高壓噴射灌漿防滲墻技術(shù)

高壓噴射灌漿防滲墻技術(shù)高壓噴射灌漿防滲墻技術(shù)在撫東大堤除險加固工程中的應(yīng)用1工程概況江西省鄱陽湖區(qū)二期防洪工程撫東大堤除險加固工程位于江西省進賢縣西南部、撫河下游東岸，與撫西大堤、中洲聯(lián)圩隔河相望，圩堤南起柴埠口，經(jīng)焦石、李家渡、溫家圳、梁家渡、北止架橋鄉(xiāng)譚家村北；堤線全長51.68km,圩堤保護耕地12.53x104畝，保護人口15.78x104人，圩區(qū)內(nèi)還有浙贛鐵路復(fù)線、316和320國道、溫家圳國家糧庫等重要設(shè)施。圩堤加固前，局部堤段堤基滲漏嚴重，歷年汛期堤內(nèi)均發(fā)生翻砂涌水等嚴重險情，直接威脅到大堤安全。針對堤基滲漏險情，根據(jù)地形、地質(zhì)條件、水頭等情況；對地質(zhì)條件復(fù)雜、壓浸拆遷占地大的堤段，則采用高壓噴射灌漿防滲墻的垂直防滲處理方案，其中樁號27+970~28+560堤段，堤基上部粘土缺失，堤身填土直接座落在礫砂層上，礫砂層在堤內(nèi)地表出露，堤基礫砂層厚9.3m，下伏基巖為第三系粉砂巖。此堤段高壓噴射灌漿防滲墻處理長度590m，本工程由江西省水利規(guī)劃設(shè)計院設(shè)計，江西省南昌市水利建筑公司施工承建。設(shè)計時根據(jù)樁號27+970~28+560堤段無灘地的實際情況，高壓噴射灌漿孔軸線布置距堤頂外邊線內(nèi)側(cè)2.0m,鉆孔孔距2.0m，防滲墻頂部伸入堤身壤土層不小于1.0m，底部插入基巖深度不小于1.0m。2高壓噴射灌漿防滲墻施工工藝高壓噴射灌漿采用三重管噴射工藝。分兩序施工，兩序噴灌間隔時間為7d,經(jīng)過對部分開挖連接墻段的觀察和分析，當?shù)?序墻體的強度不夠而切割時，由于墻體固有的不均勻和第2序噴射時穿透能力以及灌填飽和程度的限制，將附近第1序墻體沖散而第2序灌填不飽滿等原因形成防滲的弱點，甚至空洞，當?shù)?序墻體有足夠的強度(1序噴灌7d后)，在進行2序噴灌連接時，這樣連接防滲效果好。高壓噴射灌漿的施工機具由高壓發(fā)生裝置、鉆機、特種鉆桿和高壓管路四部分組成。主要包括：鉆機、高壓泵、空氣壓縮機、注漿管、噴嘴、流量計、輸漿機、制漿機。施工時在本工程設(shè)計樁號內(nèi)，先確定施工軸線，將整個堤段分為兩段，同時進行施工，按單排孔布置，并按設(shè)計的孔距將孔位先定好，施工藝流程見附圖所示，步驟說明如下：進行場地平整，挖好排漿溝，做好鉆機定位，要求安放水平，鉆桿保持垂直，且確保鉆孔傾斜率不超過0.3%。鉆孔定位后，利用特種鉆桿在設(shè)計孔位鉆孔利用原漿固壁止設(shè)計高程，設(shè)計孔位與實施孔位的偏差應(yīng)小于5cm。下三重管噴射，在地面上進行水、氣試噴后下管止設(shè)計深度，調(diào)整噴射軸線方向呈折線型(折線的軸線與高噴灌漿鉆孔的軸線的夾角為15。)。高壓噴射灌漿前的準備，主要確保水泥漿充分攪拌和控制好漿液比重、水灰比等。高壓噴射灌漿：嚴格按施工技術(shù)要求來操作，用施工技術(shù)參數(shù)來控制灌漿質(zhì)量。拔套管，高壓噴射灌漿結(jié)束后，拔出套管?；毓?，噴射完畢后，由于水泥漿固結(jié)收縮，出現(xiàn)孔口下沉，對已噴孔進行靜壓灌漿，直到漿面不下沉為止。再進行下一孔的施工。施工前進行室內(nèi)配方和現(xiàn)場試驗，室內(nèi)試驗確定漿液的配比和噴射注漿后固結(jié)體的強度，現(xiàn)場試驗確定施工工藝參數(shù)、注漿固結(jié)體強度和墻體抗?jié)B指標等。施工鉆孔過程中，要注意到各層的地質(zhì)變化情況，及時調(diào)整高噴灌漿施工技術(shù)參數(shù)。