高壓噴射灌漿防滲墻技術高壓噴射灌漿防滲墻技術在撫東大堤除險加固工程中的應用1工程概況江西省鄱陽湖區二期防洪工程撫東大堤除險加固工程位于江西省進賢縣西南部、撫河下游東岸，與撫西大堤、中洲聯圩隔河相望，圩堤南起柴埠口，經焦石、李家渡、溫家圳、梁家渡、北止架橋鄉譚家村北；堤線全長51.68km,圩堤保護耕地12.53x104畝，保護人口15.78x104人，圩區內還有浙贛鐵路復線、316和320國道、溫家圳國家糧庫等重要設施。圩堤加固前，局部堤段堤基滲漏嚴重，歷年汛期堤內均發生翻砂涌水等嚴重險情，直接威脅到大堤安全。針對堤基滲漏險情，根據地形、地質條件、水頭等情況；對地質條件復雜、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27+970~28+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度590m，本工程由江西省水利規劃設計院設計，江西省南昌市水利建筑公司施工承建。設計時根據樁號27+970~28+560堤段無灘地的實際情況，高壓噴射灌漿孔軸線布置距堤頂外邊線內側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。2高壓噴射灌漿防滲墻施工工藝高壓噴射灌漿采用三重管噴射工藝。分兩序施工，兩序噴灌間隔時間為7d,經過對部分開挖連接墻段的觀察和分析，當第1序墻體的強度不夠而切割時，由于墻體固有的不均勻和第2序噴射時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序灌填不飽滿等原因形成防滲的弱點，甚至空洞，當第1序墻體有足夠的強度(1序噴灌7d后)，在進行2序噴灌連接時，這樣連接防滲效果好。高壓噴射灌漿的施工機具由高壓發生裝置、鉆機、特種鉆桿和高壓管路四部分組成。主要包括：鉆機、高壓泵、空氣壓縮機、注漿管、噴嘴、流量計、輸漿機、制漿機。施工時在本工程設計樁號內，先確定施工軸線，將整個堤段分為兩段，同時進行施工，按單排孔布置，并按設計的孔距將孔位先定好，施工藝流程見附圖所示，步驟說明如下：進行場地平整，挖好排漿溝，做好鉆機定位，要求安放水平，鉆桿保持垂直，且確保鉆孔傾斜率不超過0.3%。鉆孔定位后，利用特種鉆桿在設計孔位鉆孔利用原漿固壁止設計高程，設計孔位與實施孔位的偏差應小于5cm。下三重管噴射，在地面上進行水、氣試噴后下管止設計深度，調整噴射軸線方向呈折線型(折線的軸線與高噴灌漿鉆孔的軸線的夾角為15。)。高壓噴射灌漿前的準備，主要確保水泥漿充分攪拌和控制好漿液比重、水灰比等。高壓噴射灌漿：嚴格按施工技術要求來操作，用施工技術參數來控制灌漿質量。拔套管，高壓噴射灌漿結束后，拔出套管。回灌，噴射完畢后，由于水泥漿固結收縮，出現孔口下沉，對已噴孔進行靜壓灌漿，直到漿面不下沉為止。再進行下一孔的施工。施工前進行室內配方和現場試驗，室內試驗確定漿液的配比和噴射注漿后固結體的強度，現場試驗確定施工工藝參數、注漿固結體強度和墻體抗滲指標等。施工鉆孔過程中，要注意到各層的地質變化情況，及時調整高噴灌漿施工技術參數。3防滲墻墻體質量控制3.1使用的材料的技術參數本工程的高壓噴射注漿的主要材料是水泥，設計要求采用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，水泥強度等級不低于32.5,灌漿所用的水泥應保持新鮮無受潮結塊，其細度為0.080mm方孔篩余量不大于5%，水泥出庫使用前應對其質量作鑒定，合格后方可使用。攪拌水泥漿所水，應符合《混凝土拌合用水標準》JGJ63-89的規定。水泥漿由制漿機攪拌而成，水灰比1.0~1.5,攪拌時間不小于2min,超過4h的水泥漿作為廢料處理，不得用于高噴灌漿。3.2主要施工技術參數高壓噴射灌漿施工參數的確定是防滲墻成墻質量的重要環節，嚴格按照規范操作和高噴灌漿施工技術參數進行施工，是確保施工施工的關鍵，施工主要技術參數由室內配方和現場試驗決定，本工程施工主要技術參數如下：（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，其偏斜應小于0.3%；（3）高噴灌漿孔位與設計孔位偏差應小于5cm;（4）高噴灌漿的形式為擺噴，擺角15。；（5） 提升速度：提升速度的快慢直接影響漿液用量，提升速度過快，則墻后不穩定、易產生空洞，且切割半徑不符合要求，會造成防滲墻搭接處產生薄弱環節。