宋永東

（中交水利水電建設(shè)有限公司，浙江 寧波 315100）

0 引言

水利工程護坡下的填土?xí)艿剿餍孤┗蛩蛔兓挠绊懀毿〉耐寥李w粒會不斷從空地表面（例如混凝土護坡施工縫）中清除，導(dǎo)致混凝土板下不同程度的土壤流失，進一步發(fā)展，會導(dǎo)致混凝土局部位置出現(xiàn)表面裂縫、穿透裂縫或凹陷。因此，要及時對混凝土護坡下的空隙和空洞進行灌漿，然后對混凝土護坡進行處理，防止水土進一步流失以及護坡變形?；靥钭{是處理淤泥，保護斜坡上空心樓板的常用方法，根據(jù)多年河堤工程護坡注漿經(jīng)驗，采用鉆注一體機和中壓鉆灌噴一體化注漿施工工藝，保證了工程質(zhì)量，節(jié)約了成本。

1 鉆灌噴漿一體化施工概述

鉆灌噴一體化注漿施工工藝主要是采用履帶式鉆灌一體機進行施工。在施工過程中，與旋噴注漿施工工藝相結(jié)合，并對常規(guī)的旋噴注漿施工工藝進行改進，提高旋噴注漿壓力；采用中壓旋噴注漿施工，使其兼具履帶式鉆灌一體機的施工穩(wěn)定性和中壓旋噴施工方法的質(zhì)量保證。

1.1 履帶式鉆灌一體機施工特點

履帶式鉆灌一體機減少了鉆孔灌漿的中間工序，具備操作簡單、工期短等優(yōu)點。同時，該機采用全液壓驅(qū)動，可多角度鉆孔，鉆孔時不受地面影響。尤其對于潮汐強的地區(qū)，可以選擇方便移動的履帶式一體式鉆機[1]。履帶式鉆灌一體機，利用履帶式行走機的功能，減輕工人勞動強度，提高工作效率，同時，配備電腦自動灌漿記錄儀，又保證了灌漿質(zhì)量。特別適用于混凝土護坡、砂礫石等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鉆孔及灌漿作業(yè)。

1.2 中壓旋噴注漿施工的優(yōu)點

采用中壓旋噴法加固粉土基礎(chǔ)土方工程，與純回填灌漿相比，能更有效地將土體與水泥漿混合，形成水泥土混合物，減少后期土壤流失的可能性。中壓噴射注漿的施工方法，能夠一次性完成注漿要求，減少二次注漿工序，提高了土壤加固質(zhì)量，真正達到鉆孔噴灌一體化的目的。同時，采用中壓噴射注漿技術(shù)，擴大了注漿半徑，減少了鉆孔工作量。

2 鉆灌噴注漿施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 工程概況

浙江某大閘加固工程，主要任務(wù)是對大閘樞紐建筑物維修加固，確保大閘的安全。主要維修加固內(nèi)容如下：（1）下游拋石槽沖坑維修加固；（2）左右岸海塘砼護坡及導(dǎo)流堤下游砼護坡維修加固；（3）集控樓脫空及不均勻沉降維修加固；（4）閘室底板滲漏維修加固；（5）管道間混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫維修加固。

2.2 施工機具及材料的準備

履帶式鉆灌一體機主要包括履帶式鉆孔注漿機、注漿泵、空壓機、水泵、泥漿攪拌系統(tǒng)、散裝水泥罐、計量儀表、泥漿比重計等。鉆井和灌溉所需的風(fēng)機、水電、逆流和泥漿沉淀池的現(xiàn)場設(shè)置，應(yīng)按計算消耗量進行安裝和配置，以保證方便、可靠和連續(xù)運行為原則。

散裝水泥、泥漿添加劑、泥漿管、空氣管和其他建筑材料必須在現(xiàn)場準備好，所有材料必須妥善儲存并保持良好狀態(tài)，以防止損壞或污染。同時，注漿泵的供漿能力和空壓機的供氣能力，必須滿足鉆孔和注漿強度要求，管道連接必須牢固可靠。

現(xiàn)場操作人員必須持證上崗，必須有專人指導(dǎo)和協(xié)調(diào)現(xiàn)場管理。做好入口道路的建設(shè)，放置漿液系統(tǒng)（注漿泵、空壓機、水泥罐和管道）、廢漿池和回收漿池。進行護坡灌漿工作前，完成臨時坡道和施工平臺的建設(shè)，調(diào)試和檢修設(shè)備，確保處于可靠良好的狀態(tài)。

