摘要：高压喷射灌浆技术目前在建筑行业的适用范围很广泛，由于对建筑物的加固地基稳定性能很高，提高地基的承载力方面，取得了很好效果，尤其是在水利水电的工程中，高压喷射灌浆的技术有很高的优越性，此项高压喷射灌浆技术不但能加固地基外，还应用于水工建筑物的防渗工程中，因此，本文阐述了关于在水利水电工程中高压喷射灌浆施工技术的特点、流程及施工质量控制工艺要求等进行了探讨，仅供参考。
关键词：水利水电；工程施工；高压喷射灌浆技术
一、高压喷射灌浆技术的特点和工作原理
1.高压喷射注浆法是在注浆法的基础上，应用高压喷射技术而发展起来的一项新的地基加固方法。它与其它地基处理的方法相比，具有适用范围广，施工简便，具有较好的耐久性等特点，不失为众多地基处理方法中的一种好的地基处理方法。
2.高压喷射注浆法机理：高压喷射注浆法是利用高压水或浆液射流切割搅拌地层，同时射入水泥浆或复合浆液，形成新的凝结体，改变了原地层的结构或全置换成新复合材料结构，提高承载力或原地基的防渗能力，达到加固地基和防渗的目的。其工艺是利用钻机或其他造孔设备造孔，然后把带有喷头的注浆管下至土层的预定深度，由高压水泵或高压泥浆泵把浆液以10～25Mpa的高压射流在喷嘴中射出，以冲击和破坏预定深度地层的土体。该射流能量大，速度快，当呈脉动状态的射流动压强度大于土体强度的时候，土粒便从原土体中剥落下来，一部分细小的土粒随着浆液冒出地面，其余较粗的土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力作用下，与随之射入的水泥浆等浆液渗搅混合后，按一定的浆土比例和质量大小规律地重新排列，在土体中形成凝结体。喷射时，若一面提升一面旋转，则形成柱状体即旋喷桩，若一面提升一面按一定的方向角度摆动，则形成墙状体。
二、高压喷射灌浆工艺
（一）原材料
灌浆施工对浆体的要求是具备良好的可泵性和保水性。在灌浆施工开始前，需对灌浆浆体进行处理，一般会将其做成立方体的模型，并加以精心养护，保持七天后，对其抗压力度做一个全面检查，如果符合要求规定，说明灌浆浆体的可泵性和保水性都比较良好，达到了技术要求。另外，在施工过程中，可能会出现浆体干缩的情况，为减小这种现象的发生率，可在浆液中掺加些许膨化剂。
（二）定位技术
该环节主要是为找出喷灌位置，应严格按照施工设计图进行，考虑到各种所需参数，错开固有的钢筋位里，找准防渗墙的位里，建立控制桩，并随时做好标记。经相关部门检验，符合标准后就可以进行钻孔。
（三）钻孔技术
在灌浆施工中，对钻孔有一定的限制。首先，不管是直孔，还是孔壁，都应该有较高的笔直性和足够的均匀度；其次，在施工中，需要有一个合理的程序，这就要求必须严格按照规范进行操作。例如灌浆流程要从前到后依次开展，需注意后一钻孔作为前一钻孔的检查孔，应借助压水实验来检查钻孔的吸水量，如果吸水量符合规定，后续孔的灌浆工作便可省去。此外，在灌浆施工开始前，需要做一些清理工作，将钻孔或裂隙中的岩粉彻底冲洗掉，以维持其干净性。常用冲击钻进行钻孔，按规定标准，钻头和钢筋的直径差应控制在5mm左右。
（四）插管
钻完孔后，按照设计好的深度将注浆管及时插入地层，此环节通常和钻孔是连在一起的，即每钻完一个孔，就须将喷射管插入，输送压缩空气，接着将浆泵打开，持续30s送浆，然后将钻杆拔出。插管时为避免喷射管的喷嘴被泥沙堵塞，可将插管和射水工作同时进行，如果压力过大，可能会出现射塌孔壁的情况，因此，水的压力尽量保持在1MPa以内。此夕卜，水泥浆多由普通的硅酸盐水泥拌制而成，必须符合标准，配合比例要适中，以保证水泥浆的质量。
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（五）喷浆
