振孔高噴灌漿在混凝土防滲墻中的應(yīng)用

閆玉富，魏 鋒，吳文保

（1.黑龍江省水利工程建設(shè)監(jiān)理公司，哈爾濱 150040;2.黑龍江省南山財富水利工程有限公司，黑龍江蘭西 151500;3.黑龍江省水利第五工程處，黑龍江綏化 152000）

加格達(dá)奇橡膠壩工程施工圍堰地質(zhì)從上至下為河道河床土、含礫石土結(jié)構(gòu)松散，厚度約為3 m;級配不良礫層厚為2.5～8.5 m;低液限黏土含礫，層厚3.8～6.0 m;全風(fēng)化花崗巖，層厚1.5～5.5 m。為解決圍堰防滲問題，設(shè)計沿一期圍堰軸線高噴防滲墻底邊線至低液限黏土層面線以下0.5 m。

施工圍堰為5級臨時建筑物，設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為5 a一遇，相應(yīng)水位370.91 m，圍堰軸線長1 058.6 m，堰頂高程371.91 m，堰頂寬8 m。上游圍堰防滲采用振孔高噴防滲墻。

高壓噴射灌漿是選用能量高度集中的高壓射流沖切地層，并將注入的固化漿液與沖切的原地層顆粒就地混合攪拌，同時隨著噴射流束的不同動力方式，形成所需要的防滲固體。振孔高壓噴射注漿是利用大功率振動器將高噴管直接振至預(yù)定深度（設(shè)計深度），使造孔和下管一次完成，結(jié)合小孔距，充分利用高壓射流近噴嘴的高能區(qū)切割地層，從而實現(xiàn)快速提升的一種新工藝。其特點是施工不用分序，可實現(xiàn)重復(fù)切割地層，具有高效率、地層適應(yīng)性強，成墻質(zhì)量好，節(jié)省材料等特點。

1 施工技術(shù)要求

1.1 高噴墻技術(shù)參數(shù)

圍堰防滲墻為單排高噴墻，防滲墻底高程358.8 m，防滲墻深10.8～12.9 m，孔距0.8 m，高噴作業(yè)形成的防滲墻厚度＜0.2 m，且應(yīng)滿足的技術(shù)指標(biāo)為：①抗壓強度 R28≤7.5 MPa;②滲透系數(shù)K≤1×10-6cm/s。

1.2 鉆孔技術(shù)要求

鉆孔均為垂直孔，孔徑150 mm，孔位偏差≤5 cm，孔底偏斜＜1%。

1.3 振孔高噴灌漿參數(shù)

振孔高噴灌漿參數(shù)見表1。

表1 振孔高噴灌漿參數(shù)統(tǒng)計表

1.4 施工材料

水泥強度等級為32.5 MPa，水泥在使用前做質(zhì)量檢測。攪拌水泥漿符合混凝土拌和用水標(biāo)準(zhǔn)。高噴作業(yè)采用兩管法（漿、氣）漿液密度為1.42～1.45 g/cm3，水泥漿液隨配隨用并過濾。

2 高噴灌漿施工方法

1）孔位定位：由技術(shù)人員負(fù)責(zé)孔位放樣，作好標(biāo)記及編號。施工中，操作人員準(zhǔn)確定位，定位允許誤差±5 cm。

2）調(diào)整振管的垂直度：機械定位后由質(zhì)檢員檢測確認(rèn)的控制指標(biāo)以內(nèi)，即可進(jìn)行振孔操作。

3）地面試噴：振孔之前，先在地面試噴，當(dāng)氣、漿達(dá)到要求后，即可振孔。檢查機械及管路運行情況，并調(diào)準(zhǔn)噴射方向和擺動角度。

4）振動造孔：先給漿（8～10 MPa）、氣，使噴頭輕輕觸地，啟動振動錘使噴管振入至設(shè)計深度。

5）擺噴灌漿：當(dāng)振孔至預(yù)定深度后，將氣、漿調(diào)到設(shè)計值，在孔底噴射，待孔口返漿正常后，按設(shè)計參數(shù)擺動、提升、灌漿至設(shè)計高程。

6）施工過程中，經(jīng)常檢查漿壓、氣壓、漿量、漿液密度、提升速度等參數(shù)，當(dāng)出現(xiàn)異常和達(dá)不到設(shè)計值時，立即停止施工，并查明原因。

7）噴射作業(yè)完成后，及時進(jìn)行回灌處理，直到漿液面不下降為止。

3 特殊情況處理

高噴注漿過程中，冒漿量小于注漿量的20%為正?，F(xiàn)象，超過20%或者完全不冒漿時，應(yīng)分析原因。一般采取以下措施：

1）當(dāng)?shù)貙又杏休^大的空隙引起不冒漿時，應(yīng)立即停止提升，加濃漿液（必要時加入速凝劑）、增大注漿量，填滿空隙，待孔口返漿后再繼續(xù)擺噴。

2）當(dāng)冒漿量過大時，可通過提高噴射壓力或適當(dāng)縮小噴嘴孔徑，或加濃漿液密度，適當(dāng)加快擺動和提升速度，減少冒漿量。

高噴灌漿因故中斷時，應(yīng)將高噴管下沉至停噴點以下0.5 m，待恢復(fù)高噴灌漿后再按要求正常作業(yè)，因故停機超過1 h時應(yīng)對泵體和輸漿管路進(jìn)行妥善清洗。

4 高噴防滲墻質(zhì)量檢測

經(jīng)土方開挖，防滲墻頭部出露，外觀質(zhì)量檢查表明，墻體成形完整，墻體寬度大于設(shè)計要求，其軸線平直，外觀質(zhì)量較好，檢查取出芯樣，芯樣完整、堅硬，物理力學(xué)性能滿足設(shè)計要求。檢測表明，高噴防滲墻施工質(zhì)量及各項性能均滿足設(shè)計要求。

5 結(jié)語

振孔高壓噴射灌漿技術(shù)，在加格達(dá)奇橡膠壩工程上游土石圍堰防滲施工中取得成功。實踐證明，振孔高壓噴射灌漿在風(fēng)化砂、回填層、淤砂層及砂礫層中擴散性較好，能得到較好的防滲效果。

[1]徐鎮(zhèn)凱，汪文彬.高壓噴射注漿造防滲墻法在防洪工程中的應(yīng)用. 南昌水專學(xué)報，2002，21（4）：25-28.

[2]魏長法.高噴防滲墻在長江堤防建設(shè)中的應(yīng)用[J].巖土工程界，2002，5（8）：22-24.