摘要：水利工程施工是我国基础设施建设工作中非常重要的组成部分，对我国综合国力的增强和过低地位的提高具有非常重要的作用，同时也是改善我国居民生活条件的关键工程，随着近年来我国经济的发展以及居民生活水平的提高，国家及社会大众对水利工程施工的要求越来越高。这就促进了我国水利工程建设技术的丰富与发展，高压旋喷灌浆法就是在这种情况下引进的一种新的施工方法，本文将对该技术的基本原理、工艺流程、施工检验等问题进行简要分析。
关键词：高压旋喷灌浆；固结；检测
高压旋喷灌浆法是一项新型水利工程施工技术，该技术具有操作简单、使用灵敏方便，工作强度高、施工时间短、辅助工具轻巧等特点，这些特点极大的满足了我国当前水利工程施工的需求，不仅能够提高水利工程建设的质量，还能在很大程度上弥补传统水利工程施工方法中的不足，所以受到水利工程施工人员及相关设计人员的广泛欢迎。然而，由于该技术目前在我国的水利工程施工操作中的应用还不是十分成熟，所以在使用时还存在很多问题，本文中对这项技术的研究有利于促进该技术的完善，推动我国水利工程施工质量增强。
1基本原理
高压旋喷灌浆法是目前现代水利工程建设中一种非常常见的技术手段，该技术通常使用高压泵作为施工辅助工具，通过安装在钻杆顶端的喷头将调配好的水泥浆液喷射进土层，通过液体强大的冲击能力将水泥水泥桩柱打入土壤深层，让混凝土浆液凝结的同时实现与土壤的融合，从而增强工程基底的稳定性。在施工过程中要求喷射泥浆所使用的喷头是根据具体的工会施工要求定制的，这样可以大大增强水泥浆液喷出是的冲击力度，增大很凝土桩柱深入土壤的深度；另外，要求进行水泥喷射的钻杆两端在运动速率要保持一快一慢，快的一端要保持在每分钟20转的速度转动，而慢的一端要始终保持以每分钟15～30厘米的速度向上抬升，这样才能保证混凝土与土壤实现更好的融合，从而增强混凝土桩柱的坚固程度和强度。
2高压喷射灌浆的特点
高压旋喷灌浆法具有施工工期短、投资数额小、安全性强、工程稳定性强的特征，同时还具有很多普通灌浆方法所不具备的优势。该技术是通过高速高压的液体冲击使原本的土壤结构发生改变，直接在土层中形成混凝土凝结体，所以传统灌浆施工中常见的可灌性问题在这种方法施工时并不存在；由于在对混凝土浆液进行喷射时会局限在一定的土壤范围内，所以不会造成较大的泥浆损耗，灌注的泥浆也不容易发生外形改变，一定程度上增强了混凝土桩柱的稳定性。另外，由于这种施工方法在使用时会波及到的土壤范围减小，所以能够有效避免在施工过程中可能对施工地区环境造成的影响，再加上在深层土壤内施工空间的密闭性较好，所以也能有效减少施工过程中产生的噪声污染。
3施工方法
3.1旋喷法工艺流程
在正式开始施工之前需要做好充分的施工准备工作，首先需要使用振动式打桩机将打桩所需施工的套管打入施工土体当中，将套管带入到一定深度之后再将套管拔出一定的长度，这一长度要确定大于旋喷灌浆施工的拟定高度，然后再将上半段的套管除掉；然后再做好钻机和卷扬机的准备工作，为后期灌浆施工对奠定基础；接下来施工要使用钻机将旋喷水泥用的钻杆深入到钻孔内；一切准备工作就绪后就可以接通并启动所有喷射泥浆的机械设备，开始泥浆喷射工作，同时通过各种仪表监测泥浆喷射的情况，当所有监测数值达到预期值之后就可以开始钻杆提升工作并继续旋喷工作直到达到预定高度为止；这是就可以将旋喷钻杆和桩柱套管一并拔出，旋喷灌浆工作就全部完成了。
3.2钻孔
