堤壩錐探灌漿施工技術質量控制

鄧又春，王仕林，周 芬，林 浩

(1.浠水縣水電工程處，湖北黃岡438002;2.黃岡市水電設計院，湖北黃岡438000)

0 工程概況

黃岡長江干堤位于長江中下游左岸湖北省黃岡市境內，屬三級堤防。武穴至浠水堤段由不連續(xù)的北永、茅山、赤東等三大堤組成。在1998年長江全流域性大洪水中，發(fā)生管涌、散浸、漏洞、裂縫等各類險情221處，干堤是經歷年加高培厚而成，堤身土質雜質量差，含有較多強、弱風化碎石、角礫，還存在一些不易發(fā)現(xiàn)的鼠洞及蟻穴。堤身錐探灌漿是武穴至浠水堤段防滲險險工程有效措施之一，因為在灌漿過程中，漿液通過滲透、壓密與堤身土體相互作用而改善堤身土體的性能，使堤防的自身穩(wěn)定能力有較大程度的提高。

1 工程設計

工程施工范圍的樁號98+814-175+900，施工堤長20.617m。在堤頂進行錐探灌漿，排距100cm，孔距80cm或90cm，成梅花型布置;孔深深入外平臺下 1.5m，最大孔深 6.5m，總進尺1194914m，總造價1977118.33元，開工日期2002年9月10日，完工日期2003年元月18日。

2 施工質量控制

通過對黃岡長江干堤粘土錐探灌漿施工技術的總結和分析，經研究發(fā)現(xiàn)灌漿施工中首先要控制好泥漿濃度，使其具有良好的流動性、均勻性和穩(wěn)定性［1］。其次要控制好灌漿壓力，防止因壓力過小影響防滲效果，因壓力過大而破壞堤身結構［2］。因此，錐探灌漿中各環(huán)節(jié)質量控制的好壞，直接影響堤防防滲工程的效果。根據(jù)工程的實際情況，發(fā)現(xiàn)工程施工質量控制對工程非常重要，堤壩錐探灌漿施工質量控制包括以下幾方面:

2.1 鉆孔作業(yè)

(1)鉆孔定位:人工定位，首先確定堤軸線的方向，用兩根鋼尺根據(jù)設計圖紙確定鉆孔位置，人工用鐵鏟在每孔位打凼，排距100cm，孔距80cm或90cm，成梅花狀布置;(2)灌漿孔布置:在堤頂進行錐探灌漿，排距100cm，孔距80cm或90cm，成梅花形排列，即第二排的孔位在第一排兩孔中間的對應位置上，99+600～100+100、165+800～165+900、167+196～167+250堤面含水量有泥結碎石層，采用鋼釬人工打入泥結碎石層引先導孔，再用錐機錐孔。對隱患嚴重，吃漿量大的105+600～105+564、163+800～163+950堤段加密布孔;(3)造孔方法:將錐孔機定位后，錐桿由擠壓輪夾緊，轉動擠壓輪打滑時，可通過調整彈簧組增加擠壓力，改為慢速進錐。如錐頭遇到石塊等硬物時，安全離合器便發(fā)生"咔咔"響聲，操作人員便停止進錐。錐桿進深由指針顯示，達計劃深度后，便改換擠壓輪轉動方向，將錐桿提起，移至下一孔位;(4)所有鉆孔的開孔布置與孔位誤差控制在10cm范圍內，其偏斜不得大于孔深1.8%。

2.2 泥漿的拌制

(1)泥漿土料:選用成漿較高、體縮率較小、穩(wěn)定性較好的粉質壤土，其容重粘粒含量、粉粒、沙?？刂圃跐{液物理力學性能范圍之內;(2)拌制機械:采用臥式拌制機;(3)漿液由臥式拌漿機拌制，攪拌均勻，測定泥漿的濃度及粘度(用比重計和粘度計測定)，泥漿比重配制為1.3～1.6T/cm3，泥漿粘度用秒表示，控制在30～100秒，每天上、下午各做一次試驗。(4)機械拌漿的方法是:邊加水，邊加土，邊攪拌，攪拌后的泥漿放入儲蓄池內存放。(5)漿液各項指標按設計要求進行。灌漿過程中漿液容重和輸漿量每小時測定1次并記錄。

2.3 灌漿技術

(1)使用BW250/50型泥漿泵壓漿，輸漿管選用長500m，直徑3寸的高壓皮管，前端接出4根直徑為1寸的小管，小管末端接配有閥門及壓力表裝置注漿管嘴;(2)先將插管插入灌漿孔0.4～0.8m，用手錘把插管周圍砸實封嚴，開始向孔內灌漿，待孔內空氣排出后再行封嚴。這時，壓力灌漿才算正式開始，記下灌漿時間。在灌漿過程中不斷檢查各管進漿情況，檢查的方法是看、摸、聽。即先看膠管是否有蠕動現(xiàn)象，有蠕動現(xiàn)象表示進漿迅速。如看不出有蠕動現(xiàn)象，再用手拿起摸一摸，如膠管有振動感，表明進漿仍很順利。如果膠管沒有振動感，且較輕軟，這時可把膠管放到耳朵附近聽一聽，是否有嗤嗤聲，如聽不清還應將膠管折死，放到耳旁，一面緩慢放松，一面仔細聽取，重復折放兩次，如有嗤嗤聲表示仍在進漿，如果沒有這種聲音，即表示在常壓下不進漿，這時需將其他一根或兩根灌漿管折死，以便增壓，使其繼續(xù)進漿。當增壓10分鐘后仍不進漿時，表示錐孔已灌滿，停止增壓拔管換孔，同時記下時間。如進漿時間超過30分鐘，計算進漿量。

