郝以平

(永修縣水務(wù)局，江西 九江 330300)

0 前 言

高壓擺噴灌漿技術(shù)，是指采用高壓漿液及水形成具有極快速度的噴射流，使其實(shí)現(xiàn)對(duì)地層土體的切割施工、以及沖擊破碎施工。該技術(shù)可將水泥作為基質(zhì)漿液實(shí)現(xiàn)對(duì)地層土體的有效混入，形成較厚的板墻狀的凝結(jié)體，可實(shí)現(xiàn)地基承載力以及防滲能力的有效提升。高壓擺噴灌漿技術(shù)憑借其強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在水利工程建設(shè)中得到了日漸廣泛的應(yīng)用。尤其是將高壓擺噴灌漿技術(shù)應(yīng)用于水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程，能取得良好的工程效果。

1 工程概況

朱家山水庫(kù)位于永修縣三溪橋鎮(zhèn)河橋村，坐落在修河支流木港水上游，距永修縣城37.5km，壩址以上集雨面積2.03km2，主河道長(zhǎng)度1.5km，縱坡為2.956%，水庫(kù)總庫(kù)容為245萬(wàn)m3，設(shè)計(jì)灌溉面積280hm2，是一座以灌溉為主，兼有養(yǎng)殖、防洪等綜合效益的小型蓄水工程。水庫(kù)大壩為黏土心墻壩，壩頂高程109.19-109.33m，頂寬4.8-5.4m，壩頂長(zhǎng)116m，最大壩高27m。朱家山水庫(kù)于1974年冬動(dòng)工興建，1976年4月基本建成。大壩建成蓄水后，壩體、壩基存在嚴(yán)重滲漏。1975年、1982年、1984年分別對(duì)大壩進(jìn)行了反濾導(dǎo)滲處理；1987年、1999年又分別對(duì)大壩進(jìn)行沖抓套井回填黏土防滲處理。2005年對(duì)大壩上游坡進(jìn)行了干砌石護(hù)坡，右壩段采用了高噴灌漿防滲，壩基采用帷幕灌漿防滲處理；但左壩段下游壩腳仍存在2處滲漏點(diǎn)。大壩壩體右壩段經(jīng)過(guò)2006年除險(xiǎn)加固高噴心墻施工完成后，未出現(xiàn)漏水情況，但左壩段黏土心墻滲透系數(shù)不滿足規(guī)范防滲要求，下游壩腳有散浸及滲漏出水點(diǎn)；2015年水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中完善了防滲體系，采用高噴防滲心墻進(jìn)行處理；對(duì)此考慮延長(zhǎng)水泥土心墻至整個(gè)大壩方案進(jìn)行處理。大壩(樁號(hào)0+013-0+083)采用三管法高壓擺噴防滲心墻對(duì)壩體、壩基進(jìn)行防滲加固處理，頂高程為108.80，底部伸入壩基基巖不小于0.5m。高壓擺噴灌漿施工現(xiàn)場(chǎng)如圖1所示：

圖1 高壓擺噴灌漿施工現(xiàn)場(chǎng)圖

經(jīng)處理后，在2016年、2017年兩年汛期運(yùn)行，大壩下游壩腳未發(fā)現(xiàn)滲漏情況。高壓擺噴防滲心墻取得了實(shí)實(shí)在在的成效。大壩加固高噴防滲心墻橫斷面圖如圖2所示。

圖2大壩加固高噴防滲心墻橫斷面圖

2 防滲墻施工的主要工藝

2.1 鉆機(jī)定位以及鉆孔施工

高壓擺噴灌漿技術(shù)，可采用一次性放線對(duì)孔位進(jìn)行確定，安排專業(yè)測(cè)量人員設(shè)置控制樁，在確定孔位安置鉆孔機(jī)，將鉆頭與孔心進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，通過(guò)水平校正以及固定的相關(guān)技術(shù)，穩(wěn)定鉆機(jī)，并實(shí)現(xiàn)孔位的良好對(duì)正，對(duì)主軸的垂直度進(jìn)行核對(duì)，有效保障鉆機(jī)立軸以及水平線呈現(xiàn)出絕對(duì)性的垂直的狀態(tài)[1]。另外，要依照?qǐng)D紙將所有施工鉆機(jī)編號(hào)，標(biāo)明施工次序。

