三管法在农村偏远地区泵站更新改造工程中的应用

陈 鹏

（山西省水利水电工程建设监理有限公司，山西 太原 030002）

总干一泵站位于甘肃省白银市平川区水泉镇黄湾村挑车梁黄河临河边，在原兴电一泵站旧址上拆除重建，基坑设计开挖高程为1 356.76 m，最大开挖深度为17.24 m。泵房、前池处于黄河右岸Ⅰ级阶地及河漫滩上，阶地平坦，阶面高出河床2.5～3 m，前缘岸坡平缓稳定。场地上部为厚5～8 m的人工堆积物、砂砾石，下部为新近系（N1）中厚层、厚层砂岩，局部夹薄层泥岩，属极软岩。泵房、前池地基岩性为砂岩，岩体中有裂隙水存在，砂卵砾石中的地下水水位埋深3～5 m，砂卵砾石渗透系数为20～30 m/d，属强透水层，含水层厚约4 m，估算出基坑涌水量Q=3 600 m3/d。高压旋喷桩是利用钻机把带有特制喷嘴的注浆管钻进至基础岩石层面（入岩深度不小于0.5 m），在32～36 MPa的高压设备下形成高压流冲击破坏土体，在搅拌混合且经过凝固后形成特殊的结构体，从而形成一道防渗墙。高压喷射灌浆可根据工程情况和机具条件采用单管法、二管法、三管法和新三管法等方法，该项目根据地质条件等选择三管法。三管法喷射出压力为0.7～0.8 MPa的圆状气流，同轴喷射的水流与气体冲击破坏土体，由泥浆泵灌注压力为0.2～0.7 MPa、浆量80～100 L/min、密度1.6～1.8 g/cm3的水泥浆液进行充填置换，其直径为1.0～2.0 m。

1 施工要求

三管高压旋喷桩旋喷桩径为800 mm，桩身偏斜率不大于0.5%；高压旋喷桩应使用普通硅酸盐水泥材料，水灰比为1∶1；高压旋喷桩灌浆压力为32～36 MPa[1]，具体压力需现场试验确定。旋喷灌浆时提速8～10 cm/min，高压水流量80 L/min，压气流量1 200 L/min，喷浆浆液流量80～120 L/min，喷射管分段提升的搭接长度不得小于100 mm[2]。

2 施工程序

2.1 施工准备

低洼及表层松散部位在施工前应开展回填夯实及平整工作，以满足施工机械在场地内行走的需求。技术人员依据设计桩和现场控制点的位置布置孔位，并对其进行标识，孔位中心点误差控制在5 cm以内[3]。

2.2 灌浆孔

2.2.1 孔位布置 孔径布置为800 mm，高喷灌浆的施工严格按照施工顺序进行，钻孔护壁为下入特制的PVC管（φ=110 mm）。

2.2.2 高喷造孔 在钻机调到水平位置且稳定时开始打孔，开孔误差控制在5 cm以内，用跟管钻进至设计孔深[4]。钻孔完工后质检人员须检测成孔偏斜率是否符合设计标准（≤1.0%），符合设计要求时才可终孔且由监理签字验收。

2.3 特殊情况处理

开孔施工有较大的地层空隙或孔口返回浆液浓度较小时，应实施静喷或减缓提升速度；施工中冒浆压力过大时，经现场监理人员批准后增加喷射压力或加快回升速度，同时回填已冒出的浆液；孔口不返浆时应立即提升喷杆，等到孔口出现返浆时恢复喷杆，孔口返浆量较小时要减缓喷杆上升速度；当堆石、漂石等架空地层时利用静压注浆，同时要将空隙填充密实[5]。

2.4 水泥浆液控制

采用高压摆喷灌浆法时应使用普通硅酸盐水泥；停电、机械故障等原因导致浆液废弃4 h后不得用于现场施工[6]；水泥浆液的量测由专人负责；严格按照存放规范存放水泥。

2.5 质量检查

每个单元工程内布置1个检测孔，检测孔的位置宜布置在墙体中心线上相邻孔凝结体的搭接处，由上而下按回次分段，每回次小于5.0 m。按照压水试验进行高喷质量检查时须钻至设计深度[7]。防渗工程施工完毕后，须将施工过程中的各项记录与检测材料及施工报告上报监理单位，申请验收。

2.6 质量控制措施

2.6.1 制度控制 实行质量管理制度，在工程施工之前对施工操作员进行施工技术交底，同时建立相应的施工质量惩奖制度。

2.6.2 施工材料控制 与施工相关的材料应附有生产厂家的质量证明，并符合建筑材料质量标准。每一批水泥材料入仓前要做好防潮工作，禁止使用不符合建筑材料标准或受潮的水泥[8]。

2.6.3 检测、计量设备控制 施工及完工后用于质检、计量的一切设备均应送到检测单位进行检测，经检测合格方可使用。

2.6.4 施工过程控制 为保证工程质量，施工之前需将施工方案报备监理单位，经批准后严格按照施工方案进行施工，确保施工检验贯穿于整个施工过程。做好各施工工序的衔接工作，对各工序都实施三检制制度。原始资料的记录应贯穿于施工全过程。发现误差超过设计允许值时要及时纠正至设计规范。对灌浆浆液比重、灌浆段长、灌浆压力与结束标准的检测应贯穿于整个灌浆过程[9]。灌浆完成后进行封孔质量检测，对于达不到标准的孔要及时进行纠错处理。

2.7 安全措施

工程施工之前须进行安全教育，提高施工操作人员的安全意识。临近河边的施工场地应设置安全防护栏，降低施工事故发生率。根据现场实际施工情况及施工场地的特点制定安全管理制度与施工操作规范。机械设备的操作人员上岗之前都应接受过安全教育，且考核合格。施工过程中尽量避免交叉作业，确实无法避免时应设置隔离带并悬挂安全警示牌。为了避免腐蚀物对施工人员的危害，应配备齐全防护眼镜与口罩等物品。施工用电须符合相关用电安全规范，用电线路应合理规划、选材严格，由专业电工人员进行线路器材的移动及电线搭接。经常性或不定期开展安全巡查工作[10]。