計算進漿量的方法是用單位時間的進漿量乘以進漿時間，單位時間進漿量是用灌漿機每分鐘出漿量除以出漿管的根數(shù)求得。一般泥漿泵每分鐘出漿量為0.03m3。

(3)在灌漿中采用“少灌多復”的方法。

(4)每孔灌漿時，一次連續(xù)灌滿。如遇休假或將有降雨發(fā)生，所有當天錐孔全部完成注漿，不遺漏。

(5)終孔標準:當漿液升至孔口，經連續(xù)復灌3次不再吃漿時，即可終止灌漿。

(6)沖洗管道:下班前用清水沖洗輸漿管道，以免管道因泥漿顆粒沉淀堵塞。

(7)質量檢查:對泥漿的容重、水土比、粘度、灌漿壓力進行測試并做好記載。對已灌堤段使用長7m，直徑為12mm的鋼條插入灌漿孔檢查，防止漏灌;對隱患嚴重堤段的圍錐、密錐和復灌情況作好記載及核定工作。

2.4 封孔

當每孔灌完后，等孔周圍泥漿不再流動時，用濃泥漿封孔。封孔后縮漿空孔復封。

3 質量控制

3.1 不良質量問題及處理方法處理

(1)裂縫處理。在泥漿壓力的作用下，可能使裂縫擴張延伸，加大漿液的濃度，可采用慢灌、停停灌灌的辦法，如遇裂縫中積水不可排出時，要設法挖溝引水，灌漿結束后，裂縫表面要加土回填夯實［3］。

(2)冒漿處理。堤頂和堤坡冒漿，應立即停灌，挖開冒漿出口，用粘性土料回填夯實。白蟻洞冒漿，可先在冒漿口壓砂堵塞洞口，再繼續(xù)進行灌漿。

(3)串漿處理灌漿時，發(fā)現(xiàn)相鄰孔串漿，應加強觀測、分析，確認對土堤安全無影響后，灌漿孔串漿可同時灌注，如不宜同時灌注，可用木塞堵住串漿孔，然后繼續(xù)灌漿。對吸漿量大的孔眼處理:經檢查無漏漿地點后，可用濃度較大的漿液灌注。如果漿液串入測壓管或浸潤線管，在灌漿結束后，補設測壓管或浸潤線管。

3.2 質量控制評定方法

以單排20個連續(xù)孔為一單元工程，以一連續(xù)施工段為一分部工程。評定方法如下:

(1)單元工程。檢查項目主要有:①孔數(shù)②孔深③孔徑④孔位偏差⑤孔斜⑥灌漿壓力⑦漿液性能⑧灌漿次數(shù)⑨終孔標準⑩封孔⑾施工記錄、圖表。其中孔數(shù)、孔深、漿液性能、終孔標準、封孔、施工記錄、圖表為主要檢測項目［4］。

檢測項目質量標準:①孔位誤差≤10cm;②孔垂直度≤2%;③灌漿壓力0.05MPa;④終孔標準連續(xù)復灌3次不再進漿;⑤孔口壓力0.05～0.2MPa。其中孔深是主要檢測項目。

(2)分部工程。在單元工程質量評定的基礎上，應對堤身內部的質量，堤面裂縫，浸潤線出逸點等進行檢驗。質量檢查主要以分析資料，觀測并配合鉆孔，探井取樣測定，方可進行分部工程質量評定。

4 結語

(1)錐探灌漿是處理堤壩防滲問題的一種行之有效的方法，施工設備、工藝簡單，投資少，見效快等優(yōu)點。

(2)粘土灌漿工程隱蔽性強，施工過程中應實施旁站式監(jiān)理，方能使工程質量得到有效控制;要求施工人員具有一定的施工經驗，把握好施工中各個環(huán)節(jié)的質量，才能使灌漿工程達到預期效果。

(3)錐探灌漿對堤防堤體抵抗?jié)B透破壞、管涌的能力大幅度提高，灌漿后大堤的滲透系數(shù)降幅較大，這就降低江堤浸潤線，減小滲透的水力坡降。黃岡長江干堤武穴、蘄春、浠水三堤段采用錐探灌漿施工工藝，工程施工質量達到了設計要求，質量控制取得了良好的效果。

［1］高加成，劉曉紅，甘新民.堤壩蟻穴系統(tǒng)的水力 -巖土模型及穩(wěn)定性［J］.自然災害學報，2004，(5).

［2］劉雪利，暢軍，郭全中.土體堤防錐探灌漿施工及質量控制［J］.土工礎，2004，(2).

［3］趙清理.錐探灌漿在澧河臺頭堤防隱患處理中的應用［J］.施工技術，2010，(9).

［4］土壩壩體灌漿技術規(guī)范，SD266-88［Z］.