圍堰高壓旋噴防滲墻施工技術(shù)

周振華

(四川港航建設(shè)工程有限公司，四川成都 610000)

圍堰防滲墻對(duì)于解決圍堰滲漏、流砂等隱患問(wèn)題效果良好，普遍應(yīng)用在我國(guó)水利建設(shè)工程中。在工程建設(shè)中高強(qiáng)混凝土或塑性混凝土防滲墻技術(shù)被大量運(yùn)用，取得良好效益的同時(shí)，也可以看到其中存在的一些缺陷，如防滲墻強(qiáng)度和抗?jié)B性較低、耐久性差、墻體偏厚導(dǎo)致成本偏高等問(wèn)題。因此，對(duì)圍堰防滲墻在施工中存在的問(wèn)題思考總結(jié)，開(kāi)展圍堰高壓旋噴防滲墻施工技術(shù)的相關(guān)研究迫在眉睫。

1 圍堰高壓旋噴防滲墻施工技術(shù)研究

1.1 工程概況

渠江下游廣安市岳池縣羅渡鎮(zhèn)河段的富流灘樞紐，是航運(yùn)梯級(jí)的最后一個(gè)梯級(jí)。富流灘船閘改擴(kuò)建工程是原工程的左岸，靠近接頭壩，為新建的二線船閘，船閘為三級(jí)船閘，船閘工作深度為11.8 m，有效范圍為200.0 m×23.0 m×4.0 m(長(zhǎng)×寬×水深)，可通行1 000 t級(jí)船舶。船閘構(gòu)造有上下引航道、上下閘首和閘室，閘室的尺寸為180 m×23 m×4.2 m，船閘長(zhǎng)度約990 m。

1.2 高壓旋噴灌漿施工工藝流程

高壓旋噴灌漿施工工藝流程如圖1所示。

圖1 高壓旋噴灌漿施工工藝流程

1.2.1 孔位布置

依據(jù)高壓旋噴施工的要求及其他工程的施工經(jīng)驗(yàn)，采取三管法高壓旋噴工藝，每個(gè)施工單元相隔100 m，分兩序孔分別施工，先Ⅰ后Ⅱ，即先施工Ⅰ序的1～3號(hào)孔，再施工Ⅱ序1～3號(hào)孔。

1.2.2 鉆孔

(1)孔位放樣：先行與測(cè)量監(jiān)理工程師測(cè)量施工區(qū)域的地形，每孔間隔1 m，孔位中心偏差在5 cm以內(nèi)。

(2)移動(dòng)鉆機(jī)到測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的孔位，用水平儀檢測(cè)鉆機(jī)四周，調(diào)整鉆頭呈豎直狀態(tài)后開(kāi)始鉆孔。

(3)SL400型、HM90型鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)深度，輸入泥漿或者放入帶有方孔的護(hù)壁管，一邊拔出護(hù)壁管，一邊進(jìn)行孔口的防護(hù)，防止有雜物掉落。

(4)鉆孔完成后進(jìn)行深度檢測(cè)，檢查人員做工序的驗(yàn)收，檢測(cè)每個(gè)孔的深度達(dá)到要求。在驗(yàn)收合格以后，對(duì)孔口進(jìn)行有效的保護(hù)。

1.2.3 高壓噴射灌漿

(1)高噴臺(tái)車就位：將高噴臺(tái)車與已經(jīng)開(kāi)好的孔口對(duì)準(zhǔn)，讓臺(tái)車保持水平，并進(jìn)行試噴作業(yè)，檢查管路、機(jī)械和參數(shù)，均達(dá)到要求后再下放噴管。

(2)噴具入孔：吊起噴具與孔口中心對(duì)準(zhǔn)，把噴頭放入孔的底部，當(dāng)孔的深度大于15 m時(shí)，分多次放入，噴具的接頭處要特別檢查。

(3)制備漿液：ZJ-800型高速攪拌機(jī)，攪拌的時(shí)間需大于30 s，測(cè)量漿液質(zhì)量，合格后，過(guò)濾保存，最后噴射作業(yè)。

(4)噴射提升：先行通過(guò)泥漿泵泵送漿液，然后開(kāi)始高壓噴射，再利用空壓機(jī)供給高壓氣體，靜噴大約30 s后，在參數(shù)均達(dá)到要求后，按一定的速率開(kāi)始旋轉(zhuǎn)拉升，在距離孔頂1.0 m左右時(shí)，減慢上拉速度，達(dá)到孔頂后靜止噴射30 s左右。

(5)孔口填充：灌漿后，繼續(xù)向孔內(nèi)輸送水泥漿，等到孔口的漿液不下降時(shí)，停止輸送。

(6)機(jī)具的清潔：孔位施工好后，將噴桿、噴頭等洗干凈，不得遺留漿液。

(7)成墻施工：?jiǎn)慰讎娚渥鳂I(yè)采取連續(xù)施工，12～48 h后才可以對(duì)臨近的Ⅰ、Ⅱ序孔施工。施工時(shí)隨時(shí)對(duì)施工的次序進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。若間隔時(shí)間太長(zhǎng)，應(yīng)提高噴射壓力，降低提升的速度，確保Ⅰ、Ⅱ序結(jié)構(gòu)的可靠搭接。

