水利工程施工中高壓噴射灌漿技術(shù)略談

1、<p>　　水利工程施工中高壓噴射灌漿技術(shù)略談</p><p>　　摘要：本文首先介紹了高壓噴射灌漿的機(jī)理、應(yīng)用優(yōu)勢及施工中的注意事項(xiàng)，然后對水利工程中高壓噴射灌漿施工中的質(zhì)量控制及出現(xiàn)的問題、解決對策進(jìn)行了探討。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：水利工程；高壓噴射灌漿；施工 </p><p>　　中圖分類號：TV 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p&

2、gt;<p>　　1高壓噴射灌漿的機(jī)理 </p><p>　　1.1高壓噴射灌漿的原理 </p><p>　　1.1.1沖切、摻攪的作用 </p><p>　　高壓噴射灌漿技術(shù)主要是借助于高壓進(jìn)行射流，主要是這幾種工作的結(jié)合：“沖、切”“摻、攪”?！皼_、切”即就是通過沖擊和切割這種動作強(qiáng)烈的擾動，使?jié){液在自己所能沖射的范圍之內(nèi)擴(kuò)散、充斥到四周的土層里。

3、“摻、攪”即為摻混攪合。它是在前者的基礎(chǔ)上，使各種漿液與土石粒充分地?fù)交鞌嚭显谝黄穑⑹蛊湓谟不笮纬赡Y(jié)體，以達(dá)到改變原來地層的結(jié)構(gòu)和組合方式，并起到防滲的作用。 </p><p>　　1.1.2升揚(yáng)、置換的作用 </p><p>　　高噴在施工的時(shí)候，水、氣和漿液是從噴嘴中噴射出來的。壓縮的空氣，不僅能給水和漿液形成一個(gè)包氣層，使得他們能夠射入離地層比較遠(yuǎn)的距離并且破壞地層結(jié)構(gòu)，而且

4、還將經(jīng)過第一個(gè)作用后的土石碎屑和地層中的其他物質(zhì)顆粒進(jìn)行升揚(yáng)作用，使得一部分細(xì)小顆粒隨著漿液通過孔壁流出地面，通過水泥漿液的置換與剩下的顆粒攪拌混合凝固的功能。 </p><p>　　1.1.3擠壓、滲透作用 </p><p>　　高噴射流強(qiáng)度是和它的射流距離成反比的。射流距離越大，高噴射流的強(qiáng)度衰減也比較快速，至射流束末端，能量衰減很大，不能再去沖切地層，但它還是會對有效射程邊界的地層產(chǎn)

5、生一定的擠壓作用，并使部分漿液進(jìn)入土粒之間的空隙。與此同時(shí)，在噴射結(jié)束之后，靜壓灌漿還是在進(jìn)行著，這樣不僅可以使周圍的土體與凝結(jié)體更加緊密地結(jié)合，它的防滲功能也大大增強(qiáng)了。 </p><p>　　1.1.4位移、握裹作用 </p><p>　　地層中那些體積比較小的塊石，在能量強(qiáng)大的噴射作用下，再加上第2道工序的作用后，漿液最終會填滿石塊周圍的空隙并產(chǎn)生握裹作用，形成連續(xù)的緊實(shí)的凝結(jié)體。如

6、果遇到強(qiáng)大的沖擊力，那些塊石將會隨之產(chǎn)生一定的松動和位移，漿液則會很快地充斥到四周的空隙中。 </p><p>　　1.2凝結(jié)體的性能 </p><p>　　高壓噴射灌漿所形成的凝結(jié)體并不是特別規(guī)則，它與噴射的形式是有關(guān)聯(lián)的，它的材料多是采用42.5或52.5的普通硅酸鹽水泥。水利工程建筑物的地基在實(shí)施高噴施工時(shí)，對其防滲性和穩(wěn)定性要求很高。而凝結(jié)體的防滲性能又主要取決于地層的組成成分和顆

7、粒級配、施工方法、施工工藝以及漿液材料等等。 </p><p>　　1.3高噴凝結(jié)體的結(jié)構(gòu)布置形式 </p><p>　　為了保證高噴防滲墻的連續(xù)性，使各孔的凝結(jié)體在有效范圍內(nèi)牢固地連接在一起，重點(diǎn)在于如何選擇結(jié)構(gòu)布置形式和孔與孔之間的距離。高壓噴射所形成的凝結(jié)體的噴射形式一般有旋噴、擺噴、定噴3種。噴射時(shí)不同的方法會形成不同的形狀。 </p><p>　　2高壓噴

8、射灌漿在水利工程中的應(yīng)用優(yōu)勢 </p><p>　　2.1廣泛的適用范圍。該技術(shù)在被應(yīng)用與新建工程前，也可在工程修建中應(yīng)用，同時(shí)也可在工程建成后應(yīng)用?？梢哉f，該技術(shù)即不對建筑物上部結(jié)構(gòu)造成影響，也對運(yùn)營使用不造成影響。 </p><p>　　2.2簡便的施工方法。應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行施工，僅在土層中鉆小孔即可，小孔的孔徑為300mm或50mm，接著在土中進(jìn)行噴射，即形成0.5~4.9m的固結(jié)體。