2.2 配置泥漿

本工程使用水泥漿作為灌漿材料，水泥采用32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，漿液水灰比為1∶1，漿液溫度保持在5℃-40℃。通常，要嚴(yán)格對(duì)作為灌漿材料的水泥漿進(jìn)行有效過(guò)濾，避免出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象[2]。當(dāng)施工環(huán)境的溫度低于10℃時(shí)，要確保漿液儲(chǔ)存的時(shí)間在5h之內(nèi)；當(dāng)施工環(huán)境的溫度>10℃時(shí)，要確保及以上時(shí)，漿液儲(chǔ)存時(shí)間≤3h。

2.3 噴射管下入

噴射管下入之前，要先將水、氣送入實(shí)施試噴，直至各項(xiàng)噴射參數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求[3]。當(dāng)試噴合格之后，使用紗布將噴嘴包扎起來(lái)，將注漿管實(shí)施對(duì)預(yù)定孔深的下入。為避免下管過(guò)程中出現(xiàn)噴嘴堵塞，可采用低壓方式進(jìn)行水、氣以及漿液的輸送。當(dāng)鉆孔的實(shí)際深度良好滿足相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以后，將鉆桿拔出來(lái)，根據(jù)鉆孔的設(shè)計(jì)深度，實(shí)現(xiàn)噴射管的下入。在此之前，要在施工現(xiàn)場(chǎng)地面，對(duì)之進(jìn)行低壓射水的相關(guān)檢測(cè)，有效避免出現(xiàn)噴嘴堵塞的現(xiàn)象。

2.4 灌漿施工

高壓擺噴灌漿技術(shù)，通常在實(shí)際施工中使用雙噴嘴以及三重管，遵循“由下至上”的順序，采用單排擺噴的施工方式進(jìn)行連續(xù)噴管[4]。完成噴管下入之后，即刻對(duì)攪拌機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)，拌制漿液，使?jié){液順著管道實(shí)現(xiàn)對(duì)噴嘴的進(jìn)入，在實(shí)施噴射的同時(shí)，將噴管慢慢提升上來(lái)。對(duì)相關(guān)參數(shù)，諸如漿液壓力、升速等的檢測(cè)，確保各項(xiàng)參數(shù)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并對(duì)之進(jìn)行詳細(xì)記錄。當(dāng)溢出漿液之后，要依據(jù)預(yù)定要求對(duì)噴管實(shí)施旋轉(zhuǎn)提升以及由下至上的擺動(dòng)。

2.5 靜壓填充及移機(jī)

對(duì)于每個(gè)鉆孔，完成對(duì)其的灌漿噴射之后，要及時(shí)實(shí)施不間斷的回灌，為飽滿的噴射效果提供有效保障，并有效遏止鉆孔孔口的漿液面繼續(xù)下沉，從而為成墻質(zhì)量提供有效保障[5]。當(dāng)漿液的高壓噴射施工完成之后，要對(duì)施工機(jī)具進(jìn)行及時(shí)沖涮，并將施工機(jī)具移到新的鉆孔。

