汪振復(fù)

(福建惠安縣菱溪陳田水庫管理處，福建 惠安 362100)

1 工程概況

陳田水庫位于泉州市泉港區(qū)菱溪水庫上游約5km處，壩址攔截菱溪支流險溪，屬于菱溪水庫套庫，攔截菱溪上游陳田以上流域徑流，壩址以上河道長度8km，控制集雨面積29.2km2，水庫總庫容2563萬m3。水庫工程主要由大壩溢洪道、輸水隧洞、壩后電站等組成。大壩壩型為黏土斜墻土石混合壩，壩頂高程218.20m，最大壩高48.20m，壩頂長度150m，壩頂寬度7.0m。設(shè)計洪水為216.80m，校核洪水位216.87m，死水位184.57m。

陳田水庫大壩除險加固工程，主要項目為大壩壩身防滲加固、大壩基礎(chǔ)滲漏處理、大壩上游坡加固改造，以及測壓管觀測更新改造等。

2 高壓旋噴樁施工技術(shù)

2.1 施工方案

旋噴樁是采取鉆機(jī)等設(shè)備，把安裝在灌漿管底部側(cè)面的特殊噴嘴，置入土層預(yù)定深度后，運(yùn)用高壓發(fā)生裝置，以20～22MPa左右的壓力，把漿液從噴嘴中噴射出去沖擊破壞土體，同時，借助灌漿管的旋轉(zhuǎn)和提升運(yùn)動，使?jié){液與從土體上崩落下來的土攪拌混合，在土中形成固結(jié)體。陳田水庫大壩除險加固工程高壓旋噴樁為單管旋噴樁，旋噴樁徑為500mm，樁距為400mm，旋噴樁材料采用32.5R普通硅酸鹽水泥，水灰比為1∶1;樁身偏斜率不大于0.5%。高壓旋噴樁灌漿壓力20～30MPa，旋噴灌漿時提速為12～15cm/min，噴漿漿液流量80～120L/min;噴漿管分段提升搭接長度不得小于100mm;鉆孔位置與設(shè)計位置偏差不得大于50mm。滲透系數(shù) k≤1 ×10－5cm/s。

2.2 機(jī)具和材料準(zhǔn)備

根據(jù)施工強(qiáng)度要求和旋噴樁樁徑、樁長以及地層特性，陳田水庫大壩除險加固工程旋噴承載樁施工主要機(jī)具采用:TXV－75型旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)(鉆灌兩用)、高壓泥漿泵(JZ－30)、高壓輸漿管、灰漿攪拌機(jī)等;材料方面:水泥選用32.5的普通硅酸鹽水泥;為緩解水泥漿液沉淀速度，可在硅酸鹽水泥中添加3%水泥重量的膨潤土和3%膨潤土重量的碳酸鈉。

2.3 施工技術(shù)方法

2.3.1 放樣

采用全站儀將施工圖中坐標(biāo)點(diǎn)測到現(xiàn)場中，放出高壓旋噴樁里程、樁號、試驗區(qū)域控制樁，然后使用鋼卷尺和麻線根據(jù)樁距放出旋噴樁具體位置，同時，做好標(biāo)記，使用定位卡，將樁位對中誤差控制在50mm范圍內(nèi)，以確保樁機(jī)中心位置準(zhǔn)確性;采用人力將樁機(jī)緩慢移動到施工位置，然后使用水平尺和定位測錘對樁機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)，保持樁機(jī)水平，其中導(dǎo)向架和鉆桿都應(yīng)該與地面垂直，控制傾斜率在0.5%之內(nèi)。如果鉆桿的垂直度不符合要求，應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)整。

2.3.2 鉆進(jìn)

啟動鉆機(jī)，然后邊旋轉(zhuǎn)邊鉆進(jìn)，當(dāng)鉆進(jìn)至設(shè)計標(biāo)高后停止鉆進(jìn)。由于陳田水庫大壩除險加固工程采用的是單管旋噴法施工，所以插管與鉆孔兩道工序可合二為一，也就是說鉆孔完成時插管作業(yè)也同時完成。在插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，高壓水噴嘴邊射水、邊插管，水壓力通常應(yīng)該控制在1MPa以內(nèi)，達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后停止鉆進(jìn)。

2.3.3 注漿

高壓旋噴樁使用的是水泥漿液，漿液配制時按設(shè)計要求控制水灰比為1∶1;水泥漿攪拌時，要先加水，然后加水泥，每次水泥漿攪拌時間都應(yīng)該超過2min，水泥漿應(yīng)在使用前1h進(jìn)行制備，拌和機(jī)在攪拌過程中不應(yīng)該中途停頓，應(yīng)該連續(xù)攪拌，直到噴漿施工。噴漿時，水泥漿從拌和機(jī)倒入集料斗時，需要通過濾篩將水泥漿中硬塊及雜物剔出。水泥漿通過膠管送到旋轉(zhuǎn)振動鉆機(jī)的噴管內(nèi)，最后射出;噴射時，需先達(dá)到預(yù)定噴射壓力、噴漿旋轉(zhuǎn)30s，水泥漿與樁端土充分?jǐn)嚢韬?，再邊噴漿、邊反向勻速旋轉(zhuǎn)、邊提升注漿管，提升速度控制在12～15cm/min。當(dāng)提升至距樁頂1m時，應(yīng)及時放慢攪拌速度和提升速度，以保證樁頂密實均勻。中間發(fā)生故障時，應(yīng)停止提升和旋噴，以防樁體中斷，同時，立即檢查并排除故障。重新開始噴射時注漿的孔段與前段搭接不應(yīng)小于1m;噴射施工完成后，應(yīng)把注漿管等機(jī)具設(shè)備全部用清水沖洗干凈，防止其凝固堵塞。

