1、1广西右江鱼梁航运枢纽船闸及二期坝主体土建工程摘要:分析高压摆喷防渗灌浆在船闸土石围堰的施工工艺，为类似工程提供参考依据。 关键词：高压摆喷灌浆、施工工艺、质量控制、问题解决 中图分类号： O213.1 文献标识码：A 文章编号： 1 工程概况 广西右江鱼梁航运枢纽船闸及二期坝主体土建工程位于广西壮族自治区百色市田东县城下游约 7.0km 的英和村右江河段上，该河道较顺直，平（枯）水期河水位约 89m，河床地面高程 86.489.6m，砂卵砾石层厚3.9010.60m，层底高程 78.7883.65m，厚度变化大，局部以砂砾或粗砂为主，平均渗透系数 1.166101cm/s，属强透水层。下伏基
2、岩由泥岩、钙质泥岩，粉砂岩等组成，为弱透水层。 结合右岸一期临时草土围堰灌浆效果，为使船闸主体施工顺利，设计单位重新对船闸土石围堰高压摆喷防渗灌浆（三管法）施工工艺、参数进行设计优化，达到有效止水的目的。高压摆喷灌浆孔沿土石围堰中轴线布置，轴线全长 730m。孔距为 1.1m，分 I 序孔和 II 序孔施工，I 序孔 337 个，II 序孔 337 个，共布置 674 个灌孔。 船闸土石围堰灌浆孔布孔示意图详见下图 1-1。 2图 1-1 船闸土石围堰灌浆孔布孔示意图 2 高压摆喷灌浆工作原理 三管法高压摆喷灌浆是以高压水为喷射介质，用水泥基质浆液作为充填物，利用压缩空气在孔内进行搅和，在喷射
3、管一定角度的摆动和提升过程中，利用高压水形成高速喷射水流，冲击、切割、破碎地层土体并以水泥基质浆液充填、掺混其中，形成桩柱或板墙状的凝结体，用以提高地基防渗或承载能力的施工技术。 3 试桩 3.1 试桩位置选定 本工程的工艺试验位置选定于左岸闸室土石围堰 K0+260K0+280 桩号处,该段围堰水下基础部分为前期挖沙船挖沙后排出砂卵石回填而成，选择此处具有代表性。 图 3-1 围堰下部基础砂卵石相片 共试验灌注 8 个孔，围成面积 6.4m2 围井。由于该处原地形较低，经过表层整平后施工平台的高程为 91.50m。试验灌注桩布置示意图详见下图 3-2。 图 3-2 试验灌注桩布置示意图 3.
4、2 试桩目的 3 确定水泥浆的水灰比。 掌握高喷台机下钻、提升的困难程度，掌握钻机在各不同地层中的钻进和提升情况，初步了解地下有无影响施工的障碍物情况。 确定合适的输浆泵的输浆量，同时对输浆泵的泵送压力和在各地层中的泵送难易程度等指标进行确定。 确定高压摆喷灌浆的方法及适用性，确定喷射范围（有效的桩径） 。 掌握喷射头的提升速度、摆喷角度和摆喷速度等参数。 3.3 检验方法及标准 高压摆喷板墙质量采用围井法进行检查，围井检查法的要求为： 井内开挖，进行直观检验和取样，并做注水或抽水试验，也可在围井中心处钻孔，做注水或抽水试验。 围井板墙轴线组成的平面面积，在砾石、卵（碎）石层中不宜小于 4.5
5、m2。 围井边墙与被检查板墙的技术条件一致。 注水水头高于围井顶部时，围井顶部应予以封闭，检查宜在高喷灌浆结束 7d 后进行。围堰堰体和堰基中的高喷板墙，在开挖时测定其渗水量并检查有无集中渗漏点，据以分析整体渗透效果。 高喷板墙性能指标要求 表 3-1 注 1：i=19 注 2：渗透系数 K 为现场试验指标，凝固体抗压强度 R28 为室内试验4指标。三管法 K 取高值，R 取低值。 3.4 试桩成果 经过现场实际地质情况、右岸一期临时围堰高压摆喷灌浆施工效果及此次围井法检查结果综合比较，最终确定以下三管法施工参数作为本工程高压摆喷灌浆的指导施工参数。 三管法施工参数表 3-2 4 高压摆喷灌浆
