浅谈某水库上游围堰高压旋喷施工方法

李鹏江

摘要：本文结合实际工程，介绍了高压旋喷的施工工艺，并对特殊情况处理和施工质量控制进行了讲解，为推广高压旋喷施工提供技术指导。

关键词：水库；高压旋喷；注浆；特殊情况处理；质量控制检查

高压旋喷施工技术作为基础处理的一种施工方法，经过长期发展已经很成熟，在大量工程中得到应用。目前水电建设大部分围堰施工均为临时工程，在合同中都会做相应规定，由施工单位承担全部风险。高压旋喷施工质量能否得到保障，成为施工的头等大事。高压旋喷施工完成后，对工程后期影响较大，成功了，工程后期成本能得到很大降低，否则，成本将不可控，对施工单位将造成无法弥补的经济损失。本文对高压旋喷施工工艺，特殊情况处理和施工质量控制进行详细说明，仅供探讨。

一、工程部位

某水库高压旋喷的施工部位有上游围堰河床段、右岸及围堰轴线左岸。

二、施工工期

高压旋喷计划工期2013年11月14 日至2013年12月13 日，设计工程量710m。按照施工方案分左右岸施工，右岸设计工程量 420 m，左岸设计工程量290 m。

三、施工工艺及方法

1、施工方案

高喷灌浆由于受截流事件影响，我部采用分期导流（共两期）的方式对上游围堰河床段进行高喷灌浆，首先进行围堰轴线右岸高喷灌浆，再进行围堰轴线左岸高喷灌浆；具体如下：

在进行右岸高喷灌浆前对河道进行一期导流，导流采用左岸明渠导流；明渠设在左岸山体坡脚，起点位于上游围堰上游30m（895.3高程），终点位于上游围堰下游40m（895高程）。河床封堵采用石渣料回填封堵，并在上游进行粘土闭气。

在右岸高喷灌浆完成时，对河道进行二期导流，导流采用右岸明渠导流；明渠设在右岸山体坡脚，起点位于上游围堰上游30m（895.3高程），终点位于上游围堰下游40m（895高程）。河床封堵采用石渣料回填封堵，并在上游进行粘土闭气。

2、施工方法

高压旋喷采用水、风、浆三重管法施工，施工前根据河床沙砾粒径、厚度分布情况及以往施工经验，除拟施工参数如附表，并通过现场试验对施工参数进行调整。

a）高压旋喷施工前，先在围堰轴线下游侧挖好排水沟并采用5cm的砂浆护面，其断面尺寸为0.5m×0.5m，长度为120m。

b）上游围堰设1个回浆沉淀池，其断面尺寸为4.0m×4.0m×2.5m， 废浆液经处理后排入河道（回浆不经处理不能直接排入河道）。

c）施工前按施工设计并经监理工程师批准的施工图纸由测量人员进行测量、放样与定位，并进行统一编号。

d）造孔采用XL50型履带钻机造孔，孔径φ150mm，钻机就位，偏差不大于5cm；钻孔保持铅直。钻孔时要认真记录砂砾石层厚度及终孔深度等。孔深经验收合格后下入PVC管进行护壁。钻孔质量要求：孔位误差：小于5cm；孔斜误差：小于1.5%；孔深误差：小于1%。孔底沉淀不超过10cm。钻孔终孔后按以上标准进行检查，符合要求，即作为合格孔进行高喷。

e）造孔结束，按分序施工的原则将高喷台车就位。

f）在噴射杆下入钻孔前，必须在地面做1min的试喷试验。如水、气畅或压力不足，应重新调试设备或更换水、气嘴，使压力满足设计要求。然后用胶带将水、气嘴保护起来，以防止在下喷杆时泥砂进行喷头的水、气室中，堵赛喷杆。

g）完成上述步骤后，即可将喷杆放入孔中。在下喷杆的同时，通过喷杆向孔内注入清水或稀水泥浆，以防止泥砂涌入喷杆内，保证浆液畅通。当喷杆下至预定深度后，即可进行下步工作。