3 質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 施工準(zhǔn)備時質(zhì)量控制

根據(jù)施工圖紙，進(jìn)行放樣定位，其中心允許誤差小于或者等于5cm，同時，標(biāo)注樁位編號，認(rèn)真閱讀并領(lǐng)會設(shè)計說明和施工說明;噴射灌漿前，進(jìn)行施工機(jī)械設(shè)備試運(yùn)行;嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)取樣試驗所用材料，試驗合格后使用;水泥必須有質(zhì)保書和出廠合格證;高壓噴射灌漿作業(yè)前，選具有代表性區(qū)段，按室內(nèi)試驗選定的配合比高壓噴射灌漿工藝試驗，確定噴射流量、壓力、轉(zhuǎn)速和提升速度等工藝參數(shù)。

3.2 施工過程中質(zhì)量控制

機(jī)組就位應(yīng)保證鉆桿與孔位中心對正，成孔偏斜率小于或者等于1%。高壓噴射灌漿按自下而上進(jìn)行，高壓灌漿設(shè)備額定壓力與灌漿量應(yīng)符合施工要求，同時，保證管路系統(tǒng)暢通和密封;水泥漿液高壓噴射作業(yè)不能停噴或者中斷;水泥漿液嚴(yán)格過濾，防噴嘴工具阻塞;按監(jiān)理指示定期測試水泥漿液密度;如果因故停噴后，在重新恢復(fù)施工前，將噴頭下放30cm，在采取重疊搭接噴射處理后，才能繼續(xù)向上提升及噴射灌漿;施工中，要經(jīng)常檢查泥漿泵壓力、漿液流量、提升速度和耗漿量;單管高壓旋噴樁防滲墻屬隱蔽工程，施工中應(yīng)如實記錄施工的各項參數(shù)和出現(xiàn)的異常情況。

3.3 特殊情況的質(zhì)量控制

3.3.1 壓力驟變

高壓旋噴樁施工過程中，高壓泵空壓機(jī)的壓力是否正常，是施工質(zhì)量得到保證的關(guān)鍵。如果高壓泵與空壓機(jī)的壓力突然降低，通?？赡苁怯捎趪姉U連接處的密封墊損壞，或噴嘴斷裂;壓力突然增加可能是噴嘴堵塞，應(yīng)馬上停止噴漿，查找原因，對損壞部件進(jìn)行及時更換。

3.3.2 反漿異常

如果出現(xiàn)反漿異常情況，可能是遇到了較大孔隙或出現(xiàn)滲漏地層，此時應(yīng)馬上停止提升，同時，降低壓力，調(diào)高注漿量和漿液比重。等到孔口反漿正常以后，再采用正常壓力進(jìn)行旋噴提升。

3.3.3 不良地層

施工過程中如果遇到地下水豐富或者滲流速度較大的地層，應(yīng)該進(jìn)行重復(fù)噴射，同時，提升速度要放慢，將水泥漿濃度提高，減少水的供應(yīng)量。

3.3.4 漏漿嚴(yán)重

在鉆孔或噴漿過程中，如果發(fā)現(xiàn)多次漏漿現(xiàn)象，可在鉆孔時采用黏土或石灰等進(jìn)行封堵，同時，加大泥漿稠度。如果噴漿過程中出現(xiàn)嚴(yán)重漏漿，應(yīng)加大泥漿稠度，等到補(bǔ)充漿液恢復(fù)到原來漿面后，再恢復(fù)水壓、風(fēng)壓。同時保證搭接部分的連續(xù)性。

3.4 質(zhì)量檢驗措施

旋噴樁施工質(zhì)量要求嚴(yán)格按照國家相關(guān)的規(guī)范及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制;每孔造孔施工中至少測1次漿液比重和輸漿壓力;孔位允許偏差小于50mm;鉆孔垂直偏差不大于1/100;墻體滲透系數(shù)不高于1×10－5cm/s;單管旋噴灌漿結(jié)束4周后可采用鉆孔取芯的方法進(jìn)行檢驗，檢驗點(diǎn)的數(shù)量為施工灌漿孔數(shù)的0.5%左右。

4 結(jié)語

在水庫大壩除險加固施工中，每項施工技術(shù)的應(yīng)用，都應(yīng)該把握好技術(shù)要點(diǎn)，嚴(yán)格控制質(zhì)量，這樣才能保證水庫大壩除險加固工程的整體質(zhì)量?！?/p>

1 王峰，王一民，紅梅.高壓旋噴灌漿施工技術(shù)和故障應(yīng)急處理措施［J］.內(nèi)蒙古水利，2012(5):78-80.

2 徐鋒.高壓旋噴樁止水帷幕施工質(zhì)量控制探討［J］.中國水運(yùn)，2011，11(2):121-122.

3 蔡盛典.單管高壓旋噴樁在南門嶺水庫大壩防滲加固中的應(yīng)用［J］.水利科技，2012(3):34.