粘土层及浆砌片石层采用硬质合金钻进，钢筋混凝土底板采用金刚石钻进。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆回填砂卵石层是本次高喷注浆的对象，钻进该层时用泥浆护壁硬质合金钻进，进尺较慢。改用潜孔锤钻进又容易造成钻孔垮塌。经分析，硬质合金钻进速度慢原因是遇到了大卵石，为此采取了针对性措施：遇到大卵石时采用潜孔锤钻进通过后，及时改换泥浆护壁硬质合金钻进，顺利地完成砂卵石层的钻孔工作。起钻后对钻孔回灌泥浆。
4注意事项
①钻机就位后，应进行水平和垂直校正，钻杆应与桩位一致，偏差应10mm以内，以保证桩垂直度正确。
②在旋喷过期作废程中往往有一定数量的土粒随着一部分浆液沿注浆管壁冒出地面，如冒浆量小于注浆量20%，可视为正常现象，超过者划出现不冒浆时，应查明原因，采取相应的措施。通常冒浆量过大是有效喷射范围与注浆量不适应所致，可采取提高喷射压力，适当缩小喷嘴孔径，加快提升和旋喷速度等措施，来减少冒浆量；不冒浆大多是地层中有较大空隙所致，可采取在浆液中掺加适量的速凝剂，缩智固结时间或增大注浆量，填满空隙，再继续正常旋喷。
③在插管旋喷过程中，要防止喷嘴被泥砂堵截塞，水、气、浆、压力和流量必须符合设计值，一旦堵塞，要拔管清洗干净，再重新插管和旋喷。插管时应采取边射水边压力控制在1Mpa，高压水喷嘴要用塑料布包裹，以防泥土进入管内。
④钻杆的旋转和提升应连续进行，，不得中断；下拆卸钻杆伸入下节有100mm以上的搭设长度，以免桩体脱节。钻机发生故障，应停止提升钻杆和旋喷，以防断桩，并应立即检修排除故障；为提高桩的承截力，在桩底部1m范围内应适当增加旋喷时间。作为端承桩应深入持力层2m为宜。
⑤相邻桩施工间距宜大于4m，相邻两桩间距较小。
5高喷固结体的质量检测
1）开挖检验：待浆液凝结具有一定的强度后，即可开挖检查固结体垂直度、形状和质量；
2）钻孔检查：从固结体中钻取岩芯，进行室内物理力学性能试验。在钻孔中做压水或抽水试验，测定其抗渗能力；
3）标准贯入试验：在旋喷固结体的中部可进行标准贯入试验；
4）载荷试验：静载荷试验分垂直和水平静载荷试验两种。试验时，需在受力部位浇筑0.2～0.3m厚的混凝土层；
5）围井试验：在板墙一侧增加喷孔，与板墙形成封闭围井，在井中进行压水和抽水两种试验，或观测井内外水位，多用于防渗效果检查。高压喷射灌浆加固地基技术主要适用于第四纪冲积层、残积层及人工填土等。
7结论
高压旋喷灌浆法在使用前需要对各施工要素进行充分的分析与考察，由于高速旋喷的水流的冲击能力具有一定的限制性，所以在对土壤进行冲击时不能达到土层的深处，所以为提高高压旋喷的灌浆质量需要在施工前对施工区域的土质状况、地形条件、气候环境等因素来却确定具体施工过程中需要使用的适宜桩柱的形状以及合适的施工技术手段，以确保整体工程的施工质量，增强水利工程整体的稳定性，提高水利工程的安全系数。高压旋喷灌浆法在水利工程建设中的施工有助于我国水利事业的发展，且环保性能较强，可以为我国可持续发展目标的实现注入动力。
参考文献：
[1]许云清.基础处理的新方法—高压旋喷灌浆[J].广东水利水电.1985(2)
[2]梁仁贵.综述高压旋喷灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].大科技:科技天地.2011(14):389-390
论文作者:高俊生
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/22
标签：钻杆论文; 高压论文; 泥浆论文; 浆液论文; 水利工程论文; 钻孔论文; 土壤论文; 《基层建设》2017年6期论文;