水利工程施工中高壓噴射灌漿技術略談

1、<p>　　水利工程施工中高壓噴射灌漿技術略談</p><p>　　摘要：本文首先介紹了高壓噴射灌漿的機理、應用優(yōu)勢及施工中的注意事項，然后對水利工程中高壓噴射灌漿施工中的質量控制及出現的問題、解決對策進行了探討。 </p><p>　　關鍵詞：水利工程；高壓噴射灌漿；施工 </p><p>　　中圖分類號：TV 文獻標識碼：A 文章編號： </p&

2、gt;<p>　　1高壓噴射灌漿的機理 </p><p>　　1.1高壓噴射灌漿的原理 </p><p>　　1.1.1沖切、摻攪的作用 </p><p>　　高壓噴射灌漿技術主要是借助于高壓進行射流，主要是這幾種工作的結合：“沖、切”“摻、攪”?！皼_、切”即就是通過沖擊和切割這種動作強烈的擾動，使?jié){液在自己所能沖射的范圍之內擴散、充斥到四周的土層里。

3、“摻、攪”即為摻混攪合。它是在前者的基礎上，使各種漿液與土石粒充分地摻混攪合在一起，并使其在硬化之后形成凝結體，以達到改變原來地層的結構和組合方式，并起到防滲的作用。 </p><p>　　1.1.2升揚、置換的作用 </p><p>　　高噴在施工的時候，水、氣和漿液是從噴嘴中噴射出來的。壓縮的空氣，不僅能給水和漿液形成一個包氣層，使得他們能夠射入離地層比較遠的距離并且破壞地層結構，而且

4、還將經過第一個作用后的土石碎屑和地層中的其他物質顆粒進行升揚作用，使得一部分細小顆粒隨著漿液通過孔壁流出地面，通過水泥漿液的置換與剩下的顆粒攪拌混合凝固的功能。 </p><p>　　1.1.3擠壓、滲透作用 </p><p>　　高噴射流強度是和它的射流距離成反比的。射流距離越大，高噴射流的強度衰減也比較快速，至射流束末端，能量衰減很大，不能再去沖切地層，但它還是會對有效射程邊界的地層產

5、生一定的擠壓作用，并使部分漿液進入土粒之間的空隙。與此同時，在噴射結束之后，靜壓灌漿還是在進行著，這樣不僅可以使周圍的土體與凝結體更加緊密地結合，它的防滲功能也大大增強了。 </p><p>　　1.1.4位移、握裹作用 </p><p>　　地層中那些體積比較小的塊石，在能量強大的噴射作用下，再加上第2道工序的作用后，漿液最終會填滿石塊周圍的空隙并產生握裹作用，形成連續(xù)的緊實的凝結體。如

6、果遇到強大的沖擊力，那些塊石將會隨之產生一定的松動和位移，漿液則會很快地充斥到四周的空隙中。 </p><p>　　1.2凝結體的性能 </p><p>　　高壓噴射灌漿所形成的凝結體并不是特別規(guī)則，它與噴射的形式是有關聯的，它的材料多是采用42.5或52.5的普通硅酸鹽水泥。水利工程建筑物的地基在實施高噴施工時，對其防滲性和穩(wěn)定性要求很高。而凝結體的防滲性能又主要取決于地層的組成成分和顆

7、粒級配、施工方法、施工工藝以及漿液材料等等。 </p><p>　　1.3高噴凝結體的結構布置形式 </p><p>　　為了保證高噴防滲墻的連續(xù)性，使各孔的凝結體在有效范圍內牢固地連接在一起，重點在于如何選擇結構布置形式和孔與孔之間的距離。高壓噴射所形成的凝結體的噴射形式一般有旋噴、擺噴、定噴3種。噴射時不同的方法會形成不同的形狀。 </p><p>　　2高壓噴