6、施工工艺及方法 4.1 高压摆喷灌浆施工工艺流程 施工前期准备测量放线定孔位钻孔制浆高压摆喷灌浆喷灌完毕施工下一根桩。 4.2 高压摆喷灌浆施工方法 施工前期准备：高压摆喷灌浆施工前，备齐施工机械机具和材料，接通电力，施工人员进场，进行场地平整，做到“三通一平” ，一切准备就绪后，进行高压摆喷灌浆作业。 测量放线定孔位：沿围堰中轴线设一排孔，孔距 1.1m，钻孔孔深要求入基岩 1m。在测定孔位时，使用 GPS 进行测量放线，用木桩固定，控制孔位偏差小于 5cm。 钻孔：选用京地钻探机械有限公司生产的 XY-1A-4 型钻机，孔径为 150mm，回转钻进法施工。施工时把钻机移至钻孔位置，对准孔位
7、用5水平尺掌握机台水平，立轴垂直，垫牢机架，经技术人员检测合格后方可开钻。在钻进过程中，每钻进 35m，用测斜仪量测一次，如发现钻机倾斜，则停机垫平平台再开钻，严格要求控制成孔倾斜率小于 1%，保证两孔间所形成的防渗凝结体保证结合，不留孔隙。钻孔要深入基岩1.0m，钻进过程要记录完整。 制浆：水泥浆使用 32.5 普通硅酸盐水泥，水灰比为0.611.51，浆液比重 1.41.7g/cm3。水泥浆采用二级搅拌，二级过滤。一级搅拌时间不少于 90s，经过一级过滤后进入二级搅拌机，边搅拌边过滤边使用，水泥浆自制备至用完的时间不超过 4h。如制浆过程中遇见故障，应立即通知喷射人员停喷，处理好后再进行施
8、工。制浆过程中应定时测量浆液相对密度，每孔高压喷射灌浆结束后要统计该孔的材料用量。 高压摆喷灌浆：高压摆喷灌浆根据之前测量放线的两序孔先后进行灌注，先灌浆序孔再灌浆序孔。下喷射管前，进行就地试喷并调整喷射方向，当喷头下至喷射深度并经现场技术人员检查认可后，送入合乎要求的水、气、浆，喷射 13min，待注入的浆液冒出后，按预定的提升、摆动速度自下而上边喷射边摆动边提升，直到设计要求高程。摆喷以折接的形式，摆喷角为 60。 清洗、充填：当喷射完毕后，立即拔出注浆管，彻底清洗注浆管路，以防堵塞。为解决凝结体顶部因浆液析水而出现的凹陷现象，每当喷射结束后，随即在喷射孔内进行静压充填灌浆，直至孔口液面不
9、再下沉为止。 6 移至下一桩位：经过上述流程，至此已完成一个单孔的灌浆工作，将钻机移到下一个桩位，重复上述步骤进行施工。 图 4-1 钻机钻孔示意图 图 4-2 高压摆喷灌浆示意图 5 施工中遇到问题处理 在船闸土石围堰高压摆喷灌浆施工中，钻孔和灌浆过程经常会出现塌孔、漏浆、冒浆、串孔、裂缝等问题引起压力突然变化、孔口回浆密度或者回浆量异常等情况时，应查明原因，及时进行处理。现将本工程施工中出现问题归纳为以下几个方面： 在高压摆喷灌浆过程中，凡是由于断电或其它原因造成停机，使施工发生中断现象时，在恢复施工后，应进行复喷，搭接长度不小于1.0m，中途拆卸喷射管时，也需进行搭接，搭接断不小于 0.
10、5m，以使成墙体上下的连贯。 压力正常冒浆量过大时，适当提高喷射压力或加快提升速度，减少冒浆量。 钻进过程中，出现泥浆严重漏失，孔口不返浆时，采取以下措施处理： 立即停止提升，孔口少量返浆时，降低提升速度。 7 降低喷射压力、流量，进行原地灌浆。 在浆液中掺入速凝剂（水玻璃） ，同时向孔内填入砂、土等堵漏材料。 增大注浆量或加大泥浆浓度。 由于卵石空隙率较大，出现施工灌浆孔正常返浆，浆液从相临孔口返出时，证明发生串孔现象。采用降低灌浆压力等措施，在灌浆孔结束后，尽快对串浆孔进行复钻至设计高程。 6 结语 经过围井法注水试验及后期围堰内抽水效果查勘，高压摆喷灌浆在广西右江鱼梁航运枢纽船闸土石围堰工程施工中取得了成功，取得了较好的防渗效果。高压摆喷灌浆施工属于隐蔽工程，施工时必须严格控制施工参数才能确保施工质量。高压喷管的提升速度、水泥浆液的比重、灌浆的压力、回浆量等是高压摆喷灌浆施工中控制的关键。 参考文献 国家发展和改革委员会，DL/T5200-2004)S，水电水利工程高压喷射灌浆技术规范，北京，中国电力出版社，2005-1-1 作者简介：黄渝清（1985 年） ，男，广西人，大专，助理工程师，水利水电工程建筑
