中国水利水电第七工程局有限公司 四川成都 610213
摘要：为了增强闸坝坝基抗渗性，通过高压旋转喷嘴将水泥浆喷入坝基砂砾石和砂层，使之充分搅拌混合，并同步提升喷嘴形成一定直径的旋喷桩固结体，相邻旋喷桩之间再相互搭接，形成完成的坝基防渗墙。
关键词：水灰比；桩位测设；工艺参数；高压旋喷桩；质保措施
1.工程概况
尼泊尔那苏瓦电站首部闸坝区域地质基础主要为砂砾石和砂层，为解决坝基防渗，将高压旋喷桩布置于取水口、冲砂闸和溢流堰等部位。各部位平均孔深11～20m，共计581孔，总长9290m。
2.资源配置
主要设备配置：MD-80A钻机2台，拌浆机4台，MDL-135D高喷台车2台，GZB-40高压泵2台，灌浆泵6台，空压机等。配备中方人员20人，当地人员60人。
3.高压旋喷桩施工工艺
高压旋喷桩系高压喷射注浆法，是利用钻机把带有特制喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后以高压设备使水成为35~40MPa的高压流从喷嘴中喷射出来，喷入土体，借助液体的冲击力切削土层，钻杆带动喷嘴以一定速度旋转并同时提升，使用0.7MPa气体将土体与水泥浆充分搅拌混合凝固，形成具有一定强度的圆柱固结体（即旋喷桩），从而使地基得到防渗和加固。
施工流程：钻孔就位→调整钻架角度→钻孔→插管→试喷→高喷注浆→喷射结束→拔管→器械清洗。
那苏瓦工程采用分段围堰法施工，坝基旋喷固结料为砂砾石和砂层。旋喷前，河道一侧基坑下挖约10m，另外一侧过流，大部分旋喷在地下水流作用下进行。
3.1桩位测设
a测量放线:根据设计图和坐标网点测量放出施工轴线。b确定孔位:在施工轴线上确定孔位，编上桩号、孔号、序号，依据基准点测量各孔口地面高程。桩位严格按照图纸设计测设，偏差不得大于50mm。
3.2确定工艺参数
高压旋喷桩施工采用三重管法，ASTM C150 I型水泥，水泥用量为700kg/m。为保证施工质量，根据试桩要求最终确定高压旋喷桩工艺参数如表3-1所示：
表3-1 高压旋喷桩工艺参数
3.3钻机钻孔
a钻机平稳牢固就位，主钻杆对准孔位，水平尺测量机体水平、立轴垂直。b钻孔口径大于喷射管外径20～50mm，保证喷射时正常返浆、冒浆。c造孔每钻进5m用水平尺测量机身水平和立轴垂直1次，保证钻孔垂直。d钻进过程中随时注意地层变化及孔斜，详细记录孔深、塌孔、漏浆等情况。e钻孔终孔深度大于开喷深度0.5～1.0m，以满足少量岩粉沉淀和喷嘴前端距离。终孔后将孔内残留岩芯和岩粉捞取置换干净。f孔深达到设计深度后，复测孔斜，孔斜率≦0.5%。h测孔深:钻孔终孔时测量钻杆钻具长度。
3.4下管喷射
当喷具下入到设计深度后，启动旋喷台车，根据喷灌参数送入符合要求的水、风、浆，边旋转边提升，自下而上进行高喷作业，直至设计终喷高程停喷。
a喷具下设完毕，按规定的时间进行静灌。静灌完毕开始提升前，检测返浆比重是否满足设计要求，并严格控制进浆比重，若返浆比重不能满足设计要求，则采取增加静灌时间或加浓浆液等措施。若孔口长时间不返浆，则采取降低提速或间隔提升（间隔时间为5～10分钟）等方法处理。
b在提升过程中至少以一根喷具校核两次的频率不间断的校核实际提升和旋转的速度，核定时间为3～5分钟，实际提速=提升高度/核定时间、实际旋转速度=旋转次数/核定时间。与高喷参数表的提升与旋转速度相对比，遇问题及时查找原因并采取相应补救措施。
d在喷灌过程中，进浆浓度每搅拌一槽测量一次，返浆浓度每5分钟检测一次，若出现返浆浓度过稀不能满足设计要求，则严密监控进浆浓度。如进浆浓度不能满足设计要求，则立即调整进浆比重，根据实际施工状况采用下降复喷、定喷及降低提速等方式进行处理。如进浆浓度能够满足设计要求，则采用降低提速、静灌、静喷及间隔提升等方式进行处理。
