基于围堰工程摆喷防渗墙的施工方法

2015-10-29郭继东

黑龙江水利科技 2015年2期

郭继东

(辽宁省水利厅，沈阳110003)

1 工程概况

凤鸣水库施工临时围堰总长为530 m，顶宽10 m，采用粒径≤10 cm的砂砾石填筑。摆喷灌浆沿防渗帷幕线布置单排灌浆孔，孔径f 127 mm，孔间距0.8 m，灌浆孔必须穿透砂砾石层，深入基岩30 cm，一般孔深在9 ～14 m，灌浆孔总长度约9 500 m。灌浆孔不分序，沿防渗帷幕线依次进行灌浆，防渗墙结构型式采用摆喷折接型式，折接摆喷角度≥30°。

2 施工布置

1)施工供水:按就近原则，在水库内直接取水，采用50 mm离心泵直接抽水至制浆站。

2)施工供电:从场区施工电源的箱式变压器接引至摆喷灌浆工作面。

3)施工供风:配备1 台VF6/7 空压机用于高喷时供风。

4)水泥浆搅拌系统:水泥浆搅拌系统采用立式高速离心搅拌机及GPB—90 高压泥浆泵，拌和及灌浆。

5)施工道路:施工地点对外距县城仅4 km，交通便利;场内直接利用施工围堰做临时施工道路。

3 施工工艺

所谓高压喷射注浆，就是利用钻机把带有喷嘴的注浆管下到预定位置，以高压设备使浆液或水按照预定方向从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体结构，一部分细小的土粒随浆液冒出水面，其余土粒与浆液搅拌混合，待其凝固后，便在土中形成一定形状的固结体，从而达到处理软弱土层的作用［1］。

本工程防渗施工采用振孔双管高压摆喷灌浆法，摆喷施工工艺流程见图1。

4 主要施工方法

4.1 摆喷孔测量定位

由测量技术人员根据施工图进行孔位放样，作好标记及编号。施工中操作人员准确定位，定位误差不超过5cm。当班质检员检查每个孔的定位准确性，确认满足要求后，方可施工。

4.2 调整喷管的垂直度

高喷机定位后由操作班长调整高喷机的水平度和高喷管的垂直度，质检员检查确认在控制指标内，即可进行振孔操作，并作好记录。

图1 摆喷施工工艺流程图

4.3 地面试喷

振孔之前先在地面试喷，当水、气、浆达到要求后，即可振孔。

4.4 振动成孔

先给浆(1 ～2 MPa)，再送低压水(5 ～10 MPa)，最后送气(0.5 ～0.7 MPa)，使喷头轻轻触地，启动振动锤振孔沉管至要求孔深。下管过程中，遇特殊情况如水嘴、浆嘴堵塞等，立即停止插管，将振管提出地面进行处理。

成孔施工时应采取预防孔斜措施，保证孔斜率≤1%。钻孔暂停或终孔待喷时，孔口采取保护措施，防止塌孔。钻孔时需详细记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况及处理措施。

4.5 振孔深度控制

振孔深度按照设计图纸施工，至少深入基岩30 cm，并量测好孔深，做好记录。

4.6 摆喷灌浆

钻孔完成后即可插摆喷管。插管过程中，应边射水边插管，以免泥砂堵塞喷嘴。插管至预定深度后，将水、气调到设计值，在孔底喷射灌浆，待孔口返浆正常后，按设计参数摆喷提升灌浆至终喷高度。在距设计桩顶标高1.0 m时放慢提升速度，到达桩顶后静喷30 s。在摆喷过程中，经常检查高压水泵和浆液压力、注浆管提升速度及孔口冒浆情况。

浆液采用42.5 级普通硅酸盐水泥加水配制，水灰比0.6∶1 ～1.5∶1，电子称计量，立式搅拌罐搅拌，搅拌时间≥30 s，超过4 h的水泥浆作废处理。

4.7 回灌及冲洗

摆喷作业完成后，将冒浆回灌至孔内，或在喷射下孔时用孔口冒浆回灌上个孔，直到孔口浆液面不再下降为止，然后用清水冲洗机具及喷杆喷头，以免管路堵塞。

4.8 废浆处理

摆喷钻孔过程所产生的废浆需经沉淀处理后，清水可排入河道或重复利用，余渣则堆至弃渣场，防止污染环境。

4.9 施工参数

本工程采用的摆喷施工参数见表1。

5 施工保证措施

高喷灌浆施工中常出现漏浆、冒浆等问题，造成压力突降或骤增、孔口回浆异常等情况，此时必须查明原因，及时进行恰当的处理，确保工程施工质量。

5.1 漏浆

摆喷灌浆过程中，常发生孔口不返浆或返浆量降低的情况，是孔内严重漏浆的表现，视现场实际情况，一般采取5 项措施处理，待孔口返浆正常后再正常提升钻杆或喷杆:①孔口不返浆时，立即停止提升;孔口少量返浆时，降低提升速度;②降低喷水压力、流量，进行原位注浆;③掺入速凝剂;④加大浆液浓度或灌注水泥砂浆等;⑤向孔内填入砂、土等堵漏材料。