9、這說明，該技術(shù)進(jìn)行新建建筑物施工時(shí)，可靠近已建有的建筑物。 </p><p>　　2.3可控制固結(jié)體的形狀。運(yùn)用該技術(shù)進(jìn)行噴射時(shí)，可對噴射速度進(jìn)行調(diào)整，結(jié)合噴射所需的實(shí)際壓力進(jìn)行增減，可根據(jù)不同孔徑，改變流量的大小，也可根據(jù)所需的形狀，對固結(jié)體形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)。 </p><p>　　2.4材料價(jià)格較為低廉、來源途徑較廣。高壓噴射灌漿所需的材料，主要是采用水泥，借助化學(xué)材料。通常選擇42.5R

10、普通硅酸鹽水泥，因該水泥材料價(jià)格較為低廉。同時(shí)，可摻加一定比例的粉煤灰于水泥中，可實(shí)現(xiàn)廢材的循環(huán)利用，并使注漿材料成本有所降低。 </p><p>　　2.5注漿設(shè)備管理較為簡便。在水利工程中利用高壓噴射灌溉，所需要是全套設(shè)備體積較小、結(jié)構(gòu)較為緊湊、機(jī)動性較強(qiáng)、占地面積較少，有利于低矮現(xiàn)場的施工。在進(jìn)行多重噴射作業(yè)過程中，空間的尺寸、形狀會直觀的顯示在屏幕上，提高施工管理的有效性。 </p><

11、;p>　　3水利工程中高壓噴射灌漿施工的注意事項(xiàng) </p><p>　　3.1凝結(jié)體的連接必須牢固可靠。在高壓噴射灌注施工時(shí)，必須確保各個(gè)孔凝結(jié)體的連接牢固可靠。因此，在進(jìn)行施工時(shí)，對防滲墻的高壓噴射，必須具有連續(xù)性，高度重視結(jié)構(gòu)布置形式、孔之間距離的確定。 </p><p>　　3.2注意凝結(jié)體形狀和噴射形式的聯(lián)系。在高壓噴射中，通常有定噴、擺噴、旋噴三種形式。因此，在高壓噴射時(shí)，

12、必須注意凝結(jié)體形狀和噴射形式的聯(lián)系。 </p><p>　　3.3重視孔距選擇。在進(jìn)行防滲工程高壓噴射時(shí)，必須重視孔距選擇。由于孔距選擇的正確與否，直接影響了凝結(jié)體的連接可靠性，對工程造價(jià)、進(jìn)度也造成影響。在選擇孔距時(shí)，應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)條件、高壓噴射灌漿的方法。 </p><p>　　4水利工程中高壓噴射灌漿的質(zhì)量控制和管理 </p><p>　　4.1施工前質(zhì)量控制

13、。 </p><p>　　在施工之前，必須進(jìn)行質(zhì)量控制，主要是加強(qiáng)注液、制作等管理。必須根據(jù)施工圖紙標(biāo)準(zhǔn)和要求，進(jìn)行配合比試驗(yàn)、注漿制作。高壓噴射注液一般選擇普通硅酸鹽水泥進(jìn)行拌制，控制好水泥強(qiáng)度等級，一般應(yīng)大于33MPa，選擇三重管法進(jìn)行噴射，控制好注漿水灰比，一般為1：1。 </p><p>　　4.2施工中質(zhì)量控制。 </p><p>　　施工中質(zhì)量控制主要表

14、現(xiàn)在2個(gè)方面：①鉆孔施工。按照高壓噴射灌漿的標(biāo)準(zhǔn)，確定鉆孔施工順序，并要保證施工效率。待鉆孔機(jī)就位之后，確保設(shè)備的平穩(wěn)性。一般選擇泥漿護(hù)壁進(jìn)行鉆進(jìn)鉆孔，在施工過程中，必須仔細(xì)記錄號掉鉆、地層變化、漏漿、孔深、孔位等情況。若需加蓋保護(hù)孔口，則可暫停鉆孔，或待終孔之后再噴；②管理高壓噴射灌漿。必須分排、分序進(jìn)行高噴灌漿，在進(jìn)行下管噴射之前，可實(shí)施地面試噴，以對噴射方向進(jìn)行調(diào)整，接著根據(jù)預(yù)定深度將其插入。在進(jìn)行施工時(shí)，必須經(jīng)常檢查泥漿泵的漿液