3防滲墻墻體質(zhì)量控制3.1使用的材料的技術(shù)參數(shù)本工程的高壓噴射注漿的主要材料是水泥，設(shè)計要求采用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，水泥強度等級不低于32.5,灌漿所用的水泥應(yīng)保持新鮮無受潮結(jié)塊，其細度為0.080mm方孔篩余量不大于5%，水泥出庫使用前應(yīng)對其質(zhì)量作鑒定，合格后方可使用。攪拌水泥漿所水，應(yīng)符合《混凝土拌合用水標準》JGJ63-89的規(guī)定。水泥漿由制漿機攪拌而成，水灰比1.0~1.5,攪拌時間不小于2min,超過4h的水泥漿作為廢料處理，不得用于高噴灌漿。3.2主要施工技術(shù)參數(shù)高壓噴射灌漿施工參數(shù)的確定是防滲墻成墻質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，嚴格按照規(guī)范操作和高噴灌漿施工技術(shù)參數(shù)進行施工，是確保施工施工的關(guān)鍵，施工主要技術(shù)參數(shù)由室內(nèi)配方和現(xiàn)場試驗決定，本工程施工主要技術(shù)參數(shù)如下：（1）高噴灌漿的孔距為2.0m,高噴灌漿的成墻厚度不小于10cm;（2）防滲墻鉆孔為垂直孔，其偏斜應(yīng)小于0.3%；（3）高噴灌漿孔位與設(shè)計孔位偏差應(yīng)小于5cm;（4）高噴灌漿的形式為擺噴，擺角15。；（5） 提升速度：提升速度的快慢直接影響漿液用量，提升速度過快，則墻后不穩(wěn)定、易產(chǎn)生空洞，且切割半徑不符合要求，會造成防滲墻搭接處產(chǎn)生薄弱環(huán)節(jié)。提升速度太慢，則冒漿量過大，造成水泥浪費，因此需根據(jù)灌漿試驗確定不同土層的提升速度。本工程基巖層的提升速度為8cm/min,礫砂層的提升速度為6cm/min,壤土層的提升速度為12cm/min。（6） 高噴灌漿的水壓為25~35MPa,流量為80L/min;空氣壓力為0.5~0.7MPa，風(fēng)量為1.1~2.0m3/min;水泥漿壓力為0.8~10Mpa,流量為80L/min。（7） 注漿水泥漿比重控制在1.6~1.7g/cm3,回漿比重控制在1.2g/cm3o3.3工程中異常情況的處理本工程地質(zhì)情況復(fù)雜，鉆進過程中，孔口不返漿；堤身孔二.高壓定噴童滲墻施工高壓定噴截滲墻總長度約180m：深度約踰，墻厚山2川，共計1432曲?根據(jù)截滲墻施工特點及工程數(shù)童，本次施工采用一臺高壓灌漿車施工。1?施工準備(1)場地整理及放線施工前對場地進行整平，用經(jīng)緯儀測出截滲墻軸線，并在鉆孔位置上設(shè)置控制樁＜■經(jīng)監(jiān)理工程師復(fù)核無渓后方能施工。確定最優(yōu)定噴孔距及定噴系數(shù)施工前.在閘右岸灘地上布置7今鉆孔試噴，形成不同間距的墻體’農(nóng)工程初步選定施工參數(shù)如下：孔距：1.耳一1+帥；高壓水壓力30Q—320Kg/cm2,漿量75L/min;壓縮空氣壓力7-8Kg/cm3,流量為8ffl3/h;輸送漿液壓力4Kg/cm2,漿量80L/ain,漿液的水灰HsO.1,進漿比重1一卜1.8g/cm3,灰漿比重不小于1.25g/cia3;提升速度lOcm/fflin;擺噴角度按30度掌握，即左右各擺15度。以上參數(shù)需根據(jù)實驗情況進行修改。