高壓旋噴防滲墻在圍堰止水中的應(yīng)用

1、高壓旋噴防滲墻在圍堰止水中的應(yīng)用摘要：本文以南昌儒樂湖水閘施工臨時圍堰防滲止水中的應(yīng)用展開分析，介紹 了高壓旋噴防滲墻施工方法的特性、施工技術(shù)及過程、質(zhì)量要求等方面，希望能 夠在類似工程中合理地縮短工期，降低施工成本，提高圍堰防滲止水質(zhì)量。關(guān)鍵詞：高壓旋噴防滲墻；圍堰防滲；注漿泵；灌漿刖言高壓噴射灌漿技術(shù)自上世紀八十年代以來得到了迅速發(fā)展，并在各工程領(lǐng)域 廣泛應(yīng)用。其基本原理是利用射流作用切割、摻攪地層，從而改變原地層結(jié)構(gòu)和 組成，同時灌入水泥漿或混合漿形成凝結(jié)體，借以達到加固地基和防滲的目的。 高壓旋噴按灌漿形式分為懸噴、定噴、擺噴三種，根據(jù)工程主要地質(zhì)條件可采用 單管法、雙管法和三管法。儒

2、樂湖水閘圍堰基礎(chǔ)防滲處理采用雙管高壓旋噴技術(shù) 成樁搭接營造柱列式混凝土防滲墻。一、工程概況及地質(zhì)條件1.1儒樂湖水閘位于南昌市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)東北部，在儒樂湖與贛江西河連接， 是贛江新區(qū)儒樂湖周邊生態(tài)治理的重要項目之一。為進行儒樂湖閘的施工，需要 在水閘的進口一側(cè)即儒樂湖內(nèi)側(cè)以及水閘的出口贛江側(cè)堆筑臨時圍堰，以形成水 閘干地施工的條件。1.2圍堰大部分位于贛江左岸河床淺灘，兩端與瓜洲堤相接，淺灘地表高程約 10.815.5m，河床水下高程約8.310.8m，整體地形較為平緩。圍堰區(qū)沖積層 (Qal) 一般厚7.510.0m，為第四系全新統(tǒng)沖積層(alQ4)，其中淺灘表層有一 層粘土夾砂卵礫石，厚

3、約0.52.9m，河床下部為細砂夾粘土及粗砂等，厚約 7.510.0m，呈薄至中厚層狀。二、高壓旋噴防滲墻的施工方法和工藝高噴板墻施工程序主要包括施工準備及定位、鉆孔、下噴射管、噴射提升、 成墻等。2.1設(shè)計標準及施工技術(shù)要求高壓旋噴防滲墻采用雙管法施工，樁徑600mm，間距0.8m，入巖深度 不小于0.5m、樁身采用425號普通硅酸鹽水泥，漿液水灰比1： 1。高壓旋噴施工建議參數(shù)：噴射注漿壓力不小于25MPa (具體注漿壓力由 現(xiàn)場試驗確定)，提升速度為0.2m/min，旋轉(zhuǎn)速度20rpm，注漿過程中漿液應(yīng)連 續(xù)輸送，噴射作業(yè)過程中不得停噴或中斷，施工完成后需保證有50cm墻體厚度(滲透系數(shù)

4、不小于2x10-6 cm/s)。對布孔及鉆機就位的誤差要求不大于5cm，對鉆孔孔斜率需采取相應(yīng)的 技術(shù)措施，傾斜角控制在1%的范圍內(nèi)，以免影響板墻的銜接或?qū)ο聡娚涔茉斐?困難。注漿的水灰比1： 1，密度為1.351.5g/m，注漿宜采用強度等級為42.5 級的普通硅酸鹽水泥，單樁水泥滲入量340kg/m。噴射接近地面時，從地面下lm開始慢速提升至地面噴射數(shù)秒后方可結(jié) 束、旋噴樁施工前要進行試樁，試樁數(shù)量不少于3根，根據(jù)試樁情況調(diào)整漿液水 灰比、噴射壓力、旋噴速度等技術(shù)參數(shù)。2.2施工參數(shù)的選定高噴灌漿質(zhì)量的好壞、工效及造價的高低，不僅受工程類型、噴射地形及地質(zhì)地層條件的影響，更重要的是取決于施

5、工工藝參數(shù)的合理選用。根據(jù)該工程實 際情況，首先進行現(xiàn)場試驗結(jié)果，選用下表施工工藝參數(shù)2.5施工過程2.5.1鉆孑L施工前，由施工技術(shù)員在現(xiàn)場定出樁號及孔位，并測定孔口高程。鉆機移動就位到指定 樁位，將鉆頭對準孔位中心位置，同時調(diào)整鉆機，放置水平、平穩(wěn)，調(diào)整鉆桿的垂直度和高 度。該工程基礎(chǔ)為砂礫層，成孔條件差，開孔時宜采用低速鉆進，跟進套管以后可采取正常 速度鉆進，一次鉆孔及護壁到底。鉆孔完成后先取出鉆桿，然后下PVC管，起拔套管。接頭 套接用塑料帶密封，確保不脫節(jié)及接頭處不漏漿。在鉆孔過程中應(yīng)嚴格控制鉆孔垂直度，深 度控制在深入基巖50CM左右，。鉆孔結(jié)束，由質(zhì)檢人員進行孔斜、孔深、孔位等質(zhì)

