盧正雷

(山東水總有限公司，山東 濟(jì)寧 250013)

1 工程概況

漢江是長江北岸最大的支流，發(fā)源于秦嶺南麓，干流流經(jīng)陜西、湖北兩省，于武漢市匯入長江，全長1577km。其中干流丹江口以上上游河段長925km，丹江口至鐘祥為中游，河段長270km，鐘祥至漢口為下游，長382km，流域面積15.9萬km2。

漢江下游堤防是武漢市和江漢平原的防洪屏障，保護(hù)區(qū)為湖北省的漢北、漢南以及四湖地區(qū)，區(qū)內(nèi)有武漢、仙桃、漢川、潛江、天門、洪湖、監(jiān)利等縣市，工農(nóng)業(yè)較發(fā)達(dá)，是國家的主要商品糧基地之一，也是湖北省經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的地區(qū)，其地位十分重要。

漢江堤防除險(xiǎn)加固一期工程2017年度第一批項(xiàng)目跨天門、仙桃、潛江、荊門四個市縣境區(qū)，堤段總長度為165.723km。

主要建設(shè)內(nèi)容包含：堤身加培、錐探灌漿、水泥土攪拌樁防滲墻、堤頂?shù)缆?、吹填、蓋重、整治建筑物(包含加固涵閘3座、拆除重建涵閘5座)等。

2 錐探灌漿的應(yīng)用及適用范圍、成本分析

2.1 錐探灌漿的應(yīng)用

錐探灌漿主要應(yīng)用于壩體內(nèi)由于不均勻沉陷而產(chǎn)生的裂縫；碾壓不實(shí)出現(xiàn)疏松部位，壩體內(nèi)有滲漏通道或軟弱層，壩體分段分層間質(zhì)量差的結(jié)合部位，以及壩體內(nèi)存在生物洞穴，如腐爛樹根、鼠洞、蛇洞、蟻穴等。

2.2 適用范圍

適用于50m以下的均質(zhì)土壩和黏土心墻壩和各類土堤。

2.3 成本分析

錐探灌漿設(shè)備選用錐探機(jī)鉆孔，材料選用泥漿灌填，其材料價格和設(shè)備臺班費(fèi)用相比高壓噴射灌漿、帷幕灌漿，成本大大降低。

3 錐探灌漿施工工藝

3.1 施工前期準(zhǔn)備

3.1.1 灌漿材料

黏土：土料選擇應(yīng)因地制宜、就地取材。因灌漿為了消除堤防隱患，提高堤防防滲能力，選用成漿率較高、體縮率較小、穩(wěn)定性較好的粉質(zhì)黏土或重粉質(zhì)壤土為灌漿土料，其土料物理性能指標(biāo)要求：黏粒含20%-45%；粉粒含量30%-70%；砂粒含量10%-15%；塑性指數(shù)10%-25%；有機(jī)質(zhì)含量<2%，可溶鹽含量<8%。

水：灌漿用水就地取用漢江水，水質(zhì)滿足施工要求。

3.1.2 灌漿設(shè)備

主要包括錐探造孔機(jī)、柴油機(jī)、水泵、拌漿機(jī)、輸漿管路、泥漿泵、注漿設(shè)備和灌漿壓力表、泥漿三件套等；錐探造孔也可采用人工鋼釬造孔。

3.2 施工流程

施工工藝流程為：材料準(zhǔn)備→造孔→拌漿→灌漿→復(fù)灌→檢查→封孔[1]。

3.3 錐探孔放樣

施工前先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對灌漿孔進(jìn)行放樣。灌漿孔以原外堤肩為軸線進(jìn)行布置，堤頂1排，堤肩1排，堤坡5排，共7排，如圖。灌漿孔間間距1m，呈梅花型布置。

沿外堤肩用5m鋼卷尺按照每個1m間距進(jìn)行放樣，斜坡上可采用水平拉尺吊錘球放樣或根據(jù)坡比計(jì)算坡長，拉尺放樣。放樣要求孔位偏差≤10cm。

圖1 錐探灌漿布孔大樣圖

4 錐探灌漿施工方法

4.1 造孔

根據(jù)設(shè)計(jì)放樣，錐孔鉆機(jī)進(jìn)行定位。按照設(shè)計(jì)高程一次性成孔，鉆孔孔深應(yīng)超過設(shè)計(jì)深度10-20cm，孔徑28-32mm。造孔保證鉛直，傾斜率≤2%。經(jīng)檢驗(yàn)合格，立即進(jìn)行灌漿。

