水利水电工程高压旋喷灌浆施工质量控制技术研究

刘素利

摘要：高压喷射灌浆是一种比较常见的施工技术，它以高压喷射灌浆柱为基础，利用设备上的喷嘴，将水泥浆直接喷入土层中，与土壤充分混合，形成连续重叠的水泥添加剂。建立在对水利水电工程的基础类型和性质的综合考虑之上，切实优化技术研究，且有效控制水利水电工程高压喷射灌浆技术的实际使用效能，做好施工质量的控制，才能实现水利施工中地下结构的稳定性保障，将灌浆和冲刷结构凝结为一体，制约原有技术的渗透不足。本文将对该技术进行分析与研究。

关键词：水利水电工程;高压旋喷灌浆施工;施工质量控制;控制技术分析

一、高压旋喷灌浆施工

（一）高压旋喷灌浆施工的优势

高压喷射灌浆是一种利用喷射切割技术原位加固土体的方法。该方法的优势比较突出，例如，具有良好的可控性、适用的地层范围广、成本低、施工方便等优点。如果是地质条件相对复杂、施工环境困难的堤防段，该技术也能满足施工需要，高压旋喷灌浆技术也因此具有广阔的应用前景。通过改善传统质量控制技术的不足，对水利水电工程进行安全可靠的控制，在高效的层面上，可以增强质量控制技术的科学性，减少施工过程中的各种损失，节约水利水电工程的损失成本，减少资源浪费[1]。

（二）高压旋喷灌浆施工的具体流程

以贵州某水利工程为例，主要在城区供水，水库正常水位为432.00米，设计洪水标准为50年一遇。截至目前，该项目已运营20多年。为确保水库安全连续运行，采取了多种方式进行除险加固。防渗墙设计为单排平墙，布置在大坝轴线上[6]。高喷防渗墙体平均厚度不小于20厘米，墙体渗透率小于1×10-6厘米/秒，墙体抗压强度大于2兆帕。高压喷射灌浆布置在单排孔内，通过摆喷多线连接。孔间距为1.5m，角度为15°，摆喷角度为25°。采用三管法，水泥标号为425普通硅酸盐水泥。单管高压喷射灌浆的效果是大坝防渗加固的关键。在这个项目中：

高压旋喷施工前，根据设计要求，沿坝顶轴线也就是心墙的中心线为参照，布置高压旋喷孔，根据该工程的实际情况，我们设计的是单排孔，分两个顺序交替实施。孔径0.65m，间距0.5m;注浆压力注浆纯水泥浆≥ 20mpa;单管法是用单喷嘴喷射泥浆的方法之一，它将土壤切割并与土壤混合，形成水泥混凝土结构。由于泥浆喷射能量衰减快，土壤不受破坏，形成的凝结水也比较少，一般只有50～60cm。该技术完全适合本工程施工。对于一些正在施工的复杂灌浆区，可采用多管法，插入多管，使超高压水射流逐渐下移，切割混合。

本工程在坝顶设置三根试桩进行旋喷施工，灌浆压力分别为25MPa、28MPa和30MPa。经过14天的维护，现场开挖深度为1.5米，进行目测和钻孔取芯，取芯送实验室检测桩身强度和渗透系数。试验结果根据现场开挖情况和试验报告报批。本工程适宜的施工参数为：防渗墙轴线总长3000m，设计高程处防渗体最大高度19.5m，防渗体底高程4.5m。

二、高压旋喷灌浆施工的技术优化

（一）振动孔喷射灌浆

使用大功率高频振动锤，转弯时将专用高压喷射注浆管打入地下一定深度，在提升注浆管的同时进行旋喷注浆，可分两步钻孔注浆，一次完成施工和注浆。该施工方法不仅提高了施工速度，降低了工程成本，而且提高了工程进度和质量。

（二）水煤浆同轴双管施工

高压水射流直接切土，低压泥浆填土，可视为三管法的简化。在地面渗漏严重的情况下，可及时将水泥双管施工工艺改为双液注浆工艺，保证桩壁质量，这是单管工艺和双管注浆工艺所不具备的。

（三）三管法

在施工中，如果遇到施工水压较高的问题，因为高浓度的水泥浆喷射，会影响灌注桩的成桩质量，且过多的喷射会导致水泥用量的直线增加。将新型三管喷嘴运用在三管法中，能有效降低水射流，减小对水泥浆的稀释作用。喷嘴用于打开高压水喷嘴与气体喷嘴和灌浆喷嘴之间距离。试验结果表明，新工艺水泥用量明显降低，而旋转强度提高了30%左右[2]。

三、落实水利施工中高压旋喷灌浆施工质量的控制策略

（一）加强施工技术控制

测量放线和布置桩位是施工的关键。施工开始前，应放出轴线，挖出钻孔桩头，以便准确放出旋喷桩的位置。项目法人或监理复试确认无误后，应做标记。此外，应加强喷射灌浆前的检查。灌浆前应进行先导孔注水试验，了解土体空隙和岩石裂隙，确定施工参数。施工前必须对高压设备和管道系统进行检查，设备的压力和位移必须符合设计要求。在喷射混凝土施工中进行质量检验是非常必要的。在喷射混凝土施工过程中，由于某种原因，应停止摆动喷射混凝土。继续喷浆时，相邻两段浆液的重叠长度不应小于20厘米，以防止漿液收缩或断桩。

（二）实施施工质量管理

所用水泥的种类和性能必须符合设计要求并合格。水泥浆必须按照试验确定的水灰比配制。对于受潮的水泥和过期的水泥应当做好记录并清场，必须加强施工过程的质量控制，由于高压喷射灌浆是地下隐蔽工程，必须做好施工过程的质量控制，通过材料控制和施工过程管理来保证工程质量。质量保证体系建立在组织内部，包括事前试验、中间检验和控制、事后总结三个环节。详细记录施工过程的相关信息和情况做好后续的检查工作[3]。

四、结语

总而言之，随着经济的不断进步，水利水电建设项目规模不断增大，高压喷射灌浆工程在不同控制技术下具有不同的施工效果。由于传统施工质量控制技术控制的施工项目会形成较大的渗漏面积，水利水电工程高压喷射灌浆施工质量控制技术可以改善这一不足。在实际施工中，还需要实施相关的技术质量控制，以确保整体工作的稳定性。在实际的工作过程中，通过有效的技术管理能提升整体工作的价值，而本质上，建立一套协同、具体的施工流程，才能保障整体工作的正常进行，水利水电施工工程量大且对安全性的要求很高，更需要加强技术管理，提升技术优势，促进整体施工的优质化发展。

参考文献

[1]高永民，侯丽君，杨杰.高压旋喷灌浆技术在急水坝防渗加固中的应用[J].工程技术研究，2019，4（10）：72-73.

[2]汤林伟.关门岩水库围堰三管法高压旋喷灌浆施工质量控制[J].技术与市场，2018，25（09）：53-54.