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摘要：水利泵站是我国的基础建设项目，具有蓄水、发电、防洪、灌溉等功能，工程施工期间，如何选择工艺技术，成为从业人员的研究重点。本文首先指出高喷防渗墙施工的准备工作，然后介绍了施工流程和技术要点，最后结合工程案例进行分析，以供参考。
关键词：水利泵站；高喷防渗墙；技术要点；准备工作
高喷防渗墙，就是首先对钻孔进行高压喷射，破坏原有土体结构；然后注入混合浆液，促使土体和浆液成为一体，形成高强度的防渗墙体。实践证实，高喷防渗墙技术的操作简单、成本低廉，能满足工程质量要求，因此在水利泵站工程中应用普遍。以下结合案例，探讨了高喷防渗墙的施工技术应用。
1．高喷防渗墙施工的准备工作
1.1 技术准备
首先熟悉设计图纸，组织施工参与方进行图纸会审，明确设计人员的意图，了解设计指标要求和技术要求，加强施工企业和业主方、设计方、监理方的沟通，科学编制施工方案和施工组织设计。其次根据建设单位提供的控制点，设置水准点、基线、轴线等，通过测量放样，明确钻孔孔位，并做出显眼标识；同时邀请监理方、业主方进行复核，并对控制点合理保护。最后埋设永久性控制点，要求控制点和轴线相距3m以上，竣工前不能受到破坏。
1.2 现场准备
现场准备工作主要有两点：一是三通一平，施工场地内要使用C15等级的混凝土作为垫层，合理规划施工区、材料存放区、临时生活区，形成完善的平面设计图。二是地质勘察工作，了解地形地貌、气候水文、人文环境，识别施工中的影响因素，制定相应的防范措施，避免返工现象或设计变更。
1.3 机械准备
配置机械设备时，应该以设计图纸、进度要求、业主和监理意见为准，确定设备的型号、规格、数量，并且由监理单位进行审核。高喷防渗墙施工期间，设备主要用于钻孔、供水、制浆、喷灌，常见如3D2-S型高压水泵、JIS-2B型搅拌机、V-8-1型空气压缩机等。如何选择设备，应该结合现场条件、施工效率、生产定额等指标。如下图1，是机械设备组装结构图，其中1代表三脚架，2代表卷扬机，3代表转子流量计，4代表高压水泵，5代表空压机，6代表孔口装置，7代表搅拌机，8代表贮浆池，9代表回浆池，10代表筛网，11代表喷头。
图1：现场施工机械设备的组装示意图
2．高喷防渗墙施工流程和技术要点
2.1 施工流程
高压喷射灌浆施工流程主要是：试桩→测量放线→钻孔→下放喷射管→制备水泥浆→喷射水泥浆→提升导管→回灌→成墙→验收。
2.2 技术要点
第一，试桩。在施工场区内，选择合适位置试桩，并且上报监理和业主同意。通过分析地质情况，确定各项技术参数，包括喷嘴选型、清水压力、灌浆压力、导管提升速度、桩径等。以技术参数为准，编制施工技术交底和安全交底，在机架、注浆泵等部位，标注技术参数，尤其是标注水泥用量、钻孔深度、注浆位置等。试桩完成后，对技术参数进行整理，形成规范的试桩报告，提交给监理单位进行审批，获得批准后即可正式施工。
第二，钻机就位。钻孔作业的第一步，是根据设计图纸确定钻孔位置，要求孔位中心误差控制在5cm以内。放置钻机后，要求机械位置准确、自身平整，钻头、孔位中心在一条直线上。钻进过程中，详细记录各项参数，钻进速度先慢后快，将孔位偏斜率控制在1%以内；如果发现软弱土层，要及时上报监理人员。
第三，制浆。泥浆具有润滑、填充、保护钻头的作用，应该科学确定泥浆的配置比例，一般是膨润土、粘土按照1：2的比例进行搅拌，将胶体数量控制在90%以上，且含砂率、粘度、流动性均满足设计要求。