喷浆要遵循自下而上的顺序，且需要结合土质、地下水等因素综合考虑，对喷浆的流量、压力及提升速度进行适当调整。有时需进行二次喷射，即在上次喷射形成的浆土混合物上进行喷射，喷射流遇到的阻力比上次喷射要小，二次喷射有利于增加固体的直径。喷浆完成后，对套筒、拉杆等进行清洗，以便下次使用。
（六）检查
灌浆工作结束后，要做的就是检查工作，必须对施工质量做一个严格且全面的检查，而且大概要维持一个月左右。比如说检验灌浆区的钻孔，就要做好压水实验，通过对岩心胶的观察来确定其施工质量是否符合规定要求。
与此同时，还可对各种参数加以分析，以便互相印证。需注意的是，压水试验并非检验施工质量的唯一标准，在对工程灌浆质量进行评定时还需要从考虑一下因素：①在进行蓄水之前，对工程的原始记录进行仔细检查，并对灌浆资料记载等进行仔细分梳；②建立检查孔其进行检查，不管是帷幕灌浆，还是固结灌浆，都应该去除岩心来检查胶结现状，对于所设立的检查孔都需要进行压水实验。如果是帷幕灌浆方式，还需要检查钻孔的数量，数量确定是根据灌浆孔的十分之一进行设置，固结灌浆的比例按照20：1进行设置。对于检查孔的直径，帷幕灌浆的检查孔通常会控制在110mm之内，而固结灌浆方式的检查孔多在140mm以内；③在对钻孔通过压水试验时，需要根据实验技术规范来进行，一般可分三段来进行。在进行实验之前需要用超过水压1.5倍的设计水压来进行冲洗作业，这样可以获得更为稳定的流量。
三、高压喷射灌浆技术质量控制
施工位置方面要根据预先设计要求设置防渗墙，防渗墙各项指标也是预先设定，一般摆角15°、有效半径2.0m、子距2.0m，空气压740kPa、水压30MPa、气嘴8mm、喷嘴型号2mm、升速度10cm/min。施工前期要严格按照现场实际状况以及施工设计规划对场地平整处理，清理地下障碍物，维持地基强度以免意外倾倒影响施工顺利进行，适当改造软土基。在合理控制灌浆压力、掘进速度的同时，还需要控制送气量，保证浆液为沸腾状态，规范所有喷墙操作以免断浆、离析、夹心层及不均匀问题的产生，施工过程随时自查，及时发现管道堵塞等问题并迅速抢修。
以黄沙作为测压管漏层，一般使用1.1m的管底定为透水部分、2英寸规格PCV管材料，以400g/m2土工布将外部包裹严实。严格根据施工要求和材料标准选择合适且合格的水泥材料，所有水泥材料使用前均要专人现场取样送检、测试，更科学地向材料添加外用剂，控制量度。
所有钻孔操作之后均系统、严格、反复查验钻孔效果，合格后彻底从系缝面、孔内清除杂物，并先后以风、水两次清晰敞开的孔口，清洗时以风管、水管插至孔底彻底冲洗，观察到流出水质清澈结束清洗操作。
灌浆操作中要尽可能避免灌浆压力作用下促使裂缝两边混凝土异常变形，施工过程中要规范监测裂缝情况，并从下到上、一侧至另一侧、由浅至深地施工，灌浆施工完毕即单孔基本不再吸浆，灌注时间为20～30min，避免窜孔对喷射注浆固结体造成破坏影响。
结束语
在水利水电工程中，灌浆施工阶段尤为关键。本文介绍了一种高压喷射灌浆法，技术较为复杂，由于受到不同因素的影响，施工方式的繁杂多样，再加上施工顺序等，都会对施工质量产生不同程度的影响，稍有不当，就可能影响到当地居民的生活。因此，必须做好质量控制工作，运用科学合理的灌浆技术，来保证水利水电工可以更好的提供各种功能服务。
参考文献：
[1]于福臣.高压喷射灌莱技术在水利工程施工中的使用[J].中国新技术新产品，2011，24（22）
[2]刘发顺，龚云龙.高压喷射灌浆防渗墙施工质量控制[J].江苏水利，2006，（4）
论文作者:苏大义
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/13
标签：钻孔论文; 高压论文; 地基论文; 浆液论文; 技术论文; 防渗墙论文; 水泥浆论文; 《基层建设》2018年第36期论文;