4.2 泥漿主要指標(biāo)：

灌漿泥漿要求具有一定的流動性、懸浮性，其主要指標(biāo)是泥漿濃度和顆粒粒徑。泥漿的濃度及黏度分別用比重計(jì)或黏度計(jì)測定：

比重配制：1.4-1.6t/m3

水土比：1∶0.8-1∶1.6

泥漿黏度(用秒s表示)：21-100

灌漿過程中，每天應(yīng)測定泥漿的濃度和黏度≥2次。

4.3 泥漿拌制

泥漿拌制采用WJG-80型高速攪拌機(jī)組拌漿，材料采用重量稱量法，拌漿方法：邊加水、邊加土、邊攪拌。灌漿泵采用單缸BW-120泥漿泵，并配50kW移動發(fā)電機(jī)組。在輸漿管上設(shè)置回漿管，觀測泥漿泵上的總壓力表和注漿管上的孔口壓力表，孔口壓力應(yīng)控制在0.04MPa-0.06MPa。根據(jù)灌漿試驗(yàn)孔口壓力，及時調(diào)整泥漿泵輸出壓力，并做好記錄。

4.4 初灌

錐探灌漿灌漿孔分為Ⅱ序孔，按照先Ⅰ序孔后Ⅱ序孔的順序進(jìn)行灌漿施工。多排孔時先灌迎水側(cè)排，然后再灌背水側(cè)排，最后灌中間排孔。

采用“先稀后稠、少灌多復(fù)”的方法，開始用3∶1的稀漿施灌約3-5min，然后采用2∶1、1.4∶1、1∶1的漿液由稀至濃，灌漿壓力由小到大，繼續(xù)灌注。待第Ⅰ序孔灌漿結(jié)束后，再進(jìn)行第Ⅱ序孔灌漿。

為防止鉆孔擱置時間長，孔隙堵塞，錐孔應(yīng)當(dāng)天錐，當(dāng)天灌。每孔灌漿時，必須一次連續(xù)灌滿。

4.5 復(fù)灌

復(fù)灌一般與初灌間隔3-5d，復(fù)灌2-3次，具體復(fù)灌次數(shù)根據(jù)前次復(fù)灌的吃漿量確定。復(fù)灌時采用濃度較大的泥漿，當(dāng)吸漿量明顯降低，直至漿液在孔口不再吃漿不發(fā)生明顯沉陷為止。整個施工過程中，專人負(fù)責(zé)各灌漿孔初復(fù)灌及封孔工作，并做好記錄。

4.6 灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)及封孔

灌漿孔注漿后如表面冒漿或灌漿孔回漿可認(rèn)為該孔本次注漿結(jié)束，2-3次復(fù)灌后不再進(jìn)漿且孔口漿液面不再有較大的沉落即可作為灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。

封孔可采用攪制濃泥漿的辦法人工灌注一次封孔或用2-3cm黏土球封孔[2]。

5 灌漿施工中特殊情況處理

5.1 串孔

當(dāng)一孔灌漿時，發(fā)現(xiàn)相鄰孔串漿，謂之串孔。處理方法是用木塞堵住串漿孔，然后繼續(xù)灌漿，也可灌漿孔、串漿孔可同時灌注。如果相鄰孔串孔過多，可以放大孔距，降低壓力，繼續(xù)施灌。

5.2 冒漿

灌漿時從堤頂和堤坡冒出泥漿現(xiàn)象，謂之冒漿。處理方法：出現(xiàn)這種情況應(yīng)立即停灌，挖開冒漿出口，用黏性土料回填夯實(shí)。

5.3 裂縫

灌漿過程中，在泥漿壓力作用下，出現(xiàn)裂縫并冒漿時，應(yīng)盡可能地加大漿液濃度，減小灌漿壓力，采用慢灌、間斷灌漿的辦法。如遇裂縫中有積水，應(yīng)要設(shè)法將水引水。灌漿結(jié)束后，沿裂縫挖深50cm，加黏土回填夯實(shí)。

5.4 隆起

當(dāng)灌漿時出現(xiàn)堤坡隆起現(xiàn)象時，應(yīng)停止灌漿，查找原因、注意觀測。當(dāng)確認(rèn)不會引起滑坡，待停灌7d后可繼續(xù)灌漿，并注意觀測。

6 灌漿質(zhì)量控制與檢驗(yàn)

為保證灌漿質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，在灌漿中應(yīng)全過程進(jìn)行質(zhì)量控制，對每一個孔的施工情況真實(shí)、準(zhǔn)確記錄，并填報(bào)質(zhì)量評定表格。每道工序報(bào)監(jiān)理單位進(jìn)行驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行一下工序。

灌漿過程質(zhì)量檢查主要包括：檢查孔位、孔深、孔斜、灌漿壓力、漿液濃度、水土比、黏度及灌漿次數(shù)、各孔終止灌漿達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)、灌漿中出現(xiàn)的問題和處理情況。

灌漿效果檢查方法：灌漿封孔后14d，選擇代表性堤段開挖探坑檢測灌漿質(zhì)量。灌漿泥漿柱圓滑、飽滿，裂隙充填密實(shí)即達(dá)到質(zhì)量要求。

7 結(jié) 語

錐探灌漿在漢江大堤應(yīng)用，具有投資小，見效快，操作簡便的優(yōu)點(diǎn)，材料也可就地取材，在類似堤防除險(xiǎn)加固中可以推廣應(yīng)用。