定旋喷在水库除险加固工程中的应用

宾士鸣　邹达想

【摘 要】定旋喷灌浆技术通常应用于水库、堤防等的中小型水库的基础防渗和加固工程基础处理中，本文引用了一处水库的设计，全面的介绍了定旋喷在水库除险加固工程中的应用以及质量控制方法，并且简要介绍了应用定旋喷进行施工时需要的机具，施工技术要点以及注意事项。通过本文的研究分析，使读者更加了解和掌握定旋喷灌浆技术，了解定旋喷的施工要点，并提供了实践经验参考。

【关键词】定旋喷；除险加固；水库

我国现阶段的定喷旋法主要使用单液水泥浆作为浆液，水灰的比例多为1：1或者5：1。在实际施工中，可以根据实际情况合理添加外加剂，外加剂的作用是减缓浆液沉淀或者防止浆液冻结，以及速凝缓凝等。本文着重研究某水库坝体的定喷墙处理，此种处理方式是水库除险加固的常用方式，值得学习推广应用。

1.坝体加固定旋喷设计

定旋喷在粘性土、砂土、淤泥等地貌上的地基加固上应用广泛，并且十分适用。定旋喷也适用于砂卵石的防渗工程。定旋喷的工作原理是利用喷旋机具造成喷桩以提高基地的承载能力，也可以作连锁桩施工或定向喷射成连续墙用于基地防渗。在该水库除险加固时，由于坝体的蓄水渗水量较大，渗透压力也比较大，所以采用定喷方法来进行坝体的加固。具体定喷加固设计如图1、图2所示。

2.坝体加固定旋喷施工

2.1定旋喷的施工流程

定旋喷在施工时的流程是，先进行孔位定点，定好孔位位置后，在定点处埋设孔口管，完成埋设工作后，安放钻机，设置好钻孔的深度（深度值预先设计确定好），然后进行钻孔，旋喷高压浆液，或者是旋喷高压气以及浆体，旋喷的同时将旋喷管提升至桩顶的高度，然后将低压注浆通过桩中央的空穴注入进去，注入低压注浆完毕后，孔口管拔出，将钻头移至下一定点孔位，重复以上流程进行定旋喷钻孔。实际操作中，旋喷方法并不是完全一致的，钻孔也有所不同，所以工艺流程依据实际情况而定，并不是完全一致的。

2.2定旋喷主要工序施工方法以及施工器械的选用

2.2.1钻孔方法

进行钻孔时，可以选择旋转、震动、射水、锤击等钻孔方法。在进行钻孔操作的过程中，可选择两种方式进行旋喷，一是先一次性钻孔完毕，然后下喷旋管进行定旋喷；另一种方法是，喷旋管随着钻头一同深入，一次钻入到设计孔深，然后紧跟着进行定旋喷。在施工过程中，要注意埋设孔口管，为的是防止钻进和旋喷的过程中造成孔口塌陷影响施工，孔口管使用完毕进行清理可以再次使用，节约资源。实际施工过程中会遇到孔壁不稳定的情况，这时候要用泥浆护壁钻孔。

2.2.2定旋喷的方法

定旋喷方法的选择没有硬性要求，先对实际情况进行考察，了解施工机具的状况，并结合设计对成桩直径的要求，合理选择适合项目情况的定旋喷方法。

2.2.3主要参数以及机具的选用

（1）定旋喷发施工时，其技术参数的确定需要技术人员根据底层情况进行现场试验，再结合设计要求，最后确定出具体的技术参数。

（2）定旋喷的施工器具方面并没有硬性规定，因为国内目前并没有定性的定旋喷专用设备。

①钻进时，可以选用地质旋转钻机，地质旋转钻机是依靠钻杆旋转和振动机自重外加射水进行工作的。

②进行排浆排沙的环节时，使用泥浆泵进行排浆排沙，使用时注意辨别地质条件的差异，更换不同型号的反水轮。泥浆泵的配置为90Kw电动机。

③普通灌浆用的浆液搅拌机。

④喷旋管，其构造包括喷嘴以及活门。

⑤结构包括高压软管、高压软管接头、高压阀门、旋转活接头等等。

⑥空压机以及三重管喷旋法通常选用的的设备为压缩空气系统。

⑦要进行设备的操控，并且进行安全防护，需要用到操纵控制系统。

⑧还需要一些供水供电设备管路，浆液回收设施等，可用于孔口的浆液返回。

2.3施工技术要点

2.3.1注意要点

定旋喷属于高压施工，危险系数较大，要在作业时注意以下几点：

（1）所有接口处，例如旋转活接头、管路、喷嘴等部位，必须旋紧，保证密封。管道系统必须划分清晰并且始终保持通畅，高压空气、高压水、水泥浆液等的管路必须做到安全密封、不泄露、不堵不串。设备安装完成后，不要立即使用，要先进行试运行，以确保施工过程中运行安全。为了安全起见，试运行时压力要达到实际工作压力的2倍左右。

旋喷管尽量不要产生歪斜，最大倾斜度不要超过1.4%，钻机也必须水平放置。

（2）旋喷管不要盲目操作，在其到达设计指定的深度时，先進行试喷，测试其流量和压力，当这两个指标达到预定值时，再进行旋喷的提升。若旋喷的过程中发生故障，必须中止提升和旋喷的操作，避免桩体中断。停止作业后，要及时进行故障的排查，以及及时维修。在检测时若发现浆液不足影响的桩体质量的现象，要及时回复旋喷。补充一点，在施工过程中，做好工作记录十分重要，要详细记录各项数据以及设备状况。

（3）旋喷桩需要及时进行质量检验，检验时先要提取钻孔样本，再根据样本进行荷载试验、贯入试验或者开挖检查。连锁桩、定喷墙等部位，需要利用渗透试验来检查。

2.3.2定喷的操作的要求

第一，定喷防渗墙要做到深入岩石50厘米，保持误差5厘米以内。

第二，定喷墙在施工时，需要参考的各项质变不要一味参照理论数据，要以施工现场测得的数据为准。

成墙轴线与坝轴线保持20°的夹角，夹角在20°以内，误差不超过5°，分布为折线状以保持接点牢固。

第三，使用二重管法进行隔孔成墙的施工，最厚的部分为70厘米，最薄的为8厘米。

结语：

总而言之，通过采用定旋喷技术对砂土环境所建设的水库堤坝加固，可以满足水库的防渗设计要求，本文以工程实例详细的介绍了定旋喷技术设计及施工方法，对今后水库定旋喷加固设计与施工工作有一定指导价值。

参考文献：

[1]洪顺生.高压旋喷桩在软基施工中的质量控制[J].职业技术.2009（08）

[2]张立博，龙振华，张进.浅谈单管高压旋喷桩在施工过程中的质量控制[J].农村经济与科技.2011（01）

[3]李英毅.高压旋喷桩在治理深基坑侧向渗漏中的应用[J].西部探矿工程.2010（07）

[4]陆忠华.高压旋喷桩在砂质粉土中的施工质量控制[J].建筑施工.2011（07）

[5]梁景福.三重管高压旋喷施工方法分析[J].中国集体经济.2009（09）