高壓噴射灌漿防滲墻技術(shù)

1、高壓噴射灌漿防滲墻技術(shù)高壓噴射灌漿防滲墻技術(shù)在撫東大堤除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用 1工程概況江西省鄱陽(yáng)湖區(qū)二期防洪工程撫東大堤除險(xiǎn)加固工程位于江西 省進(jìn)賢縣西南部、撫河下游東岸，與撫西大堤、中洲聯(lián)圩隔河相 望，圩堤南起柴埠口，經(jīng)焦石、李家渡、溫家圳、梁家渡、北止 架橋鄉(xiāng)譚家村北；堤線(xiàn)全長(zhǎng)51.68km，圩堤保護(hù)耕地12.53x104 畝，保護(hù)人口 15.78x104人，圩區(qū)內(nèi)還有浙贛鐵路復(fù)線(xiàn)、316和 320國(guó)道、溫家圳國(guó)家糧庫(kù)等重要設(shè)施。圩堤加固前，局部堤段堤基滲漏嚴(yán)重，歷年汛期堤內(nèi)均發(fā)生翻砂 涌水等嚴(yán)重險(xiǎn)情，直接威脅到大堤安全。針對(duì)堤基滲漏險(xiǎn)情，根 據(jù)地形、地質(zhì)條件、水頭等情況；對(duì)地質(zhì)條件復(fù)雜、

2、壓浸拆遷占 地大的堤段，則采用高壓噴射灌漿防滲墻的垂直防滲處理方案， 其中樁號(hào)27+97028+560堤段，堤基上部粘土缺失，堤身填土 直接座落在礫砂層上，礫砂層在堤內(nèi)地表出露，堤基礫砂層厚 9.3m，下伏基巖為第三系粉砂巖。此堤段高壓噴射灌漿防滲墻 處理長(zhǎng)度590m，本工程由江西省水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，江西省 南昌市水利建筑公司施工承建。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)樁號(hào) 27+97028+560堤段無(wú)灘地的實(shí)際情況，高壓噴射灌漿孔軸線(xiàn) 布置距堤頂外邊線(xiàn)內(nèi)側(cè)2.0m,鉆孔孔距2.0m，防滲墻頂部伸入 堤身壤土層不小于1.0m，底部插入基巖深度不小于1.0m。 高壓噴射灌漿采用三重管?chē)娚涔に嚒７謨尚蚴┕?，兩序噴灌間

3、隔 時(shí)間為7d,經(jīng)過(guò)對(duì)部分開(kāi)挖連接墻段的觀(guān)察和分析，當(dāng)?shù)?序墻 體的強(qiáng)度不夠而切割時(shí)，由于墻體固有的不均勻和第2序噴射時(shí) 穿透能力以及灌填飽和程度的限制，將附近第1序墻體沖散而第 2序灌填不飽滿(mǎn)等原因形成防滲的弱點(diǎn)，甚至空洞，當(dāng)?shù)?序墻 體有足夠的強(qiáng)度（1序噴灌7d后），在進(jìn)行2序噴灌連接時(shí)，這 樣連接防滲效果好。高壓噴射灌漿的施工機(jī)具由高壓發(fā)生裝置、鉆機(jī)、特種鉆桿和高 壓管路四部分組成。主要包括：鉆機(jī)、高壓泵、空氣壓縮機(jī)、注 漿管、噴嘴、流量計(jì)、輸漿機(jī)、制漿機(jī)。施工時(shí)在本工程設(shè)計(jì)樁號(hào)內(nèi)，先確定施工軸線(xiàn)，將整個(gè)堤段分為 兩段，同時(shí)進(jìn)行施工，按單排孔布置，并按設(shè)計(jì)的孔距將孔位先 定好，施工藝流程

4、見(jiàn)附圖所示，步驟說(shuō)明如下：（1）進(jìn)行場(chǎng)地平整，挖好排漿溝，做好鉆機(jī)定位，要求安放水 平，鉆桿保持垂直，且確保鉆孔傾斜率不超過(guò)0.3%。（2）鉆孔定位后，利用特種鉆桿在設(shè)計(jì)孔位鉆孔利用原漿固壁 止設(shè)計(jì)高程，設(shè)計(jì)孔位與實(shí)施孔位的偏差應(yīng)小于5cm。（3）下三重管?chē)娚?，在地面上進(jìn)行水、氣試噴后下管止設(shè)計(jì)深 度，調(diào)整噴射軸線(xiàn)方向呈折線(xiàn)型（折線(xiàn)的軸線(xiàn)與高噴灌漿鉆孔的 軸線(xiàn)的夾角為15）。（4）高壓噴射灌漿前的準(zhǔn)備，主要確保水泥漿充分?jǐn)嚢韬涂刂坪?漿液比重、水灰比等。（5）高壓噴射灌漿：嚴(yán)格按施工技術(shù)要求來(lái)操作，用虹技術(shù) 參數(shù)來(lái)控制灌漿質(zhì)量。（6）拔套管，高壓噴射灌漿結(jié)束后，拔出套管。（7）回灌，噴射完畢后

