水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术探微

张斌

水利水电施工中应用多种专业技术，尤其高压喷射灌浆技术应用广泛，在加固工程地基土层，提升地基土层承载力上发挥重要作用。本文结合以往工作实践，对高压喷射灌浆技术进行探讨，为其在水利水电工程施工中更要的应用提供参考。

高压喷射注浆法（简称高喷法），最早出现在20世纪60年代的日本，其以水泥为主要原料，具有加固质量好、可靠性高，提升地基承载力明显等优点，在诸多水利水电工程中的应用取得良好效果，因此，施工中如何采取措施，保证高压喷射灌浆技术更好地应用在水利水电工程中，是当前业内人士关注与讨论的热点。

一、高压喷射注浆施工流程分析

水利水电工程施工中高压喷射技术包括以下流程：造孔、注浆、回填注浆。其中造孔前钻机应准确就位，钻孔位置和设计位置间的偏差不能超过50mm，同时要求钻杆轴线和钻孔中心对准。另外，浆管倾斜度不能超过1.5%。造孔时应综合分析机具设备、加固深度、地质条件等因素，选择合理的造孔方法，例如，当地层比较复杂、坚硬时，应考虑使用地质钻机进行成孔作业。

造孔完成且通过质量验收后，便可将注浆管下到预定深度。下管过程中为防止泥沙堵塞喷嘴，应边下管、边射水。但为防止孔壁射塌，射水压力不能超过1.0MPa。下管至预定深度，按照自下而上的顺序进行喷射施工。

喷射工作完成后，为防止管路、喷嘴阻塞，应使注浆泵吸入清水，排除注浆管、泥浆泵中的泥浆。为避免浆液析水，导致加固地基与水利水电工程基础结合不紧密情况的发生，可考虑使用0.6水灰比的水泥浆液进行补灌操作。

二、高压喷射注浆施工参数确定

水利水电工程中应用高压喷射注浆技术时，保证合理的设计参数尤为重要，其中喷射范围、单桩承载力、孔位布量、浆液用量等内容均是使用中考虑的重要参数。

1.合理设计喷射范围

高压喷射注浆技术应用中，喷射范围设计是否合理，直接影响施工质量。施工时应根据工程实际，确定合理的喷射范围，选择合适的喷射方式。对水利水电工程而言，应在现场做试验，确定喷射范围。

2.评估单桩的承载力

水利水电工程中，应对单桩承载力进行评估，以优化施工材料，确定合理的成桩数量。一般情况下，考虑使用高标号的硅酸盐水泥，并通过试验确定所学外加剂的种类、添加量、浆液水灰比等参数。另外，考虑到单桩承载力变化较大，应通过现场试验，确定单桩承载力。

3.确定合理孔位参数

水利水电工程中常使用摆喷、定喷喷射方式，如土质粒径较粗，可考虑旋喷、摆喷方式。当处理深度超过20m时，应进行双排或三排方式布孔，其中孔距为1.73倍的旋喷固结体半径，排距为1.5倍的旋喷固结体半径。通常情况下，摆喷、定喷的孔距设计在1.2～2.5m范围，旋喷的孔距范围在0.8～1.2m。

4.科学计算浆液用量

水利水电工程中，使用高压喷射灌浆技术应保证浆液用量计算的合理性。计算浆液用量时可通过单位时间喷浆量以及喷射持续时间进行计算，计算公式为：

公式中各字母表示的含义，如下表所示：

公式字母及含义

三、高压喷射注浆施工质量保障

为保障水利水电工程高压喷射注浆施工质量，施工单位应提高认识，结合以往工作实践，积极采取有效的质量保障措施，具体应认真落实以下内容：

1.做好充分施工准备

水利水电工程高压喷射注浆施工中，做好充分的施工准备，不仅保证施工质量，而且能明显提升施工效率，因此，施工单位一方面，做好施工现场勘查，收集工程地质资料，与建设单位、设计单位做好充分的沟通，充分了解设计图纸，明确水利水电工程建设规模、施工技术要求等。另一方面，施工单位应设计合理的施工组织，明确各负责人职责，根据施工计划，做好施工工作部署，包括机械设备、各工种施工人员、施工材料等，均应做好合理安排。另外，科学布设施工现场，指定专门的施工材料堆放区、施工垃圾存放区、施工人员休息区等，确保施工现场整洁、有序。

2.严控相关施工过程

水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术涉及较多专业知识，为保证各环节施工质量，施工中施工单位应加强施工过程管理，保证施工工作保质保量地完成。首先，做好施工图纸、方案会审。水利水电工程高压喷射灌浆技术施工前，施工单位应认真分析施工图纸，结合现场勘查资料，分析施工的重点、难点，明确高压喷射注浆技术施工规范及各项施工参数，吃透、理解设计图纸。同时，根据各部门施工队伍情况，结合施工方案，合理分配施工内容。其次，加强施工材料、施工设备性能检查。做好不同批次施工材料性能检查，按照规范要求进行取样、试验，性能参数满足设计及规范要求才允许进场。另外，因施工中应用较多机械设备，为避免使用中发生意外，应做好施工设备事前的检查、使用后的维护、保养，确保其处于正常工作状态。最后，注重施工人员、管理人员专业培训。定期组织施工人员开展施工培训，邀请经验丰富的人员讲解施工经验、技巧，提升施工人员的施工水平。同时，开展管理人员思想教育活动，讲解施工管理工作的重要性，自觉、认真、严格按照规章制度开展管理工作。

3.注重施工质量检查

为掌握高喷固结体质量，施工中应注重做相关试验，检查施工质量是否满足要求。其中当浆液凝结达到一定强度后，可进行适当开挖，对固结体的质量、形状、垂直度等进行检查。同时，从固结体中钻取岩芯，制作成标准试块后，做物理力学性能试验，在现场进行钻孔做抽水、压水试验，对其抗渗能力进行检测。另外，做静载荷试验。静载荷试验包括水平静载荷试验、垂直静载荷试验，其中做水平静载荷试验时需在固结体受力部位，浇筑0.2～0.3厚的混凝土层。如做垂直荷载试验，应在固结体顶部0.5m范围，浇筑0.2～0.3m厚钢筋混凝土桩帽。检查中一旦发现质量问题，要求施工人员认真分析原因，及时采取针对性解决措施。

四、结语

水利水电工程施工中，高压喷射注浆技术专业性较强，应加强各施工环节研究，明确施工的难点与细节，采取有效的管理措施，保证各施工细节落实到位，施工质量可靠。本文通过研究得出以下结论：

1.喷射注浆技术在水利水电工程中的应用流程包括造孔、注浆、回填注浆等，要求施工单位做好各流程施工内容研究，确保各施工参数满足规范及设计要求。

2.喷射注浆技术施工涉及较多参数，要求施工单位确定合理的喷射范围、做好单桩承载力评估、确定合理的孔位参数、准确计算所需浆液用量等，给施工工作的顺利开展提供指导。

3.保证施工质量，施工单位应积极采取针对性质量保障措施，一方面，做好充分的施工准备，合理安排各工种、施工设备进场顺序。另一方面，构建完善的管理体系，做好施工人员、管理人员、施工材料管理，要求各参与人员尽职尽责。同时，做好施工质量检查，发现并及时解决出现的质量问题。