高壓旋噴灌漿生產(chǎn)性試驗(yàn)研究

劉曉鐘，朱元文

(1.浙江省第一水電建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，浙江杭州 310052;2.浙江省圍海建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，浙江寧波 315040)

0 引言

高壓噴射灌漿是一種采用高壓水或高壓漿液形成高速噴射流束，沖擊、切割、破碎地層土體，并以水泥基質(zhì)漿液充填、摻混其中，形成樁柱或板墻狀的凝結(jié)體，用以提高地基防滲或承載能力的施工技術(shù).作為一種新型技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于水庫除險(xiǎn)加固、圍堰防滲處理等工程項(xiàng)目，是一種工效很高的防滲工藝.

百色某水庫除險(xiǎn)加固工程采用高壓旋噴灌漿與基巖帷幕灌漿結(jié)合處理形成防滲墻.本工程采用HT－60高噴臺(tái)車，施工工藝為三管法.根據(jù)規(guī)范[1－2］以及設(shè)計(jì)要求，為保證高噴灌漿成墻效果，在高噴灌漿施工前根據(jù)所采用的施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗(yàn)，以確定合適的施工參數(shù):注漿壓力、注漿速率、提升速度等.

1 試驗(yàn)過程

該工程高壓旋噴生產(chǎn)試驗(yàn)先后進(jìn)行了三次高壓旋噴灌漿試驗(yàn)，第1次小于1.1 m，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，第2次和第3次有效樁徑滿足設(shè)計(jì)要求，3次共完成9個(gè)孔的高壓旋噴灌漿試驗(yàn).

1.1 第1次高壓旋噴灌漿試驗(yàn)

本次試驗(yàn)根據(jù)設(shè)計(jì)擬定的參數(shù)和以往施工經(jīng)驗(yàn)初擬參數(shù)進(jìn)行高壓旋噴灌漿.

第1組(按設(shè)計(jì)參數(shù)):孔號(hào)XS-1(樁號(hào)1+234.4)，孔號(hào) XS －2(樁號(hào)1+235.15)，孔距:0.75 m，灌漿孔深10 m.參數(shù)見表1.

表1 高壓旋噴灌漿設(shè)計(jì)參數(shù)表

開挖檢查情況:機(jī)械開挖約3.5 m，XS－1旋噴樁Φ 在0.9～1.1 m 之間，XS －2 樁體直徑0.75 ～1.0 m之間，兩樁之間可以搭接.但樁柱出現(xiàn)明顯螺旋狀.

第2 組(施工經(jīng)驗(yàn)參數(shù)[3－5］):孔號(hào) XS －3(樁號(hào)1+237.15)，孔號(hào) XS －4(樁號(hào) 1+237.9)，孔距:0.75 m，灌漿孔深10 m.參數(shù)見表2.

表2 高壓旋噴灌漿施工經(jīng)驗(yàn)參數(shù)表

開挖檢查情況:機(jī)械開挖約3.5 m，XS－5旋噴樁 Φ 在0.77～0.85 m 之間，XS－4樁體 Φ 0.8～0.91之間，兩樁之間可以搭接，但樁柱出現(xiàn)明顯螺旋狀.

第3組(施工經(jīng)驗(yàn)參數(shù)):孔號(hào)XS－5(樁號(hào)1+232.4).參數(shù)見表3.

表3 高壓旋噴灌漿施工經(jīng)驗(yàn)參數(shù)表

開挖檢查情況:機(jī)械開挖約3.5 m，XS－1旋噴樁Φ在0.9～1.1 m之間，但樁柱出現(xiàn)明顯螺旋狀.

本次試驗(yàn)檢查樁體均出現(xiàn)不同程度的明顯螺旋狀，旋噴效果不很理想，分析原因:

(1)輸漿管路過長(100 m)造成高壓水壓力損失;(2)管路有漏水現(xiàn)象;(3)高壓水表經(jīng)送檢發(fā)現(xiàn)數(shù)值有少許偏差.(4)水壓力須增大至38～40 kPa.因此，決定采取相應(yīng)調(diào)整措施后重做試驗(yàn).

1.2 第2次高壓旋噴灌漿試驗(yàn)

本次試驗(yàn)主要為設(shè)計(jì)院等地勘專家檢查機(jī)械設(shè)備.孔號(hào)XS－6(樁號(hào)1+139.4)，孔深3 m.參數(shù)見表4.