5、，由于水泥漿固結(jié)收縮，出現(xiàn)孔口下沉， 對(duì)已噴孔進(jìn)行靜壓灌漿，直到漿面不下沉為止。（8）再進(jìn)行下一孔的施工。施工前進(jìn)行室內(nèi)配方和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，室內(nèi)試驗(yàn)確定漿液的配比和噴 射注漿后固結(jié)體的強(qiáng)度，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定施工工藝參數(shù)、注漿固結(jié) 體強(qiáng)度和墻體抗?jié)B指標(biāo)等。施工鉆孔過(guò)程中，要注意到各層的地 質(zhì)變化情況，及時(shí)調(diào)整高噴灌漿施工技術(shù)參數(shù)。3防滲墻墻體質(zhì)量控制3.1使用的材料的技術(shù)參數(shù)本工程的高壓噴射注漿的主要材料是水泥，設(shè)計(jì)要求采用普通硅 酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，水泥強(qiáng)度等級(jí)不低于32.5,灌漿所用 的水泥應(yīng)保持新鮮無(wú)受潮結(jié)塊，其細(xì)度為0.080mm方孔篩余量 不大于5%，水泥出庫(kù)使用前應(yīng)對(duì)其質(zhì)量作鑒定，合格后方

6、可使 用。攪拌水泥漿所水，應(yīng)符合混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)JGJ63-89 的規(guī)定。水泥漿由制漿機(jī)攪拌而成，水灰比1.01.5,攪拌時(shí)間 不小于2min,超過(guò)4h的水泥漿作為廢料處理，不得用于高噴灌 漿。3.2主要施工技術(shù)參數(shù) 高壓噴射灌漿施工參數(shù)的確定是防滲墻成墻質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，嚴(yán) 格按照規(guī)范操作和高噴灌漿施工技術(shù)參數(shù)進(jìn)行施工，是確保施工 施工的關(guān)鍵，施工主要技術(shù)參數(shù)由室內(nèi)配方和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)決定，本 工程施工主要技術(shù)參數(shù)如下：（1）高噴灌漿的孔距為2.0m,高噴灌漿的成墻厚度不小于10cm;（2）防滲墻鉆孔為垂直孔，其偏斜應(yīng)小于0.3%；（3）高噴灌漿孔位與設(shè)計(jì)孔位偏差應(yīng)小于5cm;（4）高噴灌漿的形式

7、為擺噴，擺角15；（5）提升速度：提升速度的快慢直接影響漿液用量，提升速度 過(guò)快，則墻后不穩(wěn)定、易產(chǎn)生空洞，且切割半徑不符合要求，會(huì) 造成防滲墻 搭接處產(chǎn)生薄弱環(huán)節(jié)。提升速度太慢，則冒漿量過(guò) 大，造成水泥浪費(fèi)，因此需根據(jù)灌漿試驗(yàn)確定不同土層的提升速 度。本工程基巖層的提升速度為8cm/min，礫砂層的提升速度為 6cm/min，壤土層的提升速度為12cm/min。（6）高噴灌漿的水壓為2535MPa,流量為80L/min;空氣壓力為 0.50.7MPa，風(fēng)量為 1.12.0m3/min;水泥漿壓力為 0.810Mpa, 流量為80L/min。（7）注漿水泥漿比重控制在1.61.7g/cm3,回

8、漿比重控制在 1.2g/cm3。3.3工程中異常情況的處理本工程地質(zhì)情況復(fù)雜，鉆進(jìn)過(guò)程中，孔口不返漿；堤身孔二，高壓定噴栽滲墻施工高壓定噴截滲墻總茨度約180m：深度約8m,墻厚0. 2叭共計(jì)1432薩，根據(jù) 截滲墻施工特點(diǎn)及工程數(shù)量，本次施工采用一臺(tái)高壓灌漿車(chē)施工.1.施工準(zhǔn)備(1 )場(chǎng)地整理及放線(xiàn)施工前對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行整平，用經(jīng)緯儀測(cè)出截滲堵軸線(xiàn)，并在鉆乳位置上 設(shè)置控制樁，經(jīng)監(jiān)理工程師復(fù)核無(wú)誤后方能施工。確定最優(yōu)定噴孔距及定噴系數(shù)施工前，在閘右岸灘地上布置7個(gè)鉆孔試噴，形成不同間距的墻體，本工程初步選定施工參數(shù)如下：孔距：1.4-1.8m：高壓水壓力30。一320睫/cm%漿量75L/min;

9、壓縮空氣壓力7-8Kg/cm3,流量為炒/h;輸送漿液壓力4Kg/cm2,漿量80L/ain,漿液的水灰比。,7,進(jìn)漿比重1一6-1.8g/cm3,灰漿比重不小于1. 25g/cia3;提升速度lOcm/fflin;擺噴角度按30度掌握，即左右各擺15度，以上參數(shù)需根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行修改。2 6.2.戒工設(shè)備根據(jù)本工程的工作量進(jìn)度安排，計(jì)劃配備一套施工設(shè).備，詳見(jiàn)下表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格及型號(hào)單位數(shù)量1.高壓灌架臺(tái)車(chē)液壓臺(tái)車(chē)臺(tái)12高壓水泵3DZ-S50臺(tái)13空氣壓縮機(jī)P-Q. SPnia臺(tái)14灌槳機(jī)WJG&O臺(tái)15淮槳泵HB80臺(tái)16鉆機(jī)XY-2臺(tái)11其它附屬設(shè)備套12.6. 3.施工工藝及方法高壓

