浅析总干渠古塘段渠堤高喷灌浆技术的应用 苗玉杰

（宣城市青弋江灌区管理处 242000）

摘要：随着经济社会的蓬勃发展，我国的水利工程建设规模和数量愈来愈大，高压灌浆在水利工程中的应用也越发常见。水泥灌浆具有强度高、耐久性好、价格低以及无毒等优点。本文主要介绍高压摆喷灌浆施工技术的工艺特点、施工流程、质量控制、施工安全措施等。

关键字： 水利工程；高压灌浆；摆喷

一、总干渠古塘段高填方渗漏情况

总干渠自1971年开工兴建，后经数十万民工6个冬春的艰苦奋斗，1977年已基本建成通水。总干渠防洪标准低，泄洪工程设施不配套，渠堤安全难保障，半挖半填渠道较多，冲刷、渗漏、塌方普遍，水量损失大，部分渠道淤积，影响渠道过水能力。

根据现场试验及地质分析，造成城关段渠堤漏水的主要原因是：一是堤身土填筑不密实；二是筑堤时未认真清基，堤身土与堤基土接触不良，形成渗漏通道。三是堤基为砾质重粉质壤土及黏土质砂卵石，均为弱透水性~中等透水性，且该堤基土层在堤防迎、背水侧均出露。因此，对泾县古塘段财富路桥上下游（37+600~37+800、 37+850~38+100）左堤进行高喷灌浆。

二、技术简介与工艺流程

1.工艺特点

高压喷射灌浆通过对土体的切割和现场土与水泥浆的搅拌加固土体，根据射流介质不同，高压喷射灌浆分为单管法、双管法以及三管法。本渠段采用三管法施工。

2.适用范围

高压喷射注浆摆喷适用于粒径不大于60mm的松散地层，大角度摆喷适用于粒径不大于100mm的松散地层。

3.工艺流程

施工准备→孔位放样→钻机就位→钻孔至预定位置→下管试喷→浆液配置及喷射作业→冲洗→充填。

(1)孔位放样。依据控制点用全站仪测定高喷轴线，钢尺结合确定高喷孔位。控制孔位偏差不大于50mm。

(2)钻孔。采用回转法钻进,孔径为φ89mm。把钻机移至钻孔位置,对准孔位用水平尺掌握机台水平,立轴垂直,垫牢机架,经技术人员检测合格后方可开钻。施工时摆喷管的允许倾斜度不得大于1%，钻孔要钻进过程要记录完整。

(3) 下管试喷。下管前先地面进行水、浆、气试喷,确定喷射方向和摆动角度,确保凝结体的有效连接。

(4)配制浆液。水泥浆配制为P032.5水泥,水灰比为0.8:1，浆液比重1.6-1.7g/cm3。水泥浆采用二级搅拌,一级过滤。水泥浆自制备至用完的时间不超过4h。制浆过程中应及时测量浆液相对密度,每孔高压喷射灌浆结束后要统计该孔的材料用量。

(6)高压喷射灌浆。当喷射管下到设计深度并经现场技术人员检查认可后,送入设计标准要求的水、气、浆,先喷射1～3min;待浆液冒出后,按预定的提升速度自下而上边喷射边提升直至设计高度。

(7)清洗。当喷射完毕后,立即拔出注浆管,彻底清洗注浆管路,以防堵塞。

(8)充填。为解决水泥浆液因析水而出现的凹陷现象,每当喷射结束后,通过孔口回浆填充。

三、劳动力及机具设备

人员类别	人数
管理人员	1
技术人员	1
施工人员	8
合计	10

图4-2 劳动力组织情况表

设备名称	数量	型号
高喷台车	2	SGZ-I
高压泥浆泵（灌浆）	2	SGB6-10
高速搅拌机（制浆）	2	ZJ-400
空压机	2	SPC880
加强冲击钻头	4	90A
全站仪	1
挖掘机	1	1m3
水准仪	1	DS2
中压泥浆泵（输浆）	2	BW-200

图4-2 机具设备情况表

四、质量控制

1.质量控制标准

质量控制标准为《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范(DL/T5200-2004)。

高压喷射灌浆施工属于隐蔽性工程,只有选择合适的艺参数,才能保证施工质量。因此根据本工程的实际地质情况以及类似工程施工经验,采取如下高压喷射参数:

(1)成墙厚度不小于0.25m。(2)高压水压力35--40MPa,流量70--80L/min。 (3)压缩气压力0.6～0.8MPa,气流量0.8—1.2m³/min。 (4)水泥浆液压力0.2～1.0MPa,进浆量60～80L/min,采用普通硅酸盐325号水泥,进浆相对密度不小于1.6～1.7g/cm