2.6+2、施工設(shè)備根據(jù)本工程的工作量進度安排*計劃配備一套施二設(shè)備，詳見軍表序號設(shè)備名稱規(guī)格及型號單位數(shù)量1高壓謹漿臺車液壓臺車臺12髙壓水泵3DZ-S50臺13空氣妊縮機P-0,SPnia臺14灌漿機WJG&O合15灌漿泵HBSO臺16鉆機XY-2臺11其它附屬設(shè)備套1施工工藝及方法商壓擺噴成墻屬于多種機械聯(lián)合作業(yè)，各環(huán)苜必須密切配合，才能保證施上質(zhì)量：其丄藝流程如F團：高壓木、高壓5(1)定孔二按設(shè)計孔距放線確定樁位，毎孔誤差不丸于駅叫用木樁固定，并標上孔號?然后報監(jiān)理工程師復(fù)核，(2)造孔：首先找到孔位，把鉆機移至所鉆位置，對準孔位用水平尺調(diào)整機身水平、立軸垂直.墊罟、墊牢機架’經(jīng)驗測后，方可開鉆。鉆孔前測量孔口高程并核對孔號和孔序：鉆進過程中必須隨時注意觀察鉆機的工作情況，發(fā)現(xiàn)鉆機傾斜，腔須停鉆調(diào)平后再鉆。鉆進過程中，必須保證鉆孔的垂直度：利用測斜裝置隨時對鉆孔進行傾斜測量，以便及時發(fā)現(xiàn)，及時糾正，確保孔的傾斜度小干班的要求。鉆孔過程中對石層厚度應(yīng)有詳細記錄，并對所有地層變化、顆粒大小、硬度等情況詳細記錄。鉆孔結(jié)束后，由值班人員對造孔質(zhì)量進行全面檢查，包搖孔位、孔號、孔深、孔徑、孔斜度’檢查合格并經(jīng)監(jiān)理工程師驗收后:方可移動鉆機進行下一孔的鉆進工作.T噴射管：將噴設(shè)架移至成孔處，首先進行地面水氣噴射，檢驗各項工藝參數(shù)符合設(shè)計要求洽下管。為防止水、氣噴嘴堵塞，可用膠布包扎，漿嘴可邊送漿邊下管，待F管深度達到設(shè)計要求，經(jīng)技術(shù)人員檢查合格后方可噴射施工。下管過程中如迂到特殊情況，如水壓過高、噴嘴堵塞等，應(yīng)立即停止下管，將噴漿管提出地面’處理完畢后再工作。制漿：按選定的配比參數(shù)攪拌漿液，如制漿系統(tǒng)在噴射過程中出現(xiàn)故障，應(yīng)立即通知噴射人員停止噴漿。制漿過程中要隨時測量漿液比重:如漿液比重偏低匚應(yīng)立即加大水泥用量：工作結(jié)束后要統(tǒng)計該孔的材料用量，并核實是否達到設(shè)計要求。噴射提升：當噴射管不至設(shè)計深度時，開始送入符合要求的水、氣、漿，持注入漿液冒出孔口后，按設(shè)計的提?h及擺動速度，由車而上邊噴射、邊擺動、邊提升，直到設(shè)計的終噴高度停噴，提出噴漿管。噴射過程中，值班技術(shù)人員應(yīng)隨時檢查上述各壞節(jié)的運行狀態(tài)，并根揭具體情況采取下列措施：接、卸換管時要迅速，防止塌孔和堵嘴"噴射過程中漏漿量過大或過小均屬不正常，應(yīng)及時分析原因，予以與1理。若系地層中有較大空隙可灌注粘土漿或加細砂：待填滿空隙后、再繼鏤正常噴射，冒漿量逢大：通常是有效噴射范圍與注漿量不相適應(yīng)有關(guān)，可通過提高噴射壓力適當加快提升速度等方法解決＜■噴射若因故中斷，視情況面異采取以下措施：隊如因機械故障，要盡力縮短中斷時間：及早恢復(fù)灌漿。氏如中斷時間超過30分鐘，則應(yīng)將孔內(nèi)水泥漿清除出來，置還成粘土漿。s恢復(fù)噴射時，噴射管要多F50cm以上，保證凝結(jié)體的連續(xù)性"回灌：噴射結(jié)束后，隨即在噴射孔內(nèi)進行靜壓充填灌漿，回灌時間不超過30分鐘，直至漿液面不下沉為止*沖洗噴射完畢后，應(yīng)及時將各種管路沖洗干凈：不得留有殘渣，以防堵塞特別是漿系統(tǒng)要連續(xù)沖洗.直到管路中出現(xiàn)清水為lb再移動噴射架進行下孔的噴射。2,6.4,質(zhì)量檢查截滲墻為隱藪工程：力口強自檢是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵，本工程施工計劃