8、射灌漿在水利工程中的應用優(yōu)勢 </p><p>　　2.1廣泛的適用范圍。該技術在被應用與新建工程前，也可在工程修建中應用，同時也可在工程建成后應用?？梢哉f，該技術即不對建筑物上部結構造成影響，也對運營使用不造成影響。 </p><p>　　2.2簡便的施工方法。應用該技術進行施工，僅在土層中鉆小孔即可，小孔的孔徑為300mm或50mm，接著在土中進行噴射，即形成0.5~4.9m的固結體。

9、這說明，該技術進行新建建筑物施工時，可靠近已建有的建筑物。 </p><p>　　2.3可控制固結體的形狀。運用該技術進行噴射時，可對噴射速度進行調整，結合噴射所需的實際壓力進行增減，可根據不同孔徑，改變流量的大小，也可根據所需的形狀，對固結體形狀進行設計。 </p><p>　　2.4材料價格較為低廉、來源途徑較廣。高壓噴射灌漿所需的材料，主要是采用水泥，借助化學材料。通常選擇42.5R

10、普通硅酸鹽水泥，因該水泥材料價格較為低廉。同時，可摻加一定比例的粉煤灰于水泥中，可實現廢材的循環(huán)利用，并使注漿材料成本有所降低。 </p><p>　　2.5注漿設備管理較為簡便。在水利工程中利用高壓噴射灌溉，所需要是全套設備體積較小、結構較為緊湊、機動性較強、占地面積較少，有利于低矮現場的施工。在進行多重噴射作業(yè)過程中，空間的尺寸、形狀會直觀的顯示在屏幕上，提高施工管理的有效性。 </p><

11、;p>　　3水利工程中高壓噴射灌漿施工的注意事項 </p><p>　　3.1凝結體的連接必須牢固可靠。在高壓噴射灌注施工時，必須確保各個孔凝結體的連接牢固可靠。因此，在進行施工時，對防滲墻的高壓噴射，必須具有連續(xù)性，高度重視結構布置形式、孔之間距離的確定。 </p><p>　　3.2注意凝結體形狀和噴射形式的聯系。在高壓噴射中，通常有定噴、擺噴、旋噴三種形式。因此，在高壓噴射時，

12、必須注意凝結體形狀和噴射形式的聯系。 </p><p>　　3.3重視孔距選擇。在進行防滲工程高壓噴射時，必須重視孔距選擇。由于孔距選擇的正確與否，直接影響了凝結體的連接可靠性，對工程造價、進度也造成影響。在選擇孔距時，應結合工程地質條件、高壓噴射灌漿的方法。 </p><p>　　4水利工程中高壓噴射灌漿的質量控制和管理 </p><p>　　4.1施工前質量控制

13、。 </p><p>　　在施工之前，必須進行質量控制，主要是加強注液、制作等管理。必須根據施工圖紙標準和要求，進行配合比試驗、注漿制作。高壓噴射注液一般選擇普通硅酸鹽水泥進行拌制，控制好水泥強度等級，一般應大于33MPa，選擇三重管法進行噴射，控制好注漿水灰比，一般為1：1。 </p><p>　　4.2施工中質量控制。 </p><p>　　施工中質量控制主要表

14、現在2個方面：①鉆孔施工。按照高壓噴射灌漿的標準，確定鉆孔施工順序，并要保證施工效率。待鉆孔機就位之后，確保設備的平穩(wěn)性。一般選擇泥漿護壁進行鉆進鉆孔，在施工過程中，必須仔細記錄號掉鉆、地層變化、漏漿、孔深、孔位等情況。若需加蓋保護孔口，則可暫停鉆孔，或待終孔之后再噴；②管理高壓噴射灌漿。必須分排、分序進行高噴灌漿，在進行下管噴射之前，可實施地面試噴，以對噴射方向進行調整，接著根據預定深度將其插入。在進行施工時，必須經常檢查泥漿泵的漿液

