[摘要]近年來(lái)，隨著高噴理論、施工工藝方法及設(shè)備條件的不斷改進(jìn)和完善，在土層及含大顆粒的砂卵石層中構(gòu)筑連續(xù)的高噴防滲墻體已不是一件難事。重點(diǎn)介紹了高壓噴射灌漿原理、注意事項(xiàng)及難點(diǎn)處理。  

　　[關(guān)鍵詞]高噴灌漿；原理；難點(diǎn)處理  

　　[中圈分類號(hào)]TV544.923  [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B  [文章編號(hào)]1004—7042(2006)06—0096—02 

    1  灌漿工作原理  

    1. 1  基本原理 

    高噴灌漿法是利用工程鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)處理的深度后，利用高壓水泵，通過(guò)安裝在鉆桿 (噴桿)桿端置于孔底的特殊噴嘴向周圍土體噴射高壓水。噴流動(dòng)壓以脈沖形式?jīng)_擊土體，使土體結(jié)構(gòu)破壞出現(xiàn)空洞，同時(shí)壓入漿液(一般為水泥漿)。鉆桿以一定的速度邊旋轉(zhuǎn)(邊擺動(dòng)邊或不動(dòng))、邊提升，再壓入高壓空氣(用空氣壓縮機(jī)壓人)，這樣鉆桿在旋轉(zhuǎn)和提升過(guò)程中，在射流后形成空隙，在噴射壓力作用下，迫使土粒向與噴嘴移動(dòng)相反的方向移動(dòng)，土粒排出后所空下的體積由灌入的漿液補(bǔ)入。補(bǔ)入的漿液與土、砂和砂礫經(jīng)高壓空氣并強(qiáng)制攪拌混合，然后析水固結(jié)，凝固后便在土體中形成具有一定性能和形狀的固結(jié)體，即形成樁、板、墻、柱等。  

    1.2  噴射形式與參數(shù)  

　　固結(jié)體的形狀和噴射流的移動(dòng)方向有關(guān)。一般分為旋轉(zhuǎn)噴射(簡(jiǎn)稱旋噴)、定向噴射(簡(jiǎn)稱定噴)和擺動(dòng)噴射 (簡(jiǎn)稱擺噴)。旋噴樁主要用于加固地基，提高地基的抗剪強(qiáng)度，改善地基土的變形性能，使其在上部結(jié)構(gòu)荷載作用下，不至破壞或產(chǎn)生過(guò)大的變形。定噴固結(jié)體呈壁狀，擺噴形成厚度較大的扇狀固結(jié)體。定噴和擺噴通常用于地基防滲，改善地基土的水力條件及邊坡穩(wěn)定等工程。高噴施工的工藝參數(shù)主要有：水壓一般為 34 Mpa～40 MPa；氣壓一般為0.5 Mpa～0.8 MPa；漿壓一般為 0.1 MPa～0.5 MPa；提升速度一般為5 cm～10 cm。  

    2  施工注意事項(xiàng)  

　　，不可盲目追求鉆孔進(jìn)尺。在砂卵石層中造孔時(shí)，鉆進(jìn)效率較高，這時(shí)不可盲目加大給進(jìn)壓力以追求進(jìn)尺，應(yīng)隨時(shí)注意孔口上返巖屑情況，及時(shí)調(diào)整鉆壓及其他鉆進(jìn)參數(shù)，防止因巖屑產(chǎn)生過(guò)多來(lái)不及返出而造成人為卡鉆事故，影響鉆孔工效。此外，適當(dāng)加入紅黏土，及時(shí)護(hù)壁。鉆進(jìn)過(guò)程中若遇較大粒徑的塊石體時(shí)，且不可強(qiáng)行跟進(jìn)，應(yīng)采用搗、打相結(jié)合的方法，防止套管卡死在孔內(nèi)，造成廢孔。  

　　第二，在施工中，盡量避免新舊套管混用。因?yàn)樽o(hù)壁套管往往是多批次、無(wú)定期的疲勞使用，部分舊套管的外壁及絲扣在使用過(guò)程中已受到不同程度的磨損，在進(jìn)行深孔鉆進(jìn)時(shí)，隨著鉆孔深度的增加，套管外壁所承受的摩阻力及管體底部受到的沖擊拉力也隨之增大，若新舊套管混用，在孔內(nèi)發(fā)生脫絲及斷管的機(jī)率也會(huì)增大，影響成孔效率。  

　　第三，嚴(yán)格控制鉆孔偏斜。在高噴施工中，鉆孔偏斜是影響墻體可靠搭接的關(guān)鍵因素。施工時(shí)可采用如下措施以防止鉆孔發(fā)生偏斜：鉆機(jī)就位后，應(yīng)墊穩(wěn)及調(diào)整鉆機(jī)，使開孔鉆具始終保持在鉛垂?fàn)顟B(tài)；開孔鉆具應(yīng)采用大一級(jí)鉆具，在鉆至卵石層后要反復(fù)上下活動(dòng)，避免回填土層中的礫石造成鉆孔偏斜；下人跟進(jìn)套管并用水平尺反復(fù)校對(duì)垂直度，如明顯有偏斜，則拔出后填入砂礫石料而后重新在原處開孔；鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)套管有偏斜現(xiàn)象，應(yīng)全部拔出重新開孔；加長(zhǎng)鉆具的長(zhǎng)度；用測(cè)斜儀每鉆進(jìn) 10 m測(cè)一次斜度，發(fā)現(xiàn)偏斜立即糾正。  