2.3 鉆灌噴施工工藝流程(見圖1）

圖1 鉆灌噴施工工藝流程

2.4 鉆灌施工工藝流程

鉆孔采用履帶式鉆灌一體機，全液壓驅(qū)動旋轉(zhuǎn)鉆進，不外接水管，利用孔內(nèi)含水量高的粉砂土造漿自然護壁成孔。

（1）施工方案制定。根據(jù)建設(shè)單位提供的工程地質(zhì)勘察資料，明確擬注漿地層的地質(zhì)特征、水文條件和護坡混凝土的厚度，詳細了解注漿工作的周邊環(huán)境、場地和道路情況，合理制定施工方案。方案主要包括履帶式鉆孔噴灌一體機、注漿泵、空壓機、泥漿攪拌系統(tǒng)、注漿順序、管道布置、觀測設(shè)備等的選擇與布置，人員組織與安排，質(zhì)量保障體系，現(xiàn)場部署及相關(guān)應(yīng)急預(yù)案等[2]。

（2）測量放樣。按孔位設(shè)計和訂貨要求，測量放樣注漿孔位置，并對孔位測量結(jié)果進行保護和編號，孔位偏差不大于10cm。

（3）鉆機就位。履帶移動至作業(yè)點，伸縮式液壓支架精確定位鉆機。調(diào)整液壓支架，使鉆機平臺始終保持水平，使鉆孔垂直度符合規(guī)范要求[3]。

（4）開孔。鉆桿前端裝有沖擊鉆頭，用于在防護面上鉆孔鋼筋混凝土，液壓旋轉(zhuǎn)，以氣壓清孔?？讘?yīng)低速輕壓并用水性潤滑劑冷卻，孔形成后，應(yīng)在板下鉆一層土。

（5）在淤泥地層中鉆孔。類似于在混凝土層中鉆孔。對于脆性地層，可以考慮使用鉆桿反復(fù)升降漿壁。最終孔的高度要適當(dāng)?shù)乇仍O(shè)計尺寸深。孔口返回后，開始注漿作業(yè)。

2.5 中壓注漿施工工藝流程

（1）制漿站。施工現(xiàn)場附近布置集中制漿站，其規(guī)模大小根據(jù)供漿強度要求設(shè)置。制漿站包括水泥漿攪拌機、水泥罐、儲漿池、沉淀回漿池、泥漿泵以及管線等。水泥罐宜放置在交通方便的位置，便于罐裝，高壓風(fēng)管及輸漿管的規(guī)格尺寸應(yīng)與注漿機具配套，連接可靠安全。

（2）制漿材料準備。根據(jù)設(shè)計要求選用42.5R 普通硅酸鹽水泥。因連續(xù)注漿需要，采用水泥罐儲存散裝水泥，螺旋管自動輸送稱量后至攪拌桶。對于受潮汐影響的潮間帶，應(yīng)提高凝固速度，攪拌時可適當(dāng)混合水玻璃外加劑。

（3）漿液拌制。強涌潮區(qū)域的粉砂地層常采用摻水玻璃的水泥漿以提高漿液速凝性，水玻璃濃度為40 波美度，玻璃漿與水泥漿的體積比為3：7，水泥漿液摻加水玻璃等外加劑后須即拌即用，防止?jié){液凝固堵管?？紤]注漿機可灌性，水泥漿水灰比選用1:0.6 左右（水泥漿比重約1.70g/cm3）。漿液由高速攪拌機拌制后進入儲漿池儲存?zhèn)溆茫瑑{池有泥漿泵不斷攪拌均勻，防止沉淀和凝固，水泥在使用前要過篩。

每個注漿點可根據(jù)不同的施工需要，配制不同比例的注漿，并定期檢查和記錄注漿的比重。注漿間隔一般為1.2～1.5m，梅花紋排列，孔洞有序接縫，原則上護坡注漿先降后高。注漿前，先準備好水泥漿，打開注漿泵和空壓機，供給空氣和水泥漿。控制泥漿管的輸出壓力，下部控制在15～20MPa，上部逐漸降低到1.0MPa，密切注意護坡裝置的升降變形。水泥罐輸送泵見圖2，回漿池見圖3。