表4 高壓旋噴灌漿試驗(yàn)參數(shù)表

開挖檢查情況:本試驗(yàn)位置在壩中，所以僅人工開挖1.5 m，XS－6旋噴樁最小直徑在1.15 m.本次試驗(yàn)樁徑大小均勻，效果理想，但因?yàn)槠涫菃慰?，無法檢查墻體搭接情況，且灌漿深度有限，不具代表性，但本次試驗(yàn)驗(yàn)證了所采用的施工機(jī)械設(shè)備適用于本工程，而最終施工參數(shù)待下次試驗(yàn)成功后確定.

1.3 第3次高壓旋噴灌漿試驗(yàn)

試驗(yàn)前對(duì)高噴設(shè)備進(jìn)行了檢查調(diào)整，壓力表經(jīng)校檢合格，灌漿管路長度為50 m、無漏水，且增大高壓水嘴口徑.

第1組(按設(shè)計(jì)參數(shù)):孔號(hào)XS－7(樁號(hào)0+475.0)，XS －8(樁號(hào) 0+475.75)，孔距:0.75 m，孔深7 m.參數(shù)見表5.

開挖檢查情況:機(jī)械開挖，XS－10旋噴樁直徑在1.2～1.3 m 之間，XS－11 樁體 Φ1.2 ～1.3之間，兩孔有效樁徑2.0～2.1 m，兩樁之間搭接完好，有效搭接0.8～0.9 m.

第2組(按設(shè)計(jì)參數(shù)):孔號(hào)XS－9(樁號(hào)0+477.0)，孔深7 m.參數(shù)見表6.

開挖檢查情況:機(jī)械開挖，XS－12旋噴樁Φ在1.25 ～1.3 m 之間.

從現(xiàn)場開挖情況看效果理想，完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求.

2 試驗(yàn)結(jié)論

通過三次高噴灌漿試驗(yàn)，第2次和第3次實(shí)驗(yàn)樁體直徑大小均勻，滿足設(shè)計(jì)要求.特別是第3次經(jīng)過壓力表校正，且兩個(gè)高壓水嘴Φ由1.9 mm換成2.0 mm，高壓水的排量達(dá)到80～85 L/min.高壓泵轉(zhuǎn)速增大到1 150～1 200 r/min.從而使試驗(yàn)成果滿足設(shè)計(jì)要求，因此最終主壩高壓旋噴灌漿參數(shù)見表7.

表5 高壓旋噴灌漿試驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)表

表6 高壓旋噴灌漿試驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)表

表7 高壓旋噴灌漿試驗(yàn)參數(shù)成果表

3 結(jié)語

高壓噴射灌漿施工技術(shù)雖已成熟應(yīng)用，但目前一般工程仍僅依靠經(jīng)驗(yàn)施工，并未進(jìn)行有效生產(chǎn)性試驗(yàn)，容易產(chǎn)生灌漿效果不理想，施工質(zhì)量難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求.因此，筆者認(rèn)為，施工前通過結(jié)合工程使用機(jī)械設(shè)備、工程實(shí)際地質(zhì)條件，進(jìn)行合理的生產(chǎn)性試驗(yàn)，以實(shí)際論證、確定恰當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)參數(shù)，同時(shí)通過生產(chǎn)性試驗(yàn)，為施工積累經(jīng)驗(yàn)，將提高我們高壓噴射灌漿技術(shù)水平，確保工程施工質(zhì)量.

[1]夏可風(fēng)，孫 釗，查振衡，等.DL/T 5200－2004水電水利工程高壓噴射灌漿技術(shù)規(guī)范[S］.北京:中國電力出版社，2005.

[2]夏可風(fēng)，趙存厚，肖恩尚，等.DL/T 5148－2012水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范[S］.北京:中國電力出版社，2012.

[3]劉文清.水利水電防滲工程施工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)[M］.合肥:安徽文化音像出版社，2004.

[4]徐至鈞，全科政.高壓噴射注漿法處理地基[M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[5]鄧林書.高壓旋噴灌漿技術(shù)在大壩防滲處理中的應(yīng)用[J］.技術(shù)與市場，2010，17(9):39 －41.