水利工程中高压喷射灌浆施工技术探究

杨运昌

江西华龙水利工程建设有限公司 江西宜春 336000

水利工程的建设关乎我国区域经济的发展，而水利工程施工工艺又决定了水利工程自身的工程质量。水利工程混凝土施工是其施工整体的核心，又因为其属于大体积混凝土体系，在施工技术层面上有着更高的要求。所谓的高压喷射灌浆技术是指利用高压的液体（包括水以及混凝土浆）来对施工基底进行冲击与切割的模式，进而在一定范围内形成高强度的防渗与防沉降效果，为后续的施工奠定必要的基底基础。此种方法发源于上个世纪70年代的日本，并在八十年代传入我国。在部分对于基底处置要求相对较高的工程中得到了广泛的应用。在不断的应用过程中，我们逐渐摸索出一整套适宜于我国土壤地质特点以及施工类型的方法。而在理论研究层面则还显得相对落后。为了进一步推广与完善此种方法在我国相关水利工程中的应用，我们必须加强高压喷射灌浆施工技术的研究[1]。

1 水利工程中高压喷射灌浆技术原理

在施工过程中，软土地基的处置一直是水利工程中的重要问题。如果对其处理不彻底则会形成水利工程整体沉降、开裂等现象，严重的会形成渗水侵蚀，进而威胁到水利工程以及下游的生产安全。而在软土地基的处置过程中，河床融水率相对较高，传统方式无法做到有效的处置，在这样的背景下，我们引入了高压喷射灌浆技术来进行加固。此种方法的主要原理是利用高压气流或者混凝土浆液将地表结构进行充分破坏，并利用空气动力将土壤、混凝土进行充分的混合，进而达到混凝土浆液充分填充土壤地基间隙的目的。在混凝土凝固后使得土壤形成完整的应力结构，为上层的水利工程提供更为稳妥的应力支撑。根据应用的冲击介质的不同，可以讲高压喷射灌浆技术分为压缩空气与压缩混凝土浆两种模式。其中压缩空气的高压喷射技术是通过继通器将空气与混凝土浆液进行分离喷射。利用高压空气对于上层土壤的破坏结构而形成类似丁达尔凝胶系统，为后续混凝土浆的喷射提供了必要的条件，使得混凝土与土壤介质能够进行有效的结合，提高混合效率。而另一种方式则直接利用混凝土浆作为具体的冲击单元，使得冲击与混合同一时间进行，降低了土壤自身的空间系数，不仅能够降低材料的使用，还能够有效的缩短相关的施工周期与施工成本。上述两个方面的技术应用原理类似，材料不同，均能够为水利工程提供良好的支撑。

2 水利工程中高压喷射灌浆施工特点与优势

（1）在喷射过程中串孔的现象时有发生，会影响到板墙体的形成。高压喷射灌浆技术可以有效的对水利工程软土地基加固操作进行实现，所以在用其进行加固处理时，它不会占用太大的施工面积，不用对地层进行切割处理，灵活性、实用性非常的高。经过不断地操作发现，水泥的化学反应是在土层保护作用下进行的，所以他的凝结速度会比混凝土慢上很多。用高压喷射灌浆技术再合适不过了。并且，高压喷射灌浆技术对地层的适应性也很高，处理效果会好于深层搅拌法。但是在采取这种高压喷射灌浆技术之前，要考虑到他对外界的干扰因素，并要设计合理的施工方案，和问题处理预案，以避免危害水利工程的构建。

（2）高压喷射灌浆技术在水利工程地基处置的施工全过程中均能够发挥应有的效果。此外，它易于操作，只要在土层中钻一个孔径50mm-300mm的小孔，即可进行施工。并且，由高压喷射灌浆技术产生的凝结体的形状，大小都可以通过调整喷射的速度或者压力来进行操作和控制，还有一个很重要的因素就是他的原料来源范围广，所以生产成本较低。在管理方面，它结构简单、小巧，对施工地点的要求较低。通过对喷射压力、吸、冒浆液量的测定，就可以确定问题的所在，从而有利于调整和改进，使凝结体质量得到了保证。并且，施工过程中产生的噪音会比较小。

3 水利工程中高压喷射灌浆施工要点探究

在高压喷射灌浆施工的过程中需要根据不同的施工方式来确定其施工要点，具体分为如下几个方面：

3.1 无损贴嘴灌浆技术要点

在施工的过程中需要对注浆嘴进行加工，并进行细致的打磨与冲洗，以保障其在实际施工过程中能够有效的应用。此外，在打磨的过程中应该防止突出等注浆嘴缺陷，进而避免高压气流紊乱对实际的施工效果产生负面的影响。应用此种方式，在灌浆结束后应该对注浆嘴进行及时的清除，防止其停留时间过长而造成的应力衰减。

3.2 钻孔灌浆技术要点

与上述方法相比，钻孔灌浆是现阶段应用较多的一种施工模式。该模式的施工核心是先进行打孔，后通过冲洗灌浆的方式来达到具体的施工效应。在该工艺的应用过程中其钻孔与浆液的配置操作时期需要注意的要点。在钻孔过程中，应该进行实时的检测，对于及时发现的漏点进行有效封堵，以此来保障后续浆液的正常流动。当钻头不断掘进的过程中应该确保钻孔设备的角度与固定问题。在准直的指导下，保障掘进设备与地面保持绝对的90e能够有效保障灌注施工的效果，而固定则多采用深埋、重压等方式，可以根据实际的施工现场环境进行灵活选取。当钻孔完成后，我们还应该进行侧压，采用2*1.1的测压管体系对于外壁包裹之后进行侧压，此种侧压一方面能够实现对灌注浆压力的有效测定，同时还能够保障测压管体系的安全性，进而为其重复利用，降低工程成本提供必要的基础。

3.3 浆液配比以及具体的喷射规划

当上述体系喷射的过程中，浆液配比以及具体的喷射规划是影响其质量的主要因素。根据理论要求以及实践经验，喷注浆水灰比为6：5最佳，且搅拌时间应该在1.5-2min之间，并采用现用现搅拌的动态供料模式来进行，单一的浆液配比停留时间应该小于4h。同时，为了保障施工质量，在具体的高压灌注过程中应该建立实时监测系统，对高压灌注设备的状态、浆液原料以及整体的质量进行监控，一旦存在不合规现象则应该马上停止施工，待故障与质量问题排除之后恢复。值得注意的是，施工现场应该建立必要的应急预案，以及备用设备。当存在质量问题时能够快速的解决，在不超过1h内的故障排除是应急预案的基本要求。只有如此才能够保障整体施工的连续性，才能够保障施工整体的质量要求。

总之，高压喷射灌浆在水利工程地基处置施工中应用广泛。此种方法能够有效提高软土地基的承载应力水平，同时提升水利工程的整体施工质量与使用寿命。