高壓噴射灌漿施工技術(shù)課件

高壓噴射灌漿施工技術(shù)軟基處理施工技術(shù)主要內(nèi)容概述噴射形式及分類高噴墻的結(jié)構(gòu)形式施工工藝安全措施工程實(shí)例一、概述定義：高壓噴射灌漿技術(shù)是用鉆機(jī)在地層中造孔，將帶有噴頭的噴射管下至孔內(nèi)預(yù)定位置，用高壓泵形成的高壓水或高壓漿液形成高速噴射流束，沖擊、切割、破碎地層土體，并以水泥基質(zhì)漿液充填、摻混其中，改變?cè)貙拥慕Y(jié)構(gòu)和組成，形成樁柱或板墻狀的凝結(jié)體，用以提高地基防滲或承載能力的一種技術(shù)措施。根據(jù)工程需要和壞同地質(zhì)條件，可采用不同的噴射方式，可分為：旋噴、擺噴和定擺三種。每種方式可采用：?jiǎn)喂芊?、雙管法、三管法、多管法等。二、高壓噴射灌漿的形式及分類旋噴：使噴射管做旋轉(zhuǎn)、提升運(yùn)動(dòng)，在地層中形成圓柱形樁體的高噴灌漿方法。擺噴：使噴射管做一定角度的擺動(dòng)和提升運(yùn)動(dòng)，在地層中形成扇形斷面的樁柱體的高噴灌漿方法。定噴：使噴射管向某一方向定向噴射，同時(shí)提升，在地層中形成一道薄板墻的高噴灌漿方法。雙管法：噴射管為二重管或二列管，噴射介質(zhì)為水泥基質(zhì)漿液和壓縮空氣，或水和水泥基質(zhì)漿液的高噴灌漿方法。二列管二重管氣漿單管法：噴射管為單一管路，噴射介質(zhì)僅為水泥基質(zhì)漿液的高噴灌漿方法。兩管法噴射裝置三管法：噴射管為三重管或三列管，噴射介質(zhì)為水、水泥質(zhì)漿液和壓縮空氣的高噴灌漿方法。三列管三重管漿氣水三管法噴射裝置新三管法：由我公司在三峽二期圍堰施工中首創(chuàng)，與普通三管法相比，新三管法高壓旋噴工藝增加了一套高壓泵，形成“水、漿雙高”噴射系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)地層的二次切割，增加了高噴墻體的厚度。而后者是將漿液通過低壓灌入地層。復(fù)合三管法：與新三管法相比，將高壓水換成了高壓漿，形成雙高漿液系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)地層的二次切割，增加了高噴墻體的厚度。適用地層：高噴灌漿技術(shù)于20世紀(jì)70年代引進(jìn)我國(guó)，80年代在水利水電工程中推廣應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)主要適用于粒徑在50mm以下的軟土、砂層及砂礫石地層，具有施工速度快、造價(jià)低的特點(diǎn)。在粒徑在50～200mm的砂卵石地層可通過采用特殊工藝（預(yù)注漿、灌膏漿）來達(dá)到效果，但一般投入成本大（湘航三期）。

在水利水電建設(shè)中，高噴灌漿廣泛應(yīng)用于壩基及堤基防滲、圍堰及基壩防沖等工程中。對(duì)含有較多粒徑200mm以上的漂石或塊石的地層或無充填物的架空地層中使用時(shí)，由于從噴嘴噴出的高壓噴射流無法對(duì)地層產(chǎn)生切割和攪動(dòng)，無法改變地層結(jié)構(gòu)，因而僅相當(dāng)于靜壓灌漿。同時(shí)漿液在架空層中也無附著物，難以立足，尤其在水流較快的塊石架空層集中的部位使用時(shí)，往往造成漿液大量（幾乎全部）流失而無法取得預(yù)期效果。三、高噴墻的結(jié)構(gòu)形式及適用地層旋噴墻形式（套接）：凝結(jié)體為柱體狀（旋噴樁）擺噴墻形式，凝固體似啞鈴狀，亦稱板墻（對(duì)接）：擺噴墻形式（折接）：定噴墻形式（薄板墻）（折接）：各種高噴墻形式的適用地層：四、施工工藝1、施工準(zhǔn)備工作：先導(dǎo)孔：探明地質(zhì)情況、基巖面。一般是利用部分高噴孔。選擇施工設(shè)備：鉆機(jī)、高壓水泵、灌漿泵、空壓機(jī)等現(xiàn)場(chǎng)布置：水、電、制漿系統(tǒng)，排漿溝、其它臨建設(shè)施3、施工順序：4、鉆孔（1）目前較多采用的鉆孔方法為跟管鉆進(jìn)。即沖擊器配偏心鉆頭、套管跟進(jìn)鉆進(jìn)?？讖揭话悴恍∮?10mm。（2）或采用地質(zhì)鉆機(jī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，泥漿護(hù)壁。（3）旋轉(zhuǎn)振動(dòng)鉆進(jìn)（4）射水法鉆進(jìn)（5）鉆噴一體機(jī)鉆孔質(zhì)量控制要點(diǎn)孔位（非常關(guān)鍵）孔斜（非常關(guān)鍵）孔深（非常關(guān)鍵）5、下噴桿（1）采用套管跟管鉆進(jìn)時(shí)，主要有兩種方法：一是終孔后取出鉆桿，下入噴桿后拔出套管二是終孔后取出鉆桿，向孔內(nèi)注入護(hù)壁泥漿或下入PVC管護(hù)壁。（2）采用泥漿護(hù)壁鉆孔的終孔后直接下入噴桿。（3）旋轉(zhuǎn)振動(dòng)鉆進(jìn)和射水法鉆進(jìn)時(shí)直接利用鉆桿作為噴桿。（4）下噴管前，進(jìn)行地面試噴，檢查機(jī)械及管路運(yùn)行情況，并調(diào)準(zhǔn)噴射方式和擺動(dòng)角度。（5）一般利用卷揚(yáng)機(jī)提起噴桿，使噴頭通過井口對(duì)準(zhǔn)孔位中心，將噴桿放入孔內(nèi)直至孔底。為防止下桿過程中泥砂礫堵塞噴嘴，采用膠帶包扎的方法將噴嘴貼住。6、噴射（質(zhì)量控制關(guān)鍵工序）噴射管下到設(shè)計(jì)深度后，先送高壓水，再送水泥漿和壓縮空氣，氣靜噴1至3分鐘，等灌入漿液冒出后，按預(yù)先定好的提升、旋噴或擺動(dòng)角度，自下而上進(jìn)行噴射作業(yè)。噴射過程中必須時(shí)刻注意檢查流量、壓力、氣量以及旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)、提升速度等參數(shù)是否符合要求，并及時(shí)做好記錄。參數(shù)及條件單管法雙管法三管法水壓力MPa35～40流量L/min70～80氣壓力MPa0.6～0.80.6～0.8流量m3/min0.8～1.20.8～1.2漿壓力MPa25～4025～400.2～1.0流量L/min70～10070～10060～80密度g/cm31.4～1.51.41.51.5～1.7孔口回漿密度g/cm3不小于1.3不小于1.3不小于1.2旋轉(zhuǎn)速度r/min6～8擺角粉土、砂土層：15°～30°；礫石、卵碎石：30°～90°提升速度（cm/min）（依據(jù)規(guī)范及技術(shù)要求）：

