林堅

(湛江市河川工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，廣東 湛江 524037)

一、高壓噴射注漿法概論

高壓旋噴注漿法是在化學注漿法的基礎(chǔ)上，采用高壓水射流切割技術(shù)而發(fā)展起來的。高壓噴射注漿就是利用鉆機鉆孔，把帶有噴嘴的注漿管插至土層的預定位置后，以高壓設(shè)備使?jié){液成為20Mpa以上的高壓射流，從噴嘴中噴射出來沖擊破壞土體。部分細小的土料隨著漿液冒出水面，其余土粒在噴射流的沖擊力，離心力和重力等作用下，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例有規(guī)律地重新排列。漿液凝固后，便在土中形成一個固結(jié)體與樁間土一起構(gòu)成復合地基，從而提高地基承載力，減少地基的變形，達到地基加固的目的。

二、高壓噴射灌漿技術(shù)簡介

2.1 高壓噴射灌漿技術(shù)

高壓噴射灌漿技術(shù)是構(gòu)筑地下防滲墻，加固軟弱地基及透水層防滲，起到?jīng)_切摻攪、升揚置換、充填擠壓、滲透凝結(jié)、位移等作用。其機理如下：利用鉆機把帶有噴嘴的灌漿管置入至土層預定的深度后，以40Mpa的壓力把漿液或水從噴嘴中噴射出來，形成噴射流沖擊破壞土層，形成預定形狀的空間，當能量大、速度快和脈動狀的噴射流的動壓力大于上層結(jié)構(gòu)強度時，土顆粒便從上層中剝落下來，一部分細粒土隨漿液或水冒出地面，其余土顆粒在射流的沖擊力、出心力和重力等作用于，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例和質(zhì)量大小，有規(guī)律地重新排列。

2.2 高壓噴射灌漿技術(shù)的優(yōu)點

2.2.1 施工簡便靈活。設(shè)備較輕便，機動性強，施工時只需在上層中鉆一個孔徑為50mm或500mm的小孔，其徑孔比大于10，因而能貼近已有建筑物基礎(chǔ)建設(shè)新建筑物。

2.2.2 可垂直噴射也可傾斜和水平噴射。采取在地面進行垂直噴射灌漿，在隧道、礦井巷道 程、地下鐵道建設(shè)中，采用傾斜和水平噴射灌漿。

2.2.3 耐久性好。用高壓噴射灌漿加固的地基工程，能得到預期的、穩(wěn)定的加固效果并有較好的耐久性，可以用于永久性工程。

2.2.4 漿液可回收。高壓噴射灌漿法在施工時有一定的冒漿及漿液沿著管壁冒出地而，一般在10～20%左右，這樣漿液材料就有一定的耗費；但在三重管法中可以回收再利用一部分漿液，或把冒出地面的漿液再壓入地下。

三、施工流程

3.1 鉆孔

首先把鉆孔對準鉆孔，用水平尺掌握機身水平，墊穩(wěn)機架?？刂沏@孔偏差不大于1～2cm。鉆孔要達到設(shè)計底高程。鉆進記錄要完整，終孔應經(jīng)現(xiàn)場值班技術(shù)員和現(xiàn)場監(jiān)理員簽字認可，不得擅自終孔。宜采用磨盤鉆造孔，一般鉆進5m，用測斜儀測一次，發(fā)現(xiàn)孔斜率超過規(guī)定應隨時糾正。造孑L過程中做好充填堵漏，使孔內(nèi)泥漿保持正常循環(huán)，返出孔外，直至終孔。鉆進時應注意保證鉆機垂直，偏斜率應≤l%。

3.2 下噴射管

下噴射管前檢查漿、氣嘴的暢通情況，漿、氣嘴要密封，以防堵塞；將噴射管下放至設(shè)計深度，將噴嘴對準噴射方向不準偏斜是保證防滲墻質(zhì)量的關(guān)鍵。如噴管未能下到要求孔深，應起管移機掃孔，重新安放噴射管。

3.3 噴射灌漿

高壓擺噴滲墻和高壓旋噴樁均采用水、氣、漿三重管高壓噴射。1800雙嘴噴頭的噴管下至設(shè)計深度后，送入合符要求的水、氣、漿，噴射；待灌入的漿液冒出孔口后，按預定的提升、旋轉(zhuǎn)、擺動速度自下而上邊噴射邊轉(zhuǎn)動、擺動，邊提升直到設(shè)計高度，停送水、氣、漿，提出噴射管；孔口有水泥漿冒出后，即可按規(guī)定提升速度提升噴射管，直至達到設(shè)計的樁頂高程。

3.4 清洗充填

噴射完畢后，應及時將個管路沖洗干凈，不得留有超重殘碴，以防噴下一孔堵管。高噴灌漿至設(shè)計頂部高程后，噴頭提出孔口，繼續(xù)向孔內(nèi)注入水泥漿，保證孔內(nèi)漿液高度，隨沉隨補，直到孔口漿液不再下沉為止。在地形較平坦的位置，可沿灌漿孔孔口開挖或回填一條深度30～40cm的溝槽，利用灌漿時的回漿補填周同已噴孔孔口，保證灌漿孔回填及時。為解決凝吉體頂部因漿液析水而出現(xiàn)的凹陷，當該孔噴射結(jié)束后，隨即向噴射孔進行充填灌漿，直至孔口漿液面不再下沉為止。