³。。 (5)提升速度与摆角。提升速度12cm/min,转动速度10r/min,沿轴线摆角15°(6)墙体渗透系数值J小于10^-6cm/s，墙体抗压强度不小于1.5Mpa。（7)分二序施工,孔距1.0m。采用全孔由下至上连续作业。上游段渠堤平均钻深16m左右,下游段钻深18.5m左右。

2.质量保证措施

在高喷灌浆施工中,钻孔和灌浆过程经常会出现塌孔、串孔、漏浆、冒浆等问题应及时查明原因,及时进行技术处理。在泾县总干渠古塘段堤身高压摆喷灌浆中,出现过一些特殊情况,由于处理及时,确保了施工进度和质量。　

(1)冒浆量少或者孔口不冒浆时,应分析原因并采取相关处理措施。例如在古塘段灌浆过程中发现第59#、78#孔注浆量很大,迎水坡面看见漏浆,分析土体中有较大的渗漏通道引起。采用喷杆下沉,加大浆液浓度措施处理,等待孔口返浆正常再正常提升喷杆。

(2)压力正常冒浆量过大时,适当提高喷射压力或者加快提升速度,减少冒浆量。

(3)喷射中,拆、卸换及事故处理后下管时,搭接段复喷长度不小于50cm,以使成墙体上下的连贯。

(4)振冲沉管钻进应保持机架和沉管的垂直度，满足设计要求。

(5)喷射灌浆开始后,要时刻注意各参数是否符合设计要求,并且随时做好记录。

五、安全措施

1.安全管理措施

（1）强化项目自身管理，项目部安全科监督，保证施工现场有序化、安全管理的程序化、资料规范化。

(2)加强安全生产责任制管理，认真落实各项安全文明管理制度。加强安全教育培训、安全技术交底，安全隐患整改及违章处罚力度；加强安全措施经费的投入、专人管理，做到计划合理、落实有力。

（3）安全管理做到“二严三及时四不放过”。

2.安全施工措施

（1）临时用电必须符合当地供电部门的有关安全运行规程。

（2）在路面设计高程范围内和其它施工现场施工时，施工设施最高处与外电架空路线垂直距离不小于6m（1Kv）。

（3）低压架空线必须采用绝缘铜线或铝线，架空线必须设在专用电杆上，严禁架设在树干上、脚手架上；施工现场的架空线最大弧垂距地不小于4m。

（4）搅拌站等集中用电场所配电箱，开关要分开设置，并采用两级漏电保护装置；配电箱、开关箱必须安装牢固，电具齐全完好，注意防尘。

六 、环保措施

1.水土保持措施

在工程施工中要防止因施工造成的水土流失、水力侵蚀、坡面风化等，减少对植被的破坏，并采取措施对扰动地表进行恢复。

2.环境保护措施

（1）水源污染防治措施：施工区域设置足够的卫生设施，防止废水污水直接排入河道。

（2）施工噪音的控制：设备优选考虑低噪声产品，设备底座设置防震基础。

（3）粉尘控制：施工现场采取覆盖、固化、绿化、洒水等有效措施，做到不泥泞、不扬尘。水泥等粉状材料密闭存放。

七、效益分析

采用钻孔取芯检查法对防渗墙体进行质量检查,检查孔孔位布置在墙体中心线上的相邻两孔高压摆喷墙体的连接处,自上而下分段钻孔、取心和进行静水头压水试验。试验段透水率满足设计要求。该工程完工后经受了高水位的考验,未发现加固前堤身较大漏水现象,达到了预计的防渗加固目的。

八.结语

高压摆喷灌浆在泾县城关段渠堤防渗加固中虽取得成功,但高喷灌浆属于隐蔽工程,施工时必须严格控制施工参数才能确保施工质量。被灌土体的类型、喷射压力、喷射流量、钻杆的旋转速度、提升速度、水泥浆液的比重、回浆量等是施工控制的关键。该技术具有设备简单、技术可靠、防渗效果良好、工程造价合理、施工条件要求低等优点,可广泛应用于沿江河堤身的防渗工程。

参考文献

[1] 水电水利工程高压喷射灌浆技术规范(DL/T5200-2004)[S]2004.

[2] 陈村灌区志[M].黄山书社出版发行.1999.

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[5] 左重辉.水利水电工程地质勘察若干意见[M].中国水利水电出版社.2010.

[6] 朱鹏亮、黄涛.浅谈水利水电施工中高压灌浆技术[M].科技与企业.2012.