順序進行壓水試驗，發現滲透系數均小于1Lu，與工程安全設計的要求相符合。具體檢驗報告如表1所示。

5.結論

在頂溪水庫引用高壓定噴灌漿噴射技術后，有效消除該壩體的滲漏現象，說明了高壓定噴灌漿噴射技術對預防滲漏有明顯的效果，不僅經濟實惠、操作方法簡單、無噪音且無公害，是目前我國進行水庫除險加固中的有效方法，不過除了該技術本身的優點，施工人員必須根據土層的特征，對高噴施工的參數和工藝進行合理測算，使墻體平整均勻、樁孔在準確的位置、墻樁銜接到位，以保證高噴施工高質量的完成和有效的推廣。

參考文獻：

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