粉土層：10～20

砂土層：10～25

礫石層：8～15

卵（碎）石層：5～10

根據(jù)選取的工藝和地層的不同，提升速度會(huì)差異較大，在現(xiàn)場(chǎng)一般以回漿在20%左右控制。7、沖洗管路當(dāng)噴射管提升到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，噴射完畢，及時(shí)將各管路沖洗干凈，機(jī)內(nèi)、管內(nèi)不得殘存水泥漿，以防堵塞。通常的方法是噴射完畢后，把漿換成水，在地面上噴射，以便把泥漿泵及噴管內(nèi)的漿液全部排出，直至出現(xiàn)清水為止。8、孔口回灌（質(zhì)量控制關(guān)鍵工序）噴射結(jié)束后，由于高噴體內(nèi)漿液會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)散進(jìn)入周邊地層中，以及漿液凝固析水的影響，高噴凝固體頂部會(huì)出現(xiàn)凹陷，應(yīng)隨即在噴射孔內(nèi)進(jìn)行充填灌漿，直至孔口漿液不再下沉。9、特殊情況處理（質(zhì)量控制關(guān)鍵工序）（1）鉆孔過程中，若遇有大塊石集中帶或漏水量大的地段，在噴射灌漿之前，先回填有級(jí)配的礫石、砂、粘土，使該地層的大孔隙減少，在灌注穩(wěn)定性漿液或水泥砂漿至不吸漿后，再進(jìn)行水泥漿噴射。（2）噴射中斷在噴射過程中，因故中斷，中斷時(shí)間超過30分鐘，準(zhǔn)確記錄中斷位置，復(fù)噴時(shí)，將噴桿下入中斷處以下30～50cm復(fù)噴搭接，如噴桿下不到位，采取掃孔再噴射的措施。噴射過程中，發(fā)現(xiàn)噴嘴被堵等現(xiàn)象時(shí)，立即取出噴具，處理暢通后，將噴具插入已噴段內(nèi)30～50cm進(jìn)行重新噴射。停機(jī)超過3h，對(duì)泵體輸漿管路進(jìn)行清洗后方可繼續(xù)施工。（3）若冒漿過大，采取提高噴射壓力，加快提升速度，但應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)冒出地面的漿液進(jìn)行過濾、沉淀除去雜質(zhì)，再予以回收利用。（4）因孔內(nèi)事故，須重新鉆孔噴射時(shí)，重鉆孔開孔前通知監(jiān)理工程師確定新孔位，保證相臨噴孔搭接良好。（5）在地層交界處和大塊石、漂石的上下方停止提升，靜噴2～3min，并根據(jù)返漿情況對(duì)提升速度做適當(dāng)調(diào)整。（6）在塊石、漂石等架空地層中噴射灌漿時(shí)采取以下措施：1）下噴具前對(duì)PVC花管護(hù)壁的鉆孔進(jìn)行預(yù)注漿。2）噴具停止提升，靜壓注漿，使架空地層全部充填密實(shí)，孔口返漿符合要求后才能恢復(fù)噴具提升。3）降低噴射水壓和風(fēng)壓，加濃漿液，增大供漿量，孔口摻砂、摻加速凝劑等措施。五、目前圍堰防滲高噴灌漿施工中的幾個(gè)問題1、受前期工期延誤的影響，無限壓縮高噴灌漿工期2、防滲軸線范圍的填筑料和填筑工藝不要求實(shí)施，認(rèn)為反正還要進(jìn)行高噴灌漿，可以馬虎一些?；蚴芄て诨蚴苁┕l件影響，填筑不合要求，造成高噴灌漿施工難度增大、成本增加，甚至被迫改變工藝。彭水圍堰大塊石架空嚴(yán)重長(zhǎng)沙樞紐三期圍堰未經(jīng)壓實(shí)的堆