1.2.4 特殊情況處理

(1)鉆孔時(shí)，遇到有大量較大的石頭區(qū)域或有較大漏水量，在施工作業(yè)之前，先填入按一定級(jí)配材料，減少大孔隙，再灌入漿液使其不吸漿，最后再開(kāi)始水泥漿噴射作業(yè)。

(2)噴射中斷。噴射過(guò)程中，因突發(fā)情況中斷，且中斷的時(shí)間在30 min以上時(shí)，需要及時(shí)準(zhǔn)確記錄中斷的位置和時(shí)間；重新噴射前，插入中斷部位以下30～50 cm的位置進(jìn)行復(fù)噴。

噴嘴堵塞時(shí)，馬上拉出噴具洗凈，再放入已經(jīng)噴好的孔段以下30～50 cm左右進(jìn)行二次重新噴射。

(3)有較大的耗漿量和孔口不返漿或返漿濃度較低的情況時(shí)：①成孔后，用膨潤(rùn)土或黏土，充填灌注黏土漿，防止已成孔坍塌；②在注漿之前，在不影響灌漿質(zhì)量的前提下傾倒顏料或其他容易分辨的材料，記載每一個(gè)孔的返漿狀況，進(jìn)行分析，特殊情況特殊處理；③針對(duì)不冒漿或嚴(yán)重漏漿的孔。從孔口填入含有沙、膨脹土(黏土)、石子、碎布、碎土工布、麻絲等材料或者水泥砂漿進(jìn)行堵漏，使其恢復(fù)孔口正常返漿。

(4)鉆孔產(chǎn)生的石粉遺留在渠道內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重透水，成孔后留存護(hù)壁鋼套管，以每1.5 m(每節(jié)套管長(zhǎng)1.5 m)作為處理區(qū)間。首先拉升一節(jié)套管拆卸，向孔內(nèi)倒入沙、米石、水泥、速凝劑等材料，噴管伸入孔的底部，往返噴射、搗實(shí)該區(qū)域，盡可能滿鋪級(jí)配料。

1.2.5 施工材料和灌漿漿液

1.2.5.1 水泥

普通的硅酸鹽水泥拌制噴射的漿液，有特殊需要提高強(qiáng)度時(shí)，采用 P.C42.5級(jí)水泥或摻加高效擴(kuò)散劑到 P.C32.5級(jí)硅酸鹽水泥中。檢測(cè)每批水泥質(zhì)量，符合要求后才可以投入使用。

1.2.5.2 摻和料

依據(jù)DL/T 5148《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，使用各種摻合料前需獲得監(jiān)理工程師同意。

1.2.5.3 外加劑

按照DL/T 5148《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定控制外加劑的質(zhì)量，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定摻入量，使用前需獲得監(jiān)理工程師同意。

1.2.5.4 灌漿漿液

采用純水泥漿液的灌漿漿液，由施工的現(xiàn)場(chǎng)情況和監(jiān)理工程師同意選用的材料等，經(jīng)過(guò)室內(nèi)多次試驗(yàn)確定，得到漿液初步的水灰比：0.6∶1～1∶:1，漿液比重：1.70～1.50 g/cm3。

1.3 質(zhì)量控制

(1)通過(guò)做試驗(yàn)樁，找出合適的旋噴和漿液的參數(shù)。深度、孔徑滿足設(shè)計(jì)的要求。

(2)加入一定量的早強(qiáng)劑等材料，提高孔體本身的強(qiáng)度。

(3)冒漿量大于20 %或完全不冒漿時(shí)，立即調(diào)查原因，更改旋噴的參數(shù)或增大減小噴嘴的孔徑。

(4)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)、拉升不能停止，拆除接長(zhǎng)的鉆桿再噴射時(shí)，保證鉆桿有大于10 cm小于20 cm的插入度，防止斷樁。

(5)由于機(jī)械故障引起施工暫停，要再次伸入孔底進(jìn)行二次噴射。

(6)制作漿液時(shí)，水灰比按要求配制。噴射時(shí)，隨時(shí)關(guān)注泥漿的沉淀和濃度，防止影響質(zhì)量。漿液配制好后，用濾網(wǎng)過(guò)濾，過(guò)濾篩孔一般不大于噴嘴半徑。

(7)在旋噴過(guò)程中，遇到大塊石時(shí)，采取加樁或調(diào)整樁位的處理措施。

(8)嚴(yán)格依照規(guī)定做好噴射作業(yè)的記錄。

2 結(jié)束語(yǔ)

本文以渠江廣安(四九灘～丹溪口)航運(yùn)建設(shè)工程富流灘船閘改擴(kuò)建工程為例，介紹了一種新型圍堰高壓旋噴防滲墻施工技術(shù)，避免了施工工期的拖延，保障了施工人員的安全，具有較好的效益，為圍堰防滲墻更進(jìn)一步的發(fā)展提供參考。