高壓擺噴灌漿技術(shù)在擋潮閘防滲中的應(yīng)用

趙 柳

（遼寧省盤(pán)錦水文局，遼寧 盤(pán)錦124010）

1 概況

混江溝擋潮閘改建是遼寧大洼灌區(qū)改建項(xiàng)目，位于混江溝的東側(cè)，始建于1989年。該閘由閘孔、胸墻、啟閉臺(tái)、交通橋等組成，閘孔為5孔3m×3m，底板高程-1.2m，設(shè)計(jì)排水流量21.0m3/s。鋼筋混凝土敞式結(jié)構(gòu)，閘門(mén)設(shè)計(jì)為5孔3m×3m。經(jīng)過(guò)20多年的風(fēng)雨侵蝕和海水侵蝕，原水閘的各個(gè)部位都受到了不同程度的破壞。胸墻滲漏嚴(yán)重，工作橋及排架混凝土嚴(yán)重脫落，鋼筋銹蝕裸露，橋墩混凝土脫落。絲杠銹蝕彎曲，交通橋欄桿被海風(fēng)侵蝕殆盡，進(jìn)出口回直墻面臨著坍塌危險(xiǎn)，已失去了維修價(jià)值。為保證水閘的正常運(yùn)行，本工程擬在原閘址進(jìn)行改建。

2 高壓擺噴灌漿布置

閘的布置為開(kāi)敞式，初步擬定了閘為5孔，每孔3m，閘總凈寬15m。進(jìn)出口及閘室全部采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，閘墩寬1m，閘上設(shè)擋水胸墻、檢修橋、啟閉機(jī)臺(tái)及交通橋。閘進(jìn)口長(zhǎng)10m，閘室長(zhǎng)12m，出口消力池凈長(zhǎng)11m，海漫及防沖槽長(zhǎng)17m。防沖槽底部高程-4.7m，閘底板高程-1.2m，橋面高程4.9m，交通橋按農(nóng)橋—Ⅱ級(jí)設(shè)計(jì)。該防潮閘基礎(chǔ)座落在粉砂層上，地震裂度7°，地基易產(chǎn)生液化，為提高閘室的抗震能力，本工程采用高壓擺噴灌漿技術(shù)，使閘基形成封閉式結(jié)構(gòu)。

高噴防滲板墻布置在閘室基礎(chǔ)中，立面呈矩型，全長(zhǎng)65.6m，其頂部插入閘室底板中，底部伸入閘基下-10.0m，高程-12.2m。

高壓噴射灌漿施工孔軸線布置在閘室前后齒墻及兩側(cè)岸墻下，為增加墻體厚度，各孔采用擺噴灌漿［1］，設(shè)計(jì)擺角23°。設(shè)計(jì)一序孔噴射板墻與軸線成20°，二序孔噴射板墻與軸線成160°，板墻平面呈140°交叉折線型［2］。高壓擺噴灌漿如圖1。

2.1 高壓擺噴施工

本次帷幕灌漿方式為擺噴灌漿，灌漿施工工藝流程如圖2。

圖2 施工工藝流程

本工程采用二管高壓噴射灌漿進(jìn)行基礎(chǔ)的防滲處理，墻體交接形式為擺噴折線搭接，墻體最小厚度不小于15cm。試驗(yàn)區(qū)按監(jiān)理及設(shè)計(jì)要求選定，壩軸線上設(shè)置2孔，圍井高噴孔1孔，共計(jì)3孔。本試驗(yàn)設(shè)計(jì)墻體交接形式為擺噴折線搭接，孔距1.4m。在墻下游側(cè)修建圍井，旋噴樁及圍井布置結(jié)構(gòu)形式如圖3、圖4。

圖3 注水圍井平面結(jié)構(gòu)

圖4 注水圍井剖面結(jié)構(gòu)

2.2 施工工藝

（1）鉆孔時(shí)，使鉆孔機(jī)瞄準(zhǔn)孔位，使用水平尺使機(jī)身高度、襯墊牢固，并襯墊機(jī)架?？椎钠畈粦?yīng)大于10cm，防滲墻的孔斜度不應(yīng)大于2%。鉆進(jìn)過(guò)程應(yīng)完全記錄。

（2）下部注入管，將噴嘴降低到設(shè)計(jì)深度，并確定噴射方向和擺動(dòng)角，以確保凝結(jié)體的有效連接。應(yīng)防止噴嘴堵塞，可采用低壓給水、氣、漿時(shí)放低管道的方法，或采用塑料布或膠布纏繞的臨時(shí)防護(hù)措施。

（3）將管道灌漿噴灑至設(shè)計(jì)深度后，輸入所需的水、氣體和漿料，噴灑1～3min，當(dāng)注入的漿液出來(lái)時(shí)，根據(jù)預(yù)定的提升、旋轉(zhuǎn)和擺動(dòng)速度從底部向頂部噴射和擺動(dòng)，同時(shí)提升到設(shè)計(jì)高度。

（4）當(dāng)噴霧到設(shè)計(jì)高度時(shí)，應(yīng)及時(shí)清洗管道，不要留下殘留物，為防止堵塞，通常將漿料注入水中進(jìn)行連續(xù)沖洗，直到有清澈的水在管道中流出。

（5）為了解決凝結(jié)水頂部漿液脫水引起的凹陷，在注漿結(jié)束后立即在射流孔內(nèi)進(jìn)行靜壓灌漿，直至孔內(nèi)液面不沉降。

（6）高噴作業(yè)分二序施工，相鄰孔的作業(yè)間隔時(shí)間在12～72h范圍內(nèi)。

2.3 灌漿

（1）采用強(qiáng)度等級(jí)為32.5＃的普通硅酸鹽水泥。水泥的質(zhì)量應(yīng)滿足GB175—1999《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》要求。經(jīng)過(guò)80um篩孔后，水泥的細(xì)度不應(yīng)超過(guò)5%。水泥出廠時(shí)間不超過(guò)2個(gè)月。

（2）塑性指數(shù)不得小于25，黏土含量不得小于25%，砂含量不得大于5%，有機(jī)質(zhì)含量不得大于3%。

（3）灌漿壓力控制在0.3～0.5MPa，灌漿流量70L/min，提升速度控制在12～13cm/min，擺噴速度為5°/s，擺動(dòng)角度23°。

3 特殊情況處理

3.1 冒漿處理

采取降壓、變稠、限流，必要時(shí)停灌間歇，對(duì)漏漿部位進(jìn)行嵌縫封堵［5］。

3.2 串漿孔處理

（1）被串孔正在鉆孔時(shí)，應(yīng)立即停止。

（2）如果漿料體積不大，可同時(shí)向孔內(nèi)注入水流，防止?jié){料堵塞。

（3）串漿量較大，將被串孔堵塞，灌漿完成后，將進(jìn)行灌漿和灌漿。

3.3 灌漿中斷處理

噴射中，接、卸換管及事故處理后再下管時(shí)，要比原停噴高度下落50cm以上，以使板墻上下連貫。

4 結(jié)語(yǔ)

本次施工在閘室上下游齒及兩側(cè)岸墻底板下采用高壓灌漿擺噴墻，組成封閉基礎(chǔ)以提高閘基的防滲能力。同時(shí)通過(guò)采用圍井注水試驗(yàn)進(jìn)行檢查，在場(chǎng)地交通允許下，可進(jìn)行開(kāi)挖檢查，每處高噴灌漿工程可作一個(gè)圍井試驗(yàn)和一處開(kāi)挖檢查，可有效提高該工程的防滲能力。