15、流量和壓力，空壓機的風量和風壓、鉆孔轉速等情況。 </p><p>　　4.3施工后質量管理。 </p><p>　　針對施工后質量管理，必須結合施工地質的具體情況，檢驗截滲性能，確定好檢查對象，通常為地層構造、地質條件較為復雜的位置，或者施工可能產生質量事故的位置。一般選擇檢測單位的使用設備、管材進行圍井封底，并對洗井全過程進行監(jiān)督，做好數據計算、試驗計量等管理工作。在完成施工后，要檢查

16、鉆孔，主要利用孔內壓水的方式進行注水試驗。 </p><p><b>　　4.4質量檢測。 </b></p><p>　　主要表現在三個方面：①檢測滲透性。在完成灌漿施工之后，待防滲墻達到30d之后，將500m壩段劃分為四個檢查段，并設置使用圍井，利用注水試驗，檢測防滲墻的優(yōu)劣質量；②檢測厚度、連續(xù)性。選擇地質雷達檢測防滲墻的厚度、連續(xù)性，看厚度結果是否符合設計要求。

17、同時，要檢查防滲墻的垂向深度、墻體方向，檢測是否符合設計的連續(xù)性要求；③結石體的強度。在檢查段的交叉位置，分別設置好檢查孔，利用中部取樣品在檢查空中進行物理力學實驗，可檢查出高壓噴射灌漿施工是否符合整個工程的設計標準和要求。 </p><p>　　5水利工程中高壓噴射灌漿施工的問題及解決對策 </p><p>　　5.1孔斜問題。由于孔斜決定了高壓噴射城墻是否具有連續(xù)性，所以對于成墻非常重

18、要。當孔斜出現超標現象時，將導致塔接錯位。因此，施工單位在施工、鉆孔前，必須做好各項準備，在安裝鉆孔機時，能確保牢固平穩(wěn)，檢查主動鉆桿垂直度，確保鉆桿順直。鉆機操作過程中，需做到輕壓慢鉆，以保證鉆孔垂直。在鉆進時，必須勤測斜、勤校正。如果發(fā)現孔斜超標，應重新掃孔，對孔斜問題進行及時糾正。 </p><p>　　5.2泥漿漏失問題。在進行鉆孔時，經常會發(fā)生泥漿漏失問題，而發(fā)生這種情況主要是因為地層情況而導致。若出現

19、泥漿漏失情況，且漏失量較小，可盡量讓所泥漿漏失填滿地層孔隙，以使噴漿時的漏失最小化。若出現泥漿漏失情況，且漏失量較大，可選擇黏土、砂、水泥等對孔內漏漿出進行壓入，以達到封堵的目的。選擇黏土摻入，主要是為固壁、充填的作用。選擇砂摻入，主要是為確保充填體在噴灌的過程中，高壓水不對其造成破壞，確保噴射質量。選擇水泥摻入，主要是為提高凝結的速度，加快鉆孔的恢復速度。 </p><p>　　5.3漏漿問題。在漏漿孔口不發(fā)生

20、冒漿，主要是由于地層中的孔隙較大。若出現這種問題，可摻入適量速凝劑在漿液中，以縮短固結的時間?；蛟黾涌紫恫课坏淖{量，待填滿孔隙之后，在繼續(xù)正常噴漿。 </p><p>　　5.4較大冒漿的問題。冒漿量過大，主要是由于在有效噴射范圍內，注漿量不合適，或管路出現故障。當出現冒漿量過大的問題，可先對噴漿管各接頭進行檢查，是否出現接頭處損傷、密封不良等現象。 </p><p><b>

21、　　6結語 </b></p><p>　　水利施工中高壓噴射灌漿技術的運用，可縮短施工工期，也可降低工程造價，并且具有施工簡便、工程量小等優(yōu)點。而在具體的施工實踐發(fā)現，在高壓噴射灌漿過程中，出現了許多的問題，需要我們在施工過程中進行科學的管理，分析以往出現的問題，并進行總結，汲取經驗和教訓，提高質量安全意識，做到科學施工。 </p><p><b>　　參考文獻： &