　　第四，把握好兩序孔間的施工間隔。按分序加密的原則，高噴孔多分為兩序孔施工。在前一次序孔高噴施工結(jié)束后，合理確定下一次序孔的開孔時(shí)間尤為重要。一般同序孔之間以48 h左右為宜，異序孔之間以 6 d～12 d為宜。  

　　第五，盡量采用帶徑向條縫的特制 PVC塑料管護(hù)壁。PVC護(hù)壁管護(hù)孔效果好，且在高壓射流束的強(qiáng)力沖擊作用下極易破壞，不會(huì)影響噴射質(zhì)量。  

　　第六，通過(guò)鉆噴施工進(jìn)一步認(rèn)識(shí)地層，以指導(dǎo)后續(xù)施工。  

　　第七，不應(yīng)忽視孔口補(bǔ)漿工作 (即封孔工作)?？卓谘a(bǔ)漿即在噴漿結(jié)束后，通過(guò)送漿管路及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)充地層漏失的漿液。直至漿面不下降為止。 

    3  難點(diǎn)處理  

    3.1  漏漿處理  

　　在高噴防滲板墻的施工中，有個(gè)別孔發(fā)生了漏漿現(xiàn)象，說(shuō)明大壩基礎(chǔ)存在集中滲流區(qū)，對(duì)水庫(kù)大壩的穩(wěn)定十分不利。因此發(fā)生漏漿時(shí)，應(yīng)視嚴(yán)重程度采取停止提升或放慢提升速度的辦法，讓漏漿地層充分灌滿水泥漿，從而達(dá)到灌漿的目的。施工地層為強(qiáng)透水層，施工過(guò)程中孔內(nèi)嚴(yán)重漏漿，可采取以下措施進(jìn)行處理：降低噴射管的提升速度或停止提升；在進(jìn)漿漿液中摻加速凝劑；向孔內(nèi)充填沙等堵漏材料；采用間歇灌漿法；加大進(jìn)漿漿液比重。  

    3.2  孤石處理  

　　高噴過(guò)程中，根據(jù)鉆孔記錄，在噴至孤石深度時(shí)，采取上、下50cm加大擺角、放慢提升速度的辦法，這樣水泥漿就會(huì)盡可能地繞過(guò)孤石，充分將孤石用水泥漿包住，從而達(dá)到板墻充分連接的目的。  

    3.3  事故停噴  

　　采取復(fù)噴的辦法，即：如果停噴時(shí)間短，就將噴管下至原來(lái)停噴時(shí)高程以下50 cm，然后繼續(xù)噴孔。如果停噴時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則重新掃孔至停噴時(shí)高程以下50 cm，然后繼續(xù)噴孔。  

    3.4  返漿不正常的處理辦法  

　　在設(shè)備及施工參數(shù)均正常的情況下，孔口返漿不正常主要有兩種原因，一是地層漏漿，二是相鄰孔串漿。施工時(shí)對(duì)于孔口返漿不正常的孔段根據(jù)實(shí)際情況應(yīng)采取不同措施進(jìn)行處理：，孔口不返漿時(shí)停提靜噴；降低水壓，但漿壓、風(fēng)壓、進(jìn)漿量不變，可孔口加砂或摻加速凝劑；可提動(dòng)噴管5 cm以防止卡管。上述措施返漿后，將水壓及其他參數(shù)調(diào)整正常再進(jìn)行提升。第二，有返漿但不正常的孔段，采取間歇提升的方法，待返漿正常后正常噴射。第三，本孔不返漿，而鄰孔返漿時(shí)，各參數(shù)不變，正常提升。第四，針對(duì)有些含砂量很少的卵礫石層，也可采用在套管中事先灌注黏土砂漿的方法以解決地層的漏漿問(wèn)題。  

    4  結(jié)語(yǔ)  

　　針對(duì)高壓灌漿工程施工的原理、特點(diǎn)與常見的問(wèn)題，筆者認(rèn)為，做好高壓灌漿工程，要從以下幾點(diǎn)抓起：，針對(duì)不同的工程，不同的地層，施工中嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)提供參數(shù)以及開工后的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行具體調(diào)整，以便使工程施工更加，更加完善；第二，施工中嚴(yán)格注意各關(guān)鍵部位，做到早發(fā)現(xiàn)，早處理，早防治；第三，施工中加強(qiáng)對(duì)各控制點(diǎn)的管理與控制，做到有的放矢。總之要不斷改進(jìn)施工技術(shù)，確保工程質(zhì)量。