6、量檢查， 驗孔合格后即可進行噴射作業(yè)，不符合要求的孔重鉆。2.5.2下噴射管在鉆孔結(jié)束并插好PVC花管后，開始高噴灌漿的準備。首先根據(jù)孔深量取噴射管長度， 噴射管組裝完畢后在地面進行試噴，風、水、漿管路暢通，水壓力超過40Mpa，10min無異 常可結(jié)束試噴，并保護好噴嘴。為防止噴嘴或管路被堵塞，在高壓泵和注漿泵的吸水管進口 和水泥漿儲備箱中都設(shè)置過濾網(wǎng)，高壓水泵的濾網(wǎng)篩孔規(guī)格為1mm，篩網(wǎng)的面積不能過小并 要經(jīng)常清理。下管時噴嘴用橡膠塞堵住，以防止水氣嘴堵塞。在插管過程中，為防止泥沙堵 塞噴嘴，可邊射水、邊插管，水壓力一般不超過1MPa，待噴射管下到設(shè)計深度后，經(jīng)現(xiàn)場 技術(shù)人員認可后方可噴射

7、施工。2.5.3制漿注漿材料采用PO42.5R普通硅酸鹽水泥與水攪拌為基本漿液，水灰比控制在1: 1 -1： 0.8之間，漿液攪拌時間不少于7min，自制備到用完時間不超過4h。旋噴用的水泥漿在 進入高壓注漿泵之前，應(yīng)采用濾網(wǎng)嚴格過濾，防止水泥結(jié)塊等雜物堵塞噴嘴和管路。水泥漿 制備完成后用高壓注漿泵進行注漿。2.5.4噴射注漿注漿前要注意設(shè)備開動順序，應(yīng)先空載起動空壓機，待運轉(zhuǎn)正常后，再空載起動高壓泵， 然后同時向孔內(nèi)送風和水，使風量和泵壓逐漸升高至規(guī)定值。風、水通暢后，即可旋轉(zhuǎn)注漿 泵，先向孔內(nèi)送清水，待風量、泵壓正常后，將進漿管移至儲漿桶，這時水泥漿液通過高壓 注漿泵形成高壓水泥漿，以25

8、Mpa的壓力通過噴射管由噴嘴自下而上向地層中噴射，待孔口 返漿符合要求或孔底靜噴5min，達到預定的噴射壓力噴漿后再緩慢提升，鉆桿（噴射管）一 邊旋轉(zhuǎn)一邊向上提升，噴射的水泥漿一邊切割四周砂礫層一邊與砂礫料攪拌混合，形成柱狀 加固的凝結(jié)體。噴射灌漿開始后，必須時刻檢查漿液的流量、壓力、氣量和冒漿量的量測工作以及旋、 提升速度等參數(shù)是否符合設(shè)計要求，并按要求逐項記錄并嚴格控制提升速度。注漿過程中應(yīng) 達到如下要求：高壓注漿設(shè)備的額定壓力和注漿量必須符合技術(shù)要求，并確保管路系統(tǒng)的暢 通和密封。高壓噴射完畢后應(yīng)迅速拔出噴射管，防止?jié){液凝固收縮后產(chǎn)生的凝結(jié)體頂部出現(xiàn) 的凹陷，應(yīng)用棄漿進行孔口注漿，直至回

9、填密實或在原孔位采用冒漿回灌。2.5.5沖洗高壓噴射完畢后，應(yīng)及時將各管路沖洗干凈，管、機內(nèi)不得殘存水泥漿，以防堵塞。通 常是把漿液換成水，進行連續(xù)沖洗，在地面上噴射，將泥漿泵、噴射管的漿液全部排出，直 到出現(xiàn)清水為止。2.5.6施工作業(yè)時應(yīng)的注意事項（1）高噴因故中斷后立即停止提升，記錄中斷深度，并盡快恢復。機械故障要盡力縮短 時間。若短時間不能恢復的，提出噴具，用水沖洗干凈。待故障處理后，將噴具下入原中斷 位置以下0.30.5m，搭接處進行靜灌，直至孔口返濃漿方可提升，以保證墻體的連續(xù)性；（2）大量漏漿和冒漿的處理：在噴射注漿的過程中，應(yīng)根據(jù)椐施工設(shè)計控制噴射技術(shù)參 數(shù)，觀察冒漿的情況，并

10、做好記錄，以及時了解土層情況及噴射注漿的大至效果與噴射參數(shù) 是否合理。冒漿量應(yīng)大于高壓水的噴射量，但超過量應(yīng)小于注漿量的20%。若地層中有較大 空隙引起的不冒漿，可在漿液中摻入適量速凝劑或增大注漿量；如冒漿過大，可減少注漿量 或加快提升和旋轉(zhuǎn)速度。對冒漿應(yīng)妥善處理，及時清除沉淀的泥渣。消除固結(jié)體項部凹穴。噴射中注意以下事項：密嚴密注視注漿系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況，發(fā) 同導常情況及時處理；接換管要迅速，防止坍孔和堵嘴；噴射中，接換管及事故處理后下管 時，應(yīng)比原噴高度下落50cm以上進行重復搭接，以使墻上下連貫；深層噴時射時，噴漿開 始時即轉(zhuǎn)動和提升，以防止噴射管的扭斷或埋管等。三、質(zhì)量檢查及取得的效果3.1施工質(zhì)量要求旋噴樁的主要施工質(zhì)量應(yīng)滿足下表所示的各項要求：高噴板墻鉆孔布置及旋噴示意圖由于高壓旋噴墻的強度較低，強度增長速度較慢，檢驗時間應(yīng)在注漿噴射后28天進行， 以防止由于固結(jié)體強度不高，因檢驗而受到破壞，影響檢驗的可靠性。檢驗點的位置應(yīng)重點 布置在墻中心位置，檢驗量為施工總數(shù)的2% - 5%，對噴射注漿出現(xiàn)異?，F(xiàn)象和地質(zhì)條件復雜 的地段亦應(yīng)檢驗。檢驗結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計標準及高壓旋噴注漿技術(shù)規(guī)范要求。檢驗不各格 者，