水利水電工程施工中高壓噴射灌漿技術(shù)探微

張斌

水利水電施工中應(yīng)用多種專業(yè)技術(shù)，尤其高壓噴射灌漿技術(shù)應(yīng)用廣泛，在加固工程地基土層，提升地基土層承載力上發(fā)揮重要作用。本文結(jié)合以往工作實踐，對高壓噴射灌漿技術(shù)進(jìn)行探討，為其在水利水電工程施工中更要的應(yīng)用提供參考。

高壓噴射注漿法（簡稱高噴法），最早出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代的日本，其以水泥為主要原料，具有加固質(zhì)量好、可靠性高，提升地基承載力明顯等優(yōu)點，在諸多水利水電工程中的應(yīng)用取得良好效果，因此，施工中如何采取措施，保證高壓噴射灌漿技術(shù)更好地應(yīng)用在水利水電工程中，是當(dāng)前業(yè)內(nèi)人士關(guān)注與討論的熱點。

一、高壓噴射注漿施工流程分析

水利水電工程施工中高壓噴射技術(shù)包括以下流程：造孔、注漿、回填注漿。其中造孔前鉆機(jī)應(yīng)準(zhǔn)確就位，鉆孔位置和設(shè)計位置間的偏差不能超過50mm，同時要求鉆桿軸線和鉆孔中心對準(zhǔn)。另外，漿管傾斜度不能超過1.5%。造孔時應(yīng)綜合分析機(jī)具設(shè)備、加固深度、地質(zhì)條件等因素，選擇合理的造孔方法，例如，當(dāng)?shù)貙颖容^復(fù)雜、堅硬時，應(yīng)考慮使用地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行成孔作業(yè)。

造孔完成且通過質(zhì)量驗收后，便可將注漿管下到預(yù)定深度。下管過程中為防止泥沙堵塞噴嘴，應(yīng)邊下管、邊射水。但為防止孔壁射塌，射水壓力不能超過1.0MPa。下管至預(yù)定深度，按照自下而上的順序進(jìn)行噴射施工。

噴射工作完成后，為防止管路、噴嘴阻塞，應(yīng)使注漿泵吸入清水，排除注漿管、泥漿泵中的泥漿。為避免漿液析水，導(dǎo)致加固地基與水利水電工程基礎(chǔ)結(jié)合不緊密情況的發(fā)生，可考慮使用0.6水灰比的水泥漿液進(jìn)行補(bǔ)灌操作。

二、高壓噴射注漿施工參數(shù)確定

水利水電工程中應(yīng)用高壓噴射注漿技術(shù)時，保證合理的設(shè)計參數(shù)尤為重要，其中噴射范圍、單樁承載力、孔位布量、漿液用量等內(nèi)容均是使用中考慮的重要參數(shù)。

1.合理設(shè)計噴射范圍

高壓噴射注漿技術(shù)應(yīng)用中，噴射范圍設(shè)計是否合理，直接影響施工質(zhì)量。施工時應(yīng)根據(jù)工程實際，確定合理的噴射范圍，選擇合適的噴射方式。對水利水電工程而言，應(yīng)在現(xiàn)場做試驗，確定噴射范圍。

2.評估單樁的承載力

水利水電工程中，應(yīng)對單樁承載力進(jìn)行評估，以優(yōu)化施工材料，確定合理的成樁數(shù)量。一般情況下，考慮使用高標(biāo)號的硅酸鹽水泥，并通過試驗確定所學(xué)外加劑的種類、添加量、漿液水灰比等參數(shù)。另外，考慮到單樁承載力變化較大，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗，確定單樁承載力。

3.確定合理孔位參數(shù)

水利水電工程中常使用擺噴、定噴噴射方式，如土質(zhì)粒徑較粗，可考慮旋噴、擺噴方式。當(dāng)處理深度超過20m時，應(yīng)進(jìn)行雙排或三排方式布孔，其中孔距為1.73倍的旋噴固結(jié)體半徑，排距為1.5倍的旋噴固結(jié)體半徑。通常情況下，擺噴、定噴的孔距設(shè)計在1.2～2.5m范圍，旋噴的孔距范圍在0.8～1.2m。

4.科學(xué)計算漿液用量

水利水電工程中，使用高壓噴射灌漿技術(shù)應(yīng)保證漿液用量計算的合理性。計算漿液用量時可通過單位時間噴漿量以及噴射持續(xù)時間進(jìn)行計算，計算公式為：

公式中各字母表示的含義，如下表所示：

公式字母及含義

三、高壓噴射注漿施工質(zhì)量保障

為保障水利水電工程高壓噴射注漿施工質(zhì)量，施工單位應(yīng)提高認(rèn)識，結(jié)合以往工作實踐，積極采取有效的質(zhì)量保障措施，具體應(yīng)認(rèn)真落實以下內(nèi)容：

