高压摆喷灌浆在寿县丁家岗泵站的应用

张冬冬 韩 露

（安徽省水利水电勘测设计研究总院有限公司 合肥 230022）

1 工程概况

安徽省寿县九里保庄圩工程位于瓦埠湖流域，是国家172 项节水供水重大水利工程的淮河行蓄洪区及淮干滩区居民迁建项目的子项。工程新建3 座排涝站、15 座涵闸和19.57km 堤防加固。是确保49.7km2圩内居民安全的重要工程措施，对完善淮河防洪体系和扩大寿县新城区经济发展圈，都具有十分重要的作用。丁家岗排涝站是规模最大的泵站，采用闸站结合的布置方式，将泵站和自排涵结合布置。设计抽排流量31.5m3/s，安装6 台立式轴流泵，总装机2400kW，为Ⅲ等中型泵站，是九里保庄圩工程的进度控制节点。

2 设计方案选择

为保证站基抗渗稳定及避免沿建筑物基底的接触渗漏，同时便于泵房基坑施工，需要对基础进行防渗处理。结合泵站施工特点及淮河流域防汛时间要求，根据工艺的不同，采用塑性混凝土截渗墙、多头小直径水泥土深层搅拌桩截渗墙、高压摆喷灌浆截渗墙等三种方案进行比选，对比见表1。

表1 三种设计防渗方案选择表

由于该泵站有度汛要求，要求工期较短，需要较快的施工速度。同时，由于高压摆喷灌浆截渗墙工程投资适中（高于深层搅拌桩截渗墙，低于塑性混凝土截渗墙），综合考虑选取高压摆喷截渗墙方案。

地勘资料表明，该泵站的地质特性是透水性较高的砂壤土。为满足泵站基础的渗透稳定要求，确保建筑物的安全运行，延长使用寿命，采用在前池四周设置高压摆喷防渗墙进行围封处理，并在前池底板增设梅花形排水孔和四口无砂混凝土井。防渗墙为一圈封闭的墙体，墙底延伸至②层重粉质壤土层内1.0m 深，墙体上游侧布置在前池始端上游1.5m 处，下游侧布置在前池末端下游1.8m 处，左右侧分别布置于前池挡墙立板迎水面以外1.5m处，墙顶高程15.95～12.25m，墙底高程5.8m，墙高10.15～7.45m，建成的防渗墙体有效墙厚不小于0.2m，渗透系数不超过3.0E-4。

3 施工参数选取

根据图纸设计要求，高压摆喷施工前，应先在现场进行试验，以便选取最佳施工参数。依据《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》（DL/T5200-2019）和设计图纸要求初步选取参考参数进行防渗试验，并通过现场开挖检测墙体质量，确定最优参数作为防渗墙的施工参数。初步选在防渗墙西侧3m外进行试验，选取参数桩径1.0m，1.2m，1.4m 三种参数，各成桩4m，14d 后进行开挖检测。结果表明成桩不连续，中间出现比较严重的夹砂现象。

经分析原因如下：（1）灌浆过程中，试验侧的深井为保证基坑干燥，没有停泵连续工作，导致地下水流动，带走尚未凝固的水泥浆。（2）施工过程质量把控不严格，工人未按照规程操作，提速过快。经过现场改进，选定设计防渗墙东侧3m 外进行重新试验。经过14d 后开挖，试验结果表明东侧成墙完整，渗透性较小，最终确定喷射参数见表2。

表2 丁家岗高压摆喷喷射采用参数表

4 施工流程及质量控制措施

4.1 施工流程

（1）施工前准备。采用两序加密施工，桩距1.3m，施工员首先对施工场地进行清理和整平，测量员根据设计图纸和测量控制点放出各序桩心位置并不用标志物进行标记。要求各钻孔中心偏差小于5cm，保证摆喷准确定位。

（2）钻机造孔。高压灌浆的机械设备采用150型地质钻机进行回旋钻施工，开钻前，确保钻机基座水平，主钻杆垂直。钻进时，完整详细地记录地层变化，钻孔深度等。钻孔的有效深度超过设计截渗墙底部深度大于0.5m，造孔偏差控制在10cm 内，孔斜度控制在2%内。

（3）水泥浆液拌制。采用P.O.42.5 普通硅酸盐水泥，制浆设备采用高速搅拌制浆机。在体积约2m3定量搅拌桶内每次加入1.2t（约12 袋）水泥，搅拌均匀后流入到吸浆桶。

（4）下放高压喷灌管灌浆并提升。确定喷嘴方向，安放好限位器。按照试验参数设定并开启高压浆泵和空压机，进行原位喷射，当浆液返出孔口，情况正常后才开始向上提升摆动提喷。喷管的提升速度根据土层地质情况进行确定，控制在15cm/min到20cm/min。提升时要对各个参数进行监控，特别要注意浆液压力和水压力等，确保导管畅通，无堵塞。严格根据孔口顺序依次进行灌浆施工，一序孔和二序孔的施工间隔不得少于4d，单孔施工是按照自下而上的施工顺序。

（5）复喷、冲洗和移位。等灌浆达到设计高程时，应及时取出灌浆管，在孔口利用回浆或水泥浆及时回灌，直至孔口浆面不再下沉，用清水冲洗机具及喷杆喷头，不要留下残留物，以免管路堵塞。

4.2 施工质量控制

（1）钻机应调节水平，保证主干的垂直度。当施工过程中，发现钻杆出现明显变化，应立即减慢钻孔速度，对问题进行确认解决后才能继续。

（2）喷射过程中，对于突发情况导致的灌浆中断情况，应及时处理并进行复喷。间隔时间2h 内，将喷管下插到0.5m 处；间隔时间超过2h，应重新钻孔复喷。

（3）严格控制水泥浆密度，采用泥浆比重仪对配比的水泥浆进行全部检查。对于配好的水泥浆在制备桶中的放置时间控制在4h 内。

为保证高压灌浆成桩的质量，在施工中应对各个施工参数严格检查与控制，对主要参数做好详实记录，发现问题及时处理。记录参数主要有：钻孔时间、孔位、孔深、孔距、喷射开始终止时间、水泥浆比重、提速、转角等。同时在施工前应制定针对特殊情况处理的预案，并对施工员进行交底。施工中发现问题及时根据预案采取补救措施，直至施工结束。

5 检测结果及结论

采用取芯法对丁家岗高喷墙进行检测3 孔，经检测渗透系数孔1∶4.7×10-7cm/s、孔2：3.6×10-7cm/s、孔3：4.5×10-7cm/s，满足设计要求。抗压强度实测值3.1MPa、3.6MPa、4.2MPa、3.2MPa、4.0MPa、3.8MPa，满足设计要求；墙体连续性、均匀性、搭接厚度满足设计规范要求。

丁家岗泵站的泵室和前池底板下采用高压灌浆摆喷处理，达到了预期的防渗效果，施工速度快工期短，为后续工程节约了时间，从而保证整个工程能按照要求工期顺利投入使用，取得了较好的经济效益。同时也为透水性较大的砂土地基高压灌浆施工参数的选取积累了经验■