3 高壓擺噴灌漿技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)控制

3.1 對(duì)孔斜進(jìn)行控制

一般情況下，通過(guò)鉆前控制技術(shù)或者鉆進(jìn)控制技術(shù)對(duì)孔斜進(jìn)行控制。鉆前控制技術(shù)，對(duì)立軸的絕對(duì)垂直、鉆孔基座的保持水平等要求較高，且要求孔間誤差必須<50mm。鉆進(jìn)控制技術(shù)，嚴(yán)格要求鉆桿的垂直度、鉆進(jìn)的具體方法、鉆機(jī)的立軸狀況等良好適應(yīng)施工地層的實(shí)際狀況。另外，鉆具長(zhǎng)度要在6m以上。在鉆進(jìn)過(guò)程中，質(zhì)檢員要校正鉆機(jī)立軸的垂直度，在孔深<20m之后，在每5m處對(duì)孔斜進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)孔斜進(jìn)行及時(shí)糾正。

3.2 工藝參數(shù)的控制

在高壓擺噴灌漿施工過(guò)程中，要對(duì)各項(xiàng)工藝參數(shù)，諸如擺角、擺速等進(jìn)行嚴(yán)格控制。同時(shí)，選擇優(yōu)質(zhì)且具有較強(qiáng)相適性的漿液原料，進(jìn)行灌漿漿液的拌制。漿液的拌制材料必須符合設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)禁使用質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的材料。嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)的具體要求對(duì)漿液進(jìn)行配置，有效保障其穩(wěn)定性以及流動(dòng)性。漿液配置到漿液用完，要低于2h。當(dāng)選用強(qiáng)度在32.5MPa以上的純水泥時(shí)，要確保高速攪拌時(shí)間>30s，從灌漿材料制備到用完，不能超過(guò)4h。另外，在實(shí)施施工之前，要在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試施工材料以及所用漿液。

3.3 漿、水、氣檢測(cè)

每20分鐘到30分鐘測(cè)試進(jìn)漿密度、回漿密度以及回漿量。另外，安排專人觀察水壓，避免出現(xiàn)分秒間斷，及時(shí)對(duì)異常狀況，諸如壓力驟減或驟增、濃度出現(xiàn)異常等進(jìn)行處理。當(dāng)進(jìn)漿比重誤差在0.1以上時(shí)，要停止施工，并對(duì)水灰比進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，在最短時(shí)間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)施工的有效恢復(fù)。

3.4 中斷噴漿的處理

在高壓擺噴灌漿施工中，要有效保障漿、水、氣的供給管路順暢，且保證其密封良好。對(duì)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行隨時(shí)檢查，協(xié)調(diào)各個(gè)環(huán)節(jié)的良好配合，避免出現(xiàn)中斷。水泵缺乏足夠壓力、回漿異常等情況均會(huì)導(dǎo)致注漿中斷。恢復(fù)噴漿之后，要實(shí)施0.5m的復(fù)噴，有效保障墻板的連續(xù)、可靠。本工程采用高噴灌漿全孔自上而下連續(xù)作業(yè)。當(dāng)中途拆卸噴射管時(shí)，對(duì)搭接段實(shí)施了復(fù)噴，且復(fù)噴長(zhǎng)度在0.2m以上。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，在水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中，應(yīng)用高壓擺噴灌漿技術(shù)能取得良好的防滲效果。相對(duì)于傳統(tǒng)的補(bǔ)強(qiáng)灌漿，高壓擺噴灌漿技術(shù)的應(yīng)用效果更為顯著。因此，有必要積極探索高壓擺噴灌漿技術(shù)在水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用，有效保障水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程質(zhì)量，確保水庫(kù)質(zhì)量安全，促進(jìn)水庫(kù)的正常運(yùn)行。

[1]楊宏建，許春雷，王貴君.高壓擺噴灌漿在水庫(kù)除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用[J].黑龍江大學(xué)工程學(xué)報(bào)，2003，30(01):106-107.

[2]梁紹光.高壓擺噴灌漿技術(shù)在水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用探究[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2015(04):254-255.

[3]肖美艷.高壓擺噴灌漿技術(shù)在劉屯水庫(kù)除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用[J].黑龍江水利科技，2013，41(03):229-231.

[4]張帶娣.水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中高壓擺噴灌漿的施工技術(shù)[J].中國(guó)水能及電氣化，2013(09):8-10.

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