四、灌漿工藝

4.1 長樁高壓噴射工藝

由于天然地基的地質(zhì)比較復雜，沿著深度變化大，往往有多。種土層，其密實度、含水量、上粒組成和地下水狀態(tài)等有很大差異和不同。若采用單一的技術(shù)參數(shù)來噴射長樁，則會形成直徑大小極不勻稱的固結(jié)體，導致旋噴樁直徑不一，使承載力降低，旋噴樁之間交聯(lián)不上等問題。因此長樁的噴射工藝是，對硬上、深部土層和土粒大的卵礫石要多噴些時間，適當放慢提升速度和旋轉(zhuǎn)速度或提高噴射壓力。

4.2 復噴工藝

在不改變噴射技術(shù)參數(shù)的條件下，對同一土層作重復噴射 (噴到頂再放下重噴該部位)，能增加上體破壞有效長度，從而加大固結(jié)體的直徑或長度并提高固化強度。復噴時可先噴水最后一次噴漿或全部噴漿。復噴的次數(shù)愈多固結(jié)體增徑加長的效果愈好。

4.3 冒漿處理工藝

在旋噴過程中，往往有一定數(shù)量的土顆粒，隨著一部分漿液沿著灌漿管管壁冒出地面。通過對冒漿的觀察，可以及時了解地層狀況、判斷旋噴的大致效果和核定旋噴參數(shù)的合理性等。根據(jù)經(jīng)驗，冒漿量小于灌漿量20%者為正?，F(xiàn)象，超過20%或完傘小冒漿時，心查明原因及時采取相應措施。流量不變而力突然下降時，應檢查各部位的泄漏情況，必要時拔出灌漿管，檢查封密性能；出現(xiàn)不漿或斷續(xù)冒漿時，若是上質(zhì)松軟則視為正?，F(xiàn)象，可適當進行復噴；若是附近有空洞、通道，則應不提升灌漿繼續(xù)灌漿直到冒漿為止，或拔出灌漿管待漿液凝固后重新灌漿直至冒漿為止，或采用速凝漿液，使?jié){液在灌漿管附近凝固。

4.4 同結(jié)體控形工藝

固結(jié)體的形狀，可以調(diào)節(jié)噴射壓力和灌漿量、改變噴嘴移動方向和速度予以控制 根據(jù)工程需要，可噴射成如下幾種彤狀的同結(jié)體：圓盤狀一只旋轉(zhuǎn)不提升或少提升；墻壁狀一只提升不旋轉(zhuǎn)，噴射方向固定；圓柱狀一邊提升邊旋轉(zhuǎn)；大底狀在底部噴射時，加大噴射壓力、做重復旋噴或減低噴嘴的旋體提升速度：葫蘆狀一在底部噴射時，加大噴射壓力、做重復旋噴或減低噴嘴的旋轉(zhuǎn)提升速度；大帽狀一到土層上部時加大壓力或做重復旋噴或減低噴嘴旋轉(zhuǎn)提升速度；扇形狀一邊往復擺動，邊提升。在做完控形一r藝后，要求同結(jié)體達到勻稱，粗細和長度差別不大。

4.5 防縮工藝

當采用純水泥漿液進"噴射時，在漿液與土粒攪拌混合后的凝固過程中，由于漿液析水作用，一股均有不剛程度的收縮，造成在崮結(jié)體頂部出現(xiàn)一個凹穴，凹穴的深度隨地層性質(zhì)、漿液的析出性、固結(jié)體的直徑和全長等因素同而不同，噴射長固結(jié)體一般凹穴深度在0.3～lm,單管施噴的凹穴深度最小，約0.1～0.3m；二重管旋噴次之；三重管旋噴最大，約0.3～lm極為不利的，必須采取有效措施于以消除。

4.6 提高樁身強度工藝

采用單管分噴或多重管新r藝，其特點是高壓切割與中壓灌漿分兩步進行。高壓訓割后孔內(nèi)是深泥漿，實質(zhì)上是成孔，再經(jīng)中灌漿，實質(zhì)上是成孔，再經(jīng)中壓灌漿，形成的固結(jié)體含土量低，強度高。這樣雖然施工時間增加了近一倍，但從根本上保證了樁身強度。及時補漿，由于水泥的收縮離析作用，注漿后必須及時補漿，才能保證樁長及不斷樁。一般在灌漿后2小時以內(nèi)補漿，甚至可補入干水泥。

結(jié)語

高壓噴射灌漿技術(shù)對水閘上部結(jié)構(gòu)影響較小，具有施工簡便、可控性強、安全性高、工程造價低等特點，進行水閘地基加固和糾偏具有明顯的優(yōu)越性，具有廣泛的推廣應用價值，高壓噴射灌漿用于水利工程地基糾偏尚屬首創(chuàng)。

[1]郭騰科.淺析北海水閘工程施工要點 [J].經(jīng)營管理者，2010，25，(07)：110～1l2.

[2]吳彬，曲玉玲.水閘主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)[J].黑龍江水利科技，2010，21，(09)：117～l19.

[3]黃煒雄.淺析水庫大壩基礎(chǔ)固結(jié)灌漿補強加固施工技術(shù)[J].技術(shù)與市場,2010(08)。