10、擺噴成墻屬于多種機(jī)械聯(lián)合作業(yè)，各環(huán)節(jié)必須密切配合，才能保 證施工質(zhì)量，其.L藝流程如F圖：機(jī)身水平、主軸垂直，墊乎、墊牢機(jī)架，經(jīng)驗(yàn)測(cè)后，方可開(kāi)鉆鉆孔前測(cè) 量孔口高程并核對(duì)孔號(hào)和孔序：鉆進(jìn)過(guò)程中必須隨時(shí)注意觀(guān)察鉆機(jī)的工作 情況，發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)傾斜，必須停鉆調(diào)平后再鉆。鉆進(jìn)過(guò)程中，必須保證鉆孔的垂直度：利用測(cè)斜裝置隨時(shí)對(duì)鉆孔進(jìn)行傾 斜測(cè)量，以便及附發(fā)現(xiàn)，及時(shí)糾正，確保孔的傾斜度小于1%的要求. 鉆孔過(guò)程中對(duì)石層厚度應(yīng)有詳細(xì)記錄，并對(duì)所有地層變化、顆粒大小、硬 度等情況詳細(xì)記錄,鉆孔結(jié)束后，由值班人員對(duì)造孔質(zhì)量進(jìn)行全面檢查， 包括孔位、孔號(hào)、孔深、孔徑.孔斜度，檢查合格并經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收后 ,方可移動(dòng)鉆機(jī)

11、進(jìn)行下一孔的鉆進(jìn)工作。下噴射管：將噴設(shè)架移至成孔處，首先進(jìn)行地面水氣噴射，檢驗(yàn)各項(xiàng)工藝參數(shù)符合設(shè)治要求后下管.為防止水、氣噴嘴堵塞，可用膠布包 扎，槳嘴可邊送栗邊下管，待下管深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，經(jīng)技術(shù)人員檢查合 格后方可噴射施工，下管過(guò)程中如迂到特殊情況，如水壓過(guò)高、噴嘴堵塞 等，應(yīng)立即停止下管，將噴漿管提出地面，處理完畢后再工作.制槳：按選定的配比參數(shù)攪拌漿液，如制漿系統(tǒng)在噴射過(guò)程中出 現(xiàn)故障，應(yīng)立即通知噴射人員停止噴漿.制漿過(guò)程中要隨時(shí)測(cè)量漿液比重 ，如槳液比重偏低，應(yīng)立即加大水泥用量，工作結(jié)束后要統(tǒng)計(jì)該孔的材料 用量，并核實(shí)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。噴射提升：當(dāng)噴射管下至設(shè)計(jì)深度時(shí)，開(kāi)始送入符合要

12、求的水， 氣、漿，待注入漿液冒出孔口后，按設(shè)蒲的提?h及擺動(dòng)速度，由下而上 邊噴射、邊擺動(dòng)、邊提升，直到設(shè)計(jì)的終噴高度停噴，提出噴漿管.噴射 過(guò)程中，值班技術(shù)人員應(yīng)隨時(shí)檢查上述各環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)具體情 況采取下列措施：接、卻換管時(shí)要迅速，旅止塌孔和堵嘴，噴射過(guò)程中漏漿量過(guò)大或過(guò)小均屬不正常，應(yīng)及時(shí)分析原因，予以處理。若系地層中有較大空隙可灌 注粘土漿或加細(xì)砂，待填滿(mǎn)空隙后,再繼續(xù)正常噴射，冒漿量過(guò)大，通常 是有效噴射范圍與注漿量不相適應(yīng)有關(guān)，可通過(guò)提高噴射壓力適當(dāng)加快提 升速度等方法解決,噴射若因故中斷，視情況而異采取以下措施：以如因機(jī)械故障，要盡力縮短中斷時(shí)間，及早恢復(fù)灌漿”如如中斷時(shí)間超過(guò)3。分鐘，則應(yīng)將孔內(nèi)水泥漿清除出來(lái)，置還成粘土c、恢復(fù)嘖射時(shí)，噴射管要多下50cm以上，保證凝結(jié)體的連續(xù)性?；毓啵簢K射結(jié)束后，隨即在噴射孔內(nèi)進(jìn)行靜壓充填灌漿，回灌時(shí) 間不超過(guò)30分鐘，直至漿液面不下沉為止.沖洗噴射完畢后，應(yīng)及時(shí)將各種管路沖洗干凈，不得留有殘?jiān)?以防堵塞特別是槳系統(tǒng)要連續(xù)沖洗,直到管路中出現(xiàn)清水為止再移動(dòng)噴 射架進(jìn)行下孔的噴射。2.6. 4,質(zhì)量檢查裁滲墻為隱蔽工程，加強(qiáng)自檢是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵，本工程施工計(jì)劃設(shè) 置三級(jí)