圖2 水泥罐及輸送泵

圖3 儲漿池和回漿池

（4）注漿試驗。在正式注漿之前，需要進行注漿試驗，以確定注漿的施工參數(shù)和技術(shù)。注漿試驗區(qū)，可以選擇與灌區(qū)地質(zhì)條件相近的區(qū)域，結(jié)合施工工期和成本，進行與生產(chǎn)能力相關(guān)的工藝試驗。

根據(jù)設(shè)計提供的注漿壓力推薦值，采用不同的水灰比、不同的外加劑，確定在比重、流動觸變性和不同注漿壓力下的注漿時間及注漿效果，注漿泵見圖4。注漿記錄儀用于對單耗的順序、分段等測試數(shù)據(jù)進行分類分析，并將測試結(jié)果提交主管審核，用于指導(dǎo)下一次注漿施工。記錄儀見圖5。

圖4 中等壓力注漿泵

圖5 注漿自動記錄儀

根據(jù)試驗結(jié)果，確定注漿壓力和注漿比，依次進行類似中壓噴射，自下而上噴射注漿施工。注漿管在注漿時旋轉(zhuǎn)和提升，直至到達孔口。

（5）注漿。在噴射注漿過程中，嚴格控制注漿壓力、提升速度和轉(zhuǎn)速，注意觀察護坡混凝土面板的提升，如果孔口沒有回流，則要及時查找原因。噴射注漿壓力根據(jù)不同深度設(shè)定，最佳值必須以保證面層混凝土不上升為前提，單孔注漿量也必須控制到滿足設(shè)計要求。注漿自動記錄儀用于記錄整個注漿過程的數(shù)據(jù)，便于檢查。在注漿過程中，如發(fā)現(xiàn)漏漿等異常情況，應(yīng)采取加厚注漿、降低壓力、間歇注漿等措施。加入水玻璃后，漿液必須及時使用。否則可能會導(dǎo)致管道堵塞，因此必須盡快恢復(fù)停電。在規(guī)定的壓力下，注漿孔停止注漿，繼續(xù)注漿5min 即可完成注漿[4]。

（6）封孔。注漿完成后，清除孔內(nèi)的水和泥漿，并用較稠的水泥漿封孔回填。然后將機器移動到下一個注漿孔，以便在單個孔的末端進行鉆孔和注漿操作。既保證了泥漿的及時使用，又提高了工作效率，真正實現(xiàn)了鉆注一體化的目的。

2.6 施工質(zhì)量控制和安全措施

施工應(yīng)按照全面質(zhì)量管理的要求，建立健全有效的質(zhì)量保證體系，建立以項目經(jīng)理負責(zé)制的質(zhì)量管理體系，統(tǒng)一指揮、分級領(lǐng)導(dǎo)，各職能部門分工協(xié)作，強化各級人員崗位責(zé)任制，質(zhì)量工作落實到每一道工序[5]。

嚴格執(zhí)行每道工序的質(zhì)量體系，自檢合格后報監(jiān)理、委托方、設(shè)計單位批準。對施工管理人員、測試人員、操作人員，必須進行技術(shù)培訓(xùn)。嚴格遵守施工操作規(guī)程和施工技術(shù)規(guī)范，加強現(xiàn)場管理，禁止使用不合格材料，特別是水泥。在施工過程中，對機器設(shè)備、壓力表、流量計等，必須經(jīng)常檢查、定期校準，以確保機器設(shè)備的可靠性[6]。

施工現(xiàn)場的安全防護。施工場地應(yīng)平整，施工道路應(yīng)盡可能堅硬，加工場地周圍必須安裝防護裝置；施工前，項目安全員和技術(shù)人員對所有機械、臨時用電等要進行安全檢查和整改，以消除安全隱患。起重機、電工等特殊工程人員需持證上崗，嚴禁違章作業(yè)。

3 結(jié)束語

綜上所述，采用注漿鉆噴灌施工方法對淤泥地層進行護坡鉆孔和噴漿，縮短了工作時間，保證了護坡下的土壤壓實效果，也保證了施工質(zhì)量，同時，節(jié)省了大量的人力成本和機械設(shè)備投資，降低了建設(shè)成本。但在實際使用過程中,受到環(huán)境以及具體工程的差異的影響，還需要進一步摸索和分析鉆噴灌一體化施工技術(shù)使用要點，控制好各種影響因素，充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)越性，促進灌漿技術(shù)進一步發(fā)展。