h）制浆机开始配制浓水泥浆并送经喷杆注入孔内，同时调整好喷射方向及摆动角度，卷扬机调好提升速度档次，做好提升准备。

i）当浓水泥浆冒出孔口时，立即往孔内送入高压水、再接着送压缩空气。孔底静喷射2-3min后开始提升喷杆，进入正常高喷工作。与此同时，将孔口冒出的浆液（符合利用要求的）送一部分回制浆机中，重新利用。

j）当喷杆提至终喷高程时，停止提升喷杆并继续静喷射2min后即时可停高压水、气，但必须继续往孔内注浆，直至孔内浆液暂时填满为止。

k）上述工作完成后，即停止制浆、送浆，并移开高喷台车，但由于孔内水泥浆液在析水凝固过程中会造成孔口泥浆下沉，这时应及时不断地往孔内加浓水泥浆（或回浆），以保持一定的浆柱压力，及时充填孔内浆液析水凝固所造成的空洞，保证板墙顶部质量。静压回填灌浆必须连续不断，随沉随补，直至浆液不再下沉为止。

r）高喷过程中，风、水、浆三个参数必须同时满足要求。若高压水泵上压力小于 35Mpa立即调整，调整时间若超过30秒，应通知孔口停止提升，待调整完毕后，再恢复提升。浆液供不应求或空压机故障时都必须立即通知孔口停止提升，并迅速处理。喷具提升至孔口结束，并由专人负责孔口回填，浆液沉淀后再补充，直至沉淀至孔口。

3、水泥浆配制

灌浆水泥采用新鲜的士p.o32.5普通硅酸盐水泥，受潮结块者不得使用，浆液配合比为0.5：1，浆液比重1.80，制浆用水采用清洁的河水，浆液搅拌时间不得少于2分钟，过滤后方可用泵送入孔内。水泥浆从制备至用完的时间不得超过4小时。

4、特殊情况处理

a）高喷中断后立即停止提升，并记录中断深度，尽快恢复。若短时间不能恢复，应提出喷具，用水冲洗干净，待设备正常后造孔至中断深度以下1.5m，继续进行喷射灌浆。

b）大量漏浆的钻孔可在浆液中加入1-4%的水玻璃或掺入细砂，同时降低提升速度，待返浆正常后进行正常提升。

c）高喷过程中，若相邻孔串浆，应将串浆孔封堵后继续进行，高喷结束后将串浆孔重新造孔至原孔深度。

5、质量控制与质量检查

高喷灌浆作业必须在有技术或质检员在场的情况下进行，技术人员对喷嘴组装及试运转认可后方可将喷嘴下入孔内。高喷过程中，应随时检查各种机具运转是否正常。主要检查内容包括：

a）喷具入孔深度是否与孔深吻合。

b）喷射方向是否与轴线一致。

c）孔口泵压力，空压机压力，水灰比，送浆量等是否满足要求。

d）孔口旋摆速度，喷具提升速度是否满足要求。

e）孔口返浆情况记录。

每孔高喷结束后，原始资料由记录员、班长、机长、值班技术员共同签字。当高喷凝结体具有必须强度后，进行钻孔检查。

a）钻取岩芯，观察浆液注入和胶结情况，测试岩芯密度、抗压和抗折强度、弹性模量等物理力学性能及渗透系数、渗压比降等防渗性能。

b）在钻孔内进行注水或压力试验，实测高喷凝结体的渗透系数。

c）利用钻孔，对高喷凝结体进行贯入试验，测试高喷凝结体密实程度。

d）整体效果检查：作为围堰防渗墙体，待基坑开挖后，测试基坑排水量，这是最直接检验防渗质量的方法，以此作为依据用以对高喷防渗墙质量做出整体评价。

结语、本工程高压旋喷技术应用于工程实体中取得了较好的效果，围堰渗水量小于设计及规范要求。减少了基坑抽排水工作量，降低了施工成本，对后期工程管理及施工进度具有积极作用。