水利水電高壓噴射灌漿技術(shù)研究

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摘要：現(xiàn)階段，我國水利水電工程等基礎(chǔ)建設(shè)力度不斷提升，很多先進的施工技術(shù)不斷涌現(xiàn)，高壓噴射灌漿給水就是其中一種。對此，本文首先介紹了高壓噴射灌漿的概念、應(yīng)用優(yōu)勢以及在水利水電中的作用，然后根據(jù)實例詳細探究了其在水利水電施工中的應(yīng)用。以期結(jié)合水利水電工程施工特點，使用該項施工技術(shù)，提高施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：水利水電施工；高壓噴射灌漿技術(shù)；應(yīng)用

1引言

水利水電工程施工復(fù)雜、工期漫長、質(zhì)量控制難度較大。在實際施工中使用高壓噴射灌漿技術(shù)有利于提高工程基礎(chǔ)的防滲漏能力以及水利水電工程整體效益，因此已經(jīng)在水利水電工程施工中得到了廣泛應(yīng)用，在提升人們的生活質(zhì)量，促進國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮著十分重要的作用。

2高壓噴射灌漿技術(shù)

2.1概念分析

使用高壓噴射灌漿技術(shù)可以沿用傳統(tǒng)的灌漿方法，即在實際施工中依據(jù)灌漿原理，在地基加固施工中使用高壓噴射技術(shù)。具體的工作原理如下：將漿液或者高壓水射入攪拌地層中，與此同時灌入水泥漿，促使其更好的凝結(jié)，提高混合物體的強度，提高工程地基的穩(wěn)定性、承載能力以及防滲性能。高壓噴射灌漿技術(shù)的施工難度較小，而且需要使用的施工材料價格較低，耐久性能耗，因此，該項技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。

2.2高壓噴射灌槳技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

2.2.1適用范圍廣

高壓噴射灌漿技術(shù)可以在水利水電工程施工前進行使用，在工程竣工后，即可顯示出明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，不會對建筑的結(jié)構(gòu)性能以及運營使用構(gòu)成不良影響。

2.2.2施工簡便

在具體的施工過程中，只需要在土層中進行鉆孔，然后噴射材料，形成固結(jié)體，鉆孔孔徑一般在50~300mm之間，固結(jié)體的長度一般為0.4~4.0m，與已經(jīng)建設(shè)完成的建筑物基礎(chǔ)的貼合性較好，可以在此基礎(chǔ)上新建其他建筑物。

2.2.3可以控制固結(jié)體形狀

為了提高施工質(zhì)量，在材料的噴射過程中，應(yīng)該根據(jù)實際情況及時調(diào)整旋噴速度，盡量減少噴射壓力，確保固結(jié)體能夠形成設(shè)計要求的形狀。

2.2.4材料易獲得、成本低

噴射的漿液的原材料主要是水泥材料，一般為價格低廉的425號普通硅酸鹽水泥，如果工程要求加快凝結(jié)速度，則可以適量添加化學材料。另外，為了實現(xiàn)廢物利用，減少注漿材料的成本，還可以在水泥材料中加入適量的粉煤灰。

2.2.5設(shè)備管理方便

高壓噴射灌漿全套設(shè)備的體積較小、各項構(gòu)件能夠緊密結(jié)合、占地面積小，便于施工。另外，在單管、二重管、三重管噴射過程中，通過及時測量噴射壓力、吸漿量以及冒漿情況，可以調(diào)整噴射參數(shù)，提高固結(jié)體質(zhì)量。

3高壓噴射灌漿技術(shù)在水利水電施工中的作用

3.1攪拌以及沖切作用

高壓噴射泥漿流會對底層介質(zhì)造成切割作用以及攪動作用，主要原因在于高壓灌漿設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征，在漿液填充和擴散后，凝結(jié)硬化后，會改變原有的地層結(jié)構(gòu)，以此達到很好的加固和防滲性能。

3.2置換作用以及升揚作用

通過高壓噴射技術(shù)，不僅能夠噴射泥漿，而且還可以噴射壓縮空氣，維持噴射流可以在孔內(nèi)形成良好的揚水效果，通過這一作用，在鉆孔的過程中，切割下來的碎屑就可以自動上升至孔洞口，而碎屑空出來的位置就可以被漿液替代，置換原有的土質(zhì)層。

3.3滲透擠壓作用

高壓灌漿技術(shù)對于地層擠壓和滲透作用比較明顯，能夠提高抗?jié)B能力，在末端，隨著距離的不斷增加，高壓噴射流的強度會不斷減小，雖然沖切力有所減小，但是對于地層還是會起到一定的擠壓作用。與此同時，在噴射施工完成后，靜壓漿會滲透到地層中，有利于提高抗?jié)B性。

3.4握裹作用

在噴射過程中，產(chǎn)生的能量會使地層中的小石塊升揚或者發(fā)生置換，有利于漿液更好的填滿所有的空隙，并握裹；通過這一方式，會對原有的地層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的影響，增加凝結(jié)體的密實度；有些施工區(qū)的塊石體積較大，數(shù)量比較集中，如果提高噴射能量或者降低噴射速度，則會導(dǎo)致石塊發(fā)生位移，促使?jié){液能夠更好的滲透到所有的縫隙中。