1.做好充分施工準(zhǔn)備

水利水電工程高壓噴射注漿施工中，做好充分的施工準(zhǔn)備，不僅保證施工質(zhì)量，而且能明顯提升施工效率，因此，施工單位一方面，做好施工現(xiàn)場勘查，收集工程地質(zhì)資料，與建設(shè)單位、設(shè)計單位做好充分的溝通，充分了解設(shè)計圖紙，明確水利水電工程建設(shè)規(guī)模、施工技術(shù)要求等。另一方面，施工單位應(yīng)設(shè)計合理的施工組織，明確各負(fù)責(zé)人職責(zé)，根據(jù)施工計劃，做好施工工作部署，包括機(jī)械設(shè)備、各工種施工人員、施工材料等，均應(yīng)做好合理安排。另外，科學(xué)布設(shè)施工現(xiàn)場，指定專門的施工材料堆放區(qū)、施工垃圾存放區(qū)、施工人員休息區(qū)等，確保施工現(xiàn)場整潔、有序。

2.嚴(yán)控相關(guān)施工過程

水利水電工程施工中高壓噴射灌漿技術(shù)涉及較多專業(yè)知識，為保證各環(huán)節(jié)施工質(zhì)量，施工中施工單位應(yīng)加強(qiáng)施工過程管理，保證施工工作保質(zhì)保量地完成。首先，做好施工圖紙、方案會審。水利水電工程高壓噴射灌漿技術(shù)施工前，施工單位應(yīng)認(rèn)真分析施工圖紙，結(jié)合現(xiàn)場勘查資料，分析施工的重點、難點，明確高壓噴射注漿技術(shù)施工規(guī)范及各項施工參數(shù)，吃透、理解設(shè)計圖紙。同時，根據(jù)各部門施工隊伍情況，結(jié)合施工方案，合理分配施工內(nèi)容。其次，加強(qiáng)施工材料、施工設(shè)備性能檢查。做好不同批次施工材料性能檢查，按照規(guī)范要求進(jìn)行取樣、試驗，性能參數(shù)滿足設(shè)計及規(guī)范要求才允許進(jìn)場。另外，因施工中應(yīng)用較多機(jī)械設(shè)備，為避免使用中發(fā)生意外，應(yīng)做好施工設(shè)備事前的檢查、使用后的維護(hù)、保養(yǎng)，確保其處于正常工作狀態(tài)。最后，注重施工人員、管理人員專業(yè)培訓(xùn)。定期組織施工人員開展施工培訓(xùn)，邀請經(jīng)驗豐富的人員講解施工經(jīng)驗、技巧，提升施工人員的施工水平。同時，開展管理人員思想教育活動，講解施工管理工作的重要性，自覺、認(rèn)真、嚴(yán)格按照規(guī)章制度開展管理工作。

3.注重施工質(zhì)量檢查

為掌握高噴固結(jié)體質(zhì)量，施工中應(yīng)注重做相關(guān)試驗，檢查施工質(zhì)量是否滿足要求。其中當(dāng)漿液凝結(jié)達(dá)到一定強(qiáng)度后，可進(jìn)行適當(dāng)開挖，對固結(jié)體的質(zhì)量、形狀、垂直度等進(jìn)行檢查。同時，從固結(jié)體中鉆取巖芯，制作成標(biāo)準(zhǔn)試塊后，做物理力學(xué)性能試驗，在現(xiàn)場進(jìn)行鉆孔做抽水、壓水試驗，對其抗?jié)B能力進(jìn)行檢測。另外，做靜載荷試驗。靜載荷試驗包括水平靜載荷試驗、垂直靜載荷試驗，其中做水平靜載荷試驗時需在固結(jié)體受力部位，澆筑0.2～0.3厚的混凝土層。如做垂直荷載試驗，應(yīng)在固結(jié)體頂部0.5m范圍，澆筑0.2～0.3m厚鋼筋混凝土樁帽。檢查中一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，要求施工人員認(rèn)真分析原因，及時采取針對性解決措施。

四、結(jié)語

水利水電工程施工中，高壓噴射注漿技術(shù)專業(yè)性較強(qiáng)，應(yīng)加強(qiáng)各施工環(huán)節(jié)研究，明確施工的難點與細(xì)節(jié)，采取有效的管理措施，保證各施工細(xì)節(jié)落實到位，施工質(zhì)量可靠。本文通過研究得出以下結(jié)論：

1.噴射注漿技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用流程包括造孔、注漿、回填注漿等，要求施工單位做好各流程施工內(nèi)容研究，確保各施工參數(shù)滿足規(guī)范及設(shè)計要求。

2.噴射注漿技術(shù)施工涉及較多參數(shù)，要求施工單位確定合理的噴射范圍、做好單樁承載力評估、確定合理的孔位參數(shù)、準(zhǔn)確計算所需漿液用量等，給施工工作的順利開展提供指導(dǎo)。

3.保證施工質(zhì)量，施工單位應(yīng)積極采取針對性質(zhì)量保障措施，一方面，做好充分的施工準(zhǔn)備，合理安排各工種、施工設(shè)備進(jìn)場順序。另一方面，構(gòu)建完善的管理體系，做好施工人員、管理人員、施工材料管理，要求各參與人員盡職盡責(zé)。同時，做好施工質(zhì)量檢查，發(fā)現(xiàn)并及時解決出現(xiàn)的質(zhì)量問題。