e在喷灌过程中，定时或不定时的检查浆液压力、排量、高喷泵的转速等，要求浆液压力不低于1MPa，水压力达到设计要求35MPa～40MPa，气压不低于0.7MPa。
f在喷灌过程中，对空压机压力每半小时检查一次，结合孔口返浆状况，判断风管、风嘴是否存在堵塞、串浆的现象。
g在高喷泵的使用过程中，随时检查高喷泵的工作状况，确保高喷泵能发挥最大功效。
h在高喷灌浆过程中，如出现孔故、机故造成浆嘴或风嘴堵塞，将喷具提出孔口处理完毕重新下设喷具时，应严格控制喷具下放深度，与已喷灌深度搭接长度不得小于50cm，并静喷10min待返浆浓度满足要求后，方可正常提升。
i在该孔喷灌完成后，计算测试每孔的实际纯喷时间，并于理论纯喷时间两相对比推算实际提升速度是否满足高喷参数表及质检人员要求的提升速度，并推算该孔水泥等浆材的理论消耗量，与实际耗灰量进行对比，核定是否相互吻合，找出偏差原因。
j在高喷结束后，由专人负责用邻孔高喷回浆自流充填进行孔口静压回填注浆，直到浆面不再析水下降为止，以解决凝结体顶部因浆液析水和渗漏而出现凹陷现象。
4质量保证措施
4.1材料、操控质保措施
对原材料、构(配)件、半成品等材料，履行进场前检查验收和取样送检制度，杜绝不合格材料进入现场。施工操作者必须考核合格持证上岗并坚持“三检”制度，即自检、互检、交接检；操作程序化、标准化、规范化，确保施工质量。
4.2关键工序质保措施
a测量放线:根据设计图放出施工轴线，允许偏差为10mm，长度>100m时，允许偏差为15mm。b钻机造孔:钻机就位，主钻杆中心轴线对准孔位允许偏差≦5cm。钻孔口径:开孔口径≦喷射管外径10cm，终孔口径应>喷射管外径2cm。钻孔深度:终孔深度>设计开喷深度0.5～1.0m。孔内测斜:孔斜率不大于0.5%。c测量孔深:钻孔终孔时测量钻杆钻具长度，允许偏差不超过5cm。d喷射管下至设计开喷深度允许偏差不超过10cm。测量喷射管总长度，允许误差≦2%。调试喷嘴:确定设计喷射压力时，试压管路≦20m，更换喷嘴时重新调试。标准喷射压力等于设计喷射压力加上管路压力。喷射方向允许偏差不超过±1°。e压力控制：高压浆与高压水压力偏差≦±1MPa，压缩气压力偏差≦±0.1MPa，流量偏差均不超过±1L/min。f高压喷射注浆开喷后，待水泥浆液返出孔口后，开始提升。喷射过程中出现压力突降或骤增，必须查明原因，及时处理。喷射过程中孔内漏浆，停止提升。Ⅰ检查喷头:不合格的禁止使用。Ⅱ复喷搭接:喷射中断0.5h、1h、4h的，分别搭接0.2m、0.5m、1.0m。Ⅲ为增加喷射长度和强度，喷射管喷头必须下落到开喷原位。g充填回灌:终喷提出喷射管后，应及时向孔内充填灌浆，直到饱满。Ⅰ将输浆管插入孔内浆面以下2m，输入注浆时用的浆液进行充填灌浆。Ⅱ充填灌浆需多次反复进行，回灌直到饱满，孔口浆面不再下沉为止。
5结语
通过对那苏瓦闸坝坝基高压旋喷桩整个施工工艺进行严密把控，有效确保旋喷桩质量，使整个旋喷桩防渗墙施工达到并满足设计预期效果。
参考文献：
[1]中华人民共和国国家发展和改革委员会.DL/T 5200-2004 水电水利工程高压喷射灌浆技术规范，[S].北京:中国电力出版社,2005:5-16.
论文作者:刘康
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/7
标签：高压论文; 钻孔论文; 偏差论文; 坝基论文; 喷嘴论文; 测量论文; 浆液论文; 《防护工程》2018年第29期论文;