4高壓噴射灌漿技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用實例

4.1工程概況

本文研究的水庫大壩防滲灌漿工程，總庫容為2574.4萬m3，是中型水庫工程等別為Ⅱ等，對于本工程，設(shè)計洪水標準為100年一遇洪水設(shè)計，2000年一遇洪水校核。該工程的施工工期比較緊張、施工任務(wù)繁重、對于施工技術(shù)的要求較高、施工工藝比較復(fù)雜，設(shè)計防滲灌漿工程量63696m，其中壩體過渡料鉆孔灌漿工程量39127m，第四系覆蓋層鉆孔灌漿工程量3990m，全風化巖層鉆孔灌漿14162m，強風化、弱風化巖層鉆孔灌漿工程量6417m，最大灌漿深度約90m。

4.2施工前的質(zhì)量控制

（1）在施工前組織專業(yè)知識扎實、職業(yè)素質(zhì)較高的質(zhì)量控制團隊。在實際施工中，高壓噴射灌漿施工參數(shù)可能會隨時發(fā)生變化，因此，在施工現(xiàn)場應(yīng)該安排具有一定的施工經(jīng)驗的質(zhì)量控制工作人員，嚴格落實質(zhì)量監(jiān)督工作，根據(jù)不同的施工強度的不同配置相應(yīng)的質(zhì)量控制工作人員。（2）對于施工中的各項控制細節(jié)，應(yīng)該進行詳細編制。主要的控制細節(jié)包括以下幾點：質(zhì)量控制的組織結(jié)構(gòu)，施工現(xiàn)場監(jiān)理人員的工作職責劃分；施工程序、施工方法的控制；關(guān)鍵的施工工序的控制，對于各個施工工序的檢查以及驗收標準；對可能出現(xiàn)質(zhì)量的問題的方面采取預(yù)防措施。（3）對施工單位的資質(zhì)以及施工技術(shù)水平進行嚴格審查，選擇符合實際要求的施工隊伍。（4）在實際施工中，有些機械設(shè)備會對施工進度和施工質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，所以應(yīng)該對機械設(shè)備重點審查。主要包括輸漿管等的型號、鉆機、攪拌機等等，必須確保所有的機械設(shè)備能夠符合施工工藝要求，為了保證連續(xù)施工，縮短施工工期，還應(yīng)該配備足夠縮量的備配件。

4.3施工中的質(zhì)量控制

（1）位置。根據(jù)水利水電工程的設(shè)計要求，合理布設(shè)防滲墻，對于墻體的高度和厚度設(shè)計，都應(yīng)該符合相關(guān)標準。子距L一般為2.0m，有效半徑達1.8m，擺角一般為15°。提升速度通常為10cm/min，噴嘴型號為2mm，氣嘴7mm，水壓為29.4~34.3MPa，空氣壓735kPa。（2）測壓管的具體要求：測壓管可以采用PVC管材，管口的尺寸為2英寸，在管底1.1m高是測壓管的透水部分，對于管材外部，可以使用400g/m2土工布包裹，測壓管的四周可以使用黃沙作為漏層。（3）材料。對于施工過程中的施工材料，應(yīng)該嚴格控制施工材料的質(zhì)量，由于水利水電工程施工的主要原材料是水泥，因此必須重點控制水泥質(zhì)量。對于施工材料，在進場前應(yīng)該安排監(jiān)理人員進行取樣送檢，檢查合格后才可進入施工現(xiàn)場。如果根據(jù)工程實際需求，要在水泥材料中添加外加劑，則應(yīng)該根據(jù)試驗確定外加劑的種類和添加量。（4）鉆孔沖洗。鉆孔施工完成后需要經(jīng)過質(zhì)量檢測，檢驗合格后需要對孔內(nèi)進行沖洗。具體可以使用風輪或者水輪進行沖洗，注意將管口插入孔底反復(fù)沖洗，直至回清水。（5）壓水（氣）檢查。當裂縫縫口材料達到一定的強度后，還應(yīng)該進行壓水檢查，并詳細記錄各種孔的外漏情況。（6）吹于鉆孔、縫面。在灌漿施工前，使用壓縮空氣清除孔縫中的雜物。（7）灌漿。在灌漿壓力的作用下，位于裂縫量變的混凝土可能會產(chǎn)生不良的應(yīng)力作用，因此，在具體的施工過程中，應(yīng)該使用設(shè)備以期對裂縫進行觀測。灌漿過程必須依據(jù)由上至下以及由深至淺的原則進行。當單孔吸漿率趨于零時，可以繼續(xù)灌漿20~30mm，然后結(jié)束灌漿。

4.4施工后的質(zhì)量控制

在水利水電工程施工完成后，應(yīng)該安排專業(yè)的質(zhì)量控制人員依據(jù)工程設(shè)計圖紙以及施工各個階段的記錄情況對施工現(xiàn)場進行詳細檢查；對檢測單位的資質(zhì)進行詳細審查。另外，還應(yīng)該對每個施工部分，從開始施工到施工完成的沉降量進行監(jiān)測，對于混凝土噴射以及噴射完成后的施工情況進行觀測，及時掌握施工處理方案，并與設(shè)計方案進行比對、分析和總結(jié)。

5結(jié)語

在水利水電工程施工中，高壓噴射灌漿技術(shù)能夠發(fā)揮十分重要的作用，由于該技術(shù)的應(yīng)用標準較高，而且操作比較復(fù)雜，因此在實際施工中必須綜合考慮施工現(xiàn)場的實際情況規(guī)范操作，提高工程基礎(chǔ)的防滲能力，保證施工質(zhì)量，為人們更好地提供用水用電服務(wù)。

參考文獻

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作者：陳德仁 單位：湖南省瑞大工程建設(shè)有限公司