15、流量和壓力，空壓機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓、鉆孔轉(zhuǎn)速等情況。 </p><p>　　4.3施工后質(zhì)量管理。 </p><p>　　針對施工后質(zhì)量管理，必須結(jié)合施工地質(zhì)的具體情況，檢驗(yàn)截滲性能，確定好檢查對象，通常為地層構(gòu)造、地質(zhì)條件較為復(fù)雜的位置，或者施工可能產(chǎn)生質(zhì)量事故的位置。一般選擇檢測單位的使用設(shè)備、管材進(jìn)行圍井封底，并對洗井全過程進(jìn)行監(jiān)督，做好數(shù)據(jù)計(jì)算、試驗(yàn)計(jì)量等管理工作。在完成施工后，要檢查

16、鉆孔，主要利用孔內(nèi)壓水的方式進(jìn)行注水試驗(yàn)。 </p><p><b>　　4.4質(zhì)量檢測。 </b></p><p>　　主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：①檢測滲透性。在完成灌漿施工之后，待防滲墻達(dá)到30d之后，將500m壩段劃分為四個(gè)檢查段，并設(shè)置使用圍井，利用注水試驗(yàn)，檢測防滲墻的優(yōu)劣質(zhì)量；②檢測厚度、連續(xù)性。選擇地質(zhì)雷達(dá)檢測防滲墻的厚度、連續(xù)性，看厚度結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求。

17、同時(shí)，要檢查防滲墻的垂向深度、墻體方向，檢測是否符合設(shè)計(jì)的連續(xù)性要求；③結(jié)石體的強(qiáng)度。在檢查段的交叉位置，分別設(shè)置好檢查孔，利用中部取樣品在檢查空中進(jìn)行物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)，可檢查出高壓噴射灌漿施工是否符合整個(gè)工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求。 </p><p>　　5水利工程中高壓噴射灌漿施工的問題及解決對策 </p><p>　　5.1孔斜問題。由于孔斜決定了高壓噴射城墻是否具有連續(xù)性，所以對于成墻非常重

18、要。當(dāng)孔斜出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象時(shí)，將導(dǎo)致塔接錯(cuò)位。因此，施工單位在施工、鉆孔前，必須做好各項(xiàng)準(zhǔn)備，在安裝鉆孔機(jī)時(shí)，能確保牢固平穩(wěn)，檢查主動鉆桿垂直度，確保鉆桿順直。鉆機(jī)操作過程中，需做到輕壓慢鉆，以保證鉆孔垂直。在鉆進(jìn)時(shí)，必須勤測斜、勤校正。如果發(fā)現(xiàn)孔斜超標(biāo)，應(yīng)重新掃孔，對孔斜問題進(jìn)行及時(shí)糾正。 </p><p>　　5.2泥漿漏失問題。在進(jìn)行鉆孔時(shí)，經(jīng)常會發(fā)生泥漿漏失問題，而發(fā)生這種情況主要是因?yàn)榈貙忧闆r而導(dǎo)致。若出現(xiàn)

19、泥漿漏失情況，且漏失量較小，可盡量讓所泥漿漏失填滿地層孔隙，以使噴漿時(shí)的漏失最小化。若出現(xiàn)泥漿漏失情況，且漏失量較大，可選擇黏土、砂、水泥等對孔內(nèi)漏漿出進(jìn)行壓入，以達(dá)到封堵的目的。選擇黏土摻入，主要是為固壁、充填的作用。選擇砂摻入，主要是為確保充填體在噴灌的過程中，高壓水不對其造成破壞，確保噴射質(zhì)量。選擇水泥摻入，主要是為提高凝結(jié)的速度，加快鉆孔的恢復(fù)速度。 </p><p>　　5.3漏漿問題。在漏漿孔口不發(fā)生

20、冒漿，主要是由于地層中的孔隙較大。若出現(xiàn)這種問題，可摻入適量速凝劑在漿液中，以縮短固結(jié)的時(shí)間。或增加孔隙部位的注漿量，待填滿孔隙之后，在繼續(xù)正常噴漿。 </p><p>　　5.4較大冒漿的問題。冒漿量過大，主要是由于在有效噴射范圍內(nèi)，注漿量不合適，或管路出現(xiàn)故障。當(dāng)出現(xiàn)冒漿量過大的問題，可先對噴漿管各接頭進(jìn)行檢查，是否出現(xiàn)接頭處損傷、密封不良等現(xiàn)象。 </p><p><b>

21、　　6結(jié)語 </b></p><p>　　水利施工中高壓噴射灌漿技術(shù)的運(yùn)用，可縮短施工工期，也可降低工程造價(jià)，并且具有施工簡便、工程量小等優(yōu)點(diǎn)。而在具體的施工實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在高壓噴射灌漿過程中，出現(xiàn)了許多的問題，需要我們在施工過程中進(jìn)行科學(xué)的管理，分析以往出現(xiàn)的問題，并進(jìn)行總結(jié)，汲取經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，提高質(zhì)量安全意識，做到科學(xué)施工。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： &