第四，插管。钻孔达到设计深度后，及时检查孔位、孔径、孔深等指标，满足要求即可下放喷射管。下放前，先在地面进行低压射水试验，确保喷嘴没有堵塞；然后高喷台车就位，置入喷射管直到孔底。
第五，高压喷射。高压喷射环节，直接影响最终的施工质量，因此要从细节入手，加强质量控制。喷射管的安装或拆卸，均要快速完成，保证喷射的连续性，及时调整旋喷速度、注浆压力。值得注意的是，最终喷浆高度要比设计值高出50cm，然后快速拔出喷射管，并对设备和机具进行清洗。
第六，质量验收。高压喷射灌浆施工完成后，当防渗墙达到一定强度，此时要清除高于设计值的墙体部分。质量验收时，主要采用开挖检查法、钻芯取样法、标准贯入试验、荷载试验等。检查部位、数量、方法，要根据标准设计要求和监理人员指示进行。
3．工程案例分析
3.1 工程概况
以国内某水利泵站工程为例，上游和两侧均有河流通过，且地下水资源丰富，结合现场条件，最终选择高喷防渗墙施工方案。其中，防渗墙长度为1000m，厚度为150mm，面积共计1.2万m2；孔位间距为150cm，地质构成主要包括中细砂、含泥粉细砂、砾石砂层等。
3.2 施工过程
该工程施工期间，采用三重管法，主要技术参数设置如下：水灰比为1：1，注浆压力为0.6MPa，空气压力为0.4-0.8MPa，摆角为15°，导管提升速度为10cm/min。施工工艺流程，主要是钻孔→插管→喷射→冲洗管路。技术要点如下：①钻机就位时，要和孔位中心相重合，精度满足允许误差要求，且经过测量人员测量合格，确保孔位偏差在5cm以内。②根据地质勘察结果，预测钻孔深度，钻进时测定桩端土的性质，看是否满足设计要求。如果遇到软弱土层、漏水现象，要及时记录并上报监理单位，进行特殊处理。③使用水平尺调整机身，将孔斜率控制在1%以内，孔位到达透水层的深度为1m。④喷射管要下放到设计深度，下管的同时送水、送气、送浆；到达设计深度后，有浆液冒出即可缓慢提升，自下向上一边喷射、一边提升。⑤喷射作业过程中，观察注浆压力、风量、提升速度等指标，做好完整记录，并绘制成过程曲线，作为竣工验收的一手资料。
3.3 质量控制
高喷防渗墙施工完成后，要按照监理人员的指示开展检验工作，并采用钻芯取样法、压水试验进行检测。其中，钻芯取样要选择已经凝固的墙体，通过钻孔获得岩芯样品，做成标准试件后，进行物理力学试验，看是否满足设计要求。压水试验选择在已经完成的防渗墙边，加喷灌浆后形成封闭围井，然后在井内打孔进行压水试验，直接反映出施工段的质量。本次工程中，施工期间出现泥浆漏失问题，影响正常的施工进度。对此，将砂、水泥混合后压入孔内的漏浆处，实现封堵目标。如果冒浆量超过进浆量的20%，此时应该采取一定措施，例如提高喷射压力、缩小喷嘴孔径、加快提升速度等，从而减少冒浆量。
结语
综上所述，水利泵站是我国的基础设施建设项目，高喷防渗墙技术是一种常用的施工方法，具有操作简单、价格低廉的优点。文中结合工程案例，介绍了施工准备工作、工艺流程、技术要点，并指出质量控制措施。希望为类似工程的开展提供经验借鉴，促进工程质量不断提升。
参考文献：
[1]谢建明.基于水利泵站建设中的高喷防渗墙技术应用探析[J].建筑工程技术与设计，2018，（4）：1915.
[2]刘俊艳.高喷防渗墙技术在泵站施工中的应用[J].中国新技术新产品，2012，（21）：110.
论文作者:孟红球
论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月上
论文发表时间:2018/9/8
标签：防渗墙论文; 钻孔论文; 泵站论文; 技术论文; 代表论文; 水利论文; 工程论文; 《建筑细部》2018年2月上论文;