提升速度太慢，則冒漿量過大，造成水泥浪費，因此需根據灌漿試驗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25~35MPa,流量為80L/min;空氣壓力為0.5~0.7MPa，風量為1.1~2.0m3/min;水泥漿壓力為0.8~10Mpa,流量為80L/min。（7） 注漿水泥漿比重控制在1.6~1.7g/cm3,回漿比重控制在1.2g/cm3o3.3工程中異常情況的處理本工程地質情況復雜，鉆進過程中，孔口不返漿；堤身孔二.高壓定噴童滲墻施工高壓定噴截滲墻總長度約180m：深度約踰，墻厚山2川，共計1432曲?根據截滲墻施工特點及工程數童，本次施工采用一臺高壓灌漿車施工。1?施工準備(1)場地整理及放線施工前對場地進行整平，用經緯儀測出截滲墻軸線，并在鉆孔位置上設置控制樁＜■經監理工程師復核無渓后方能施工。確定最優定噴孔距及定噴系數施工前.在閘右岸灘地上布置7今鉆孔試噴，形成不同間距的墻體’農工程初步選定施工參數如下：孔距：1.耳一1+帥；高壓水壓力30Q—320Kg/cm2,漿量75L/min;壓縮空氣壓力7-8Kg/cm3,流量為8ffl3/h;輸送漿液壓力4Kg/cm2,漿量80L/ain,漿液的水灰HsO.1,進漿比重1一卜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。以上參數需根據實驗情況進行修改。2.6+2、施工設備根據本工程的工作量進度安排*計劃配備一套施二設備，詳見軍表序號設備名稱規格及型號單位數量1高壓謹漿臺車液壓臺車臺12髙壓水泵3DZ-S50臺13空氣妊縮機P-0,SPnia臺14灌漿機WJG&O合15灌漿泵HBSO臺16鉆機XY-2臺11其它附屬設備套1施工工藝及方法商壓擺噴成墻屬于多種機械聯合作業，各環苜必須密切配合，才能保證施上質量：其丄藝流程如F團：高壓木、高壓5(1)定孔二按設計孔距放線確定樁位，毎孔誤差不丸于駅叫用木樁固定，并標上孔號?然后報監理工程師復核，(2)造孔：首先找到孔位，把鉆機移至所鉆位置，對準孔位用水平尺調整機身水平、立軸垂直.墊罟、墊牢機架’經驗測后，方可開鉆。鉆孔前測量孔口高程并核對孔號和孔序：鉆進過程中必須隨時注意觀察鉆機的工作情況，發現鉆機傾斜，腔須停鉆調平后再鉆。鉆進過程中，必須保證鉆孔的垂直度：利用測斜裝置隨時對鉆孔進行傾斜測量，以便及時發現，及時糾正，確保孔的傾斜度小干班的要求。鉆孔過程中對石層厚度應有詳細記錄，并對所有地層變化、顆粒大小、硬度等情況詳細記錄。鉆孔結束后，由值班人員對造孔質量進行全面檢查，包搖孔位、孔號、孔深、孔徑、孔斜度’檢查合格并經監理工程師驗收后:方可移動鉆機進行下一孔的鉆進工作.T噴射管：將噴設架移至成孔處，首先進行地面水氣噴射，檢驗各項工藝參數符合設計要求洽下管。為防止水、氣噴嘴堵塞，可用膠布包扎，漿嘴可邊送漿邊下管，待F管深度達到設計要求，經技術人員檢查合格后方可噴射施工。下管過程中如迂到特殊情況，如水壓過高、噴嘴堵塞等，應立即停止下管，將噴漿管提出地面’處理完畢后再工作。制漿：按選定的配比參數攪拌漿液，如制漿系統在噴射過程中出現故障，應立即通知噴射人員停止噴漿。制漿過程中要隨時測量漿液比重:如漿液比重偏低匚應立即加大水泥用量：工作結束后要統計該孔的材料用量，并核實是否達到設計要求。噴射提升：當噴射管不至設計深度時，開始送入符合要求的水、氣、漿，持注入漿液冒出孔口后，按設計的提?h及擺動速度，由車而上邊噴射、邊擺動、邊提升，直到設計的終噴高度停噴，提出噴漿管。噴射過程中，值班技術人員應隨時檢查上述各壞節的運行狀態，并根揭具體情況采取下列措施：接、卸換管時要迅速，防止塌孔和堵嘴"噴射過程中漏漿量過大或過小均屬不正常，應及時分析原因，予以與1理。若系地層中有較大空隙可灌注粘土漿或加細砂：待填滿空隙后、再繼鏤正常噴射，冒漿量逢大：通常是有效噴射范圍與注漿量不相適應有關，可通過提高噴射壓力適當加快提升速度等方法解決＜■噴射若因故中斷，視情況面異采取以下措施：隊如因機械故障，要盡力縮短中斷時間：及早恢復灌漿。氏如中斷時間超過30分鐘，則應將孔內水泥漿清除出來，置還成粘土漿。s恢復噴射時，噴射管要多F50cm以上，保證凝結體的連續性"回灌：噴射結束后，隨即在噴射孔內進行靜壓充填灌漿，回灌時間不超過30分鐘，直至漿液面不下沉為止*沖洗噴射完畢后，應及時將各種管路沖洗干凈：不得留有殘渣，以防堵塞特別是漿系統要連續沖洗.直到管路中出現清水為lb再移動噴射架進行下孔的噴射。2,6.4,質量檢查截滲墻為隱藪工程：力口強自檢是保證工程質量的關鍵，本工程施工計劃