围堰高压旋喷防渗墙施工技术

周振华

(四川港航建设工程有限公司，四川成都 610000)

围堰防渗墙对于解决围堰渗漏、流砂等隐患问题效果良好，普遍应用在我国水利建设工程中。在工程建设中高强混凝土或塑性混凝土防渗墙技术被大量运用，取得良好效益的同时，也可以看到其中存在的一些缺陷，如防渗墙强度和抗渗性较低、耐久性差、墙体偏厚导致成本偏高等问题。因此，对围堰防渗墙在施工中存在的问题思考总结，开展围堰高压旋喷防渗墙施工技术的相关研究迫在眉睫。

1 围堰高压旋喷防渗墙施工技术研究

1.1 工程概况

渠江下游广安市岳池县罗渡镇河段的富流滩枢纽，是航运梯级的最后一个梯级。富流滩船闸改扩建工程是原工程的左岸，靠近接头坝，为新建的二线船闸，船闸为三级船闸，船闸工作深度为11.8 m，有效范围为200.0 m×23.0 m×4.0 m(长×宽×水深)，可通行1 000 t级船舶。船闸构造有上下引航道、上下闸首和闸室，闸室的尺寸为180 m×23 m×4.2 m，船闸长度约990 m。

1.2 高压旋喷灌浆施工工艺流程

高压旋喷灌浆施工工艺流程如图1所示。

图1 高压旋喷灌浆施工工艺流程

1.2.1 孔位布置

依据高压旋喷施工的要求及其他工程的施工经验，采取三管法高压旋喷工艺，每个施工单元相隔100 m，分两序孔分别施工，先Ⅰ后Ⅱ，即先施工Ⅰ序的1～3号孔，再施工Ⅱ序1～3号孔。

1.2.2 钻孔

(1)孔位放样：先行与测量监理工程师测量施工区域的地形，每孔间隔1 m，孔位中心偏差在5 cm以内。

(2)移动钻机到测量标准的孔位，用水平仪检测钻机四周，调整钻头呈竖直状态后开始钻孔。

(3)SL400型、HM90型钻机钻至设计深度，输入泥浆或者放入带有方孔的护壁管，一边拔出护壁管，一边进行孔口的防护，防止有杂物掉落。

(4)钻孔完成后进行深度检测，检查人员做工序的验收，检测每个孔的深度达到要求。在验收合格以后，对孔口进行有效的保护。

1.2.3 高压喷射灌浆

(1)高喷台车就位：将高喷台车与已经开好的孔口对准，让台车保持水平，并进行试喷作业，检查管路、机械和参数，均达到要求后再下放喷管。

(2)喷具入孔：吊起喷具与孔口中心对准，把喷头放入孔的底部，当孔的深度大于15 m时，分多次放入，喷具的接头处要特别检查。

(3)制备浆液：ZJ-800型高速搅拌机，搅拌的时间需大于30 s，测量浆液质量，合格后，过滤保存，最后喷射作业。

(4)喷射提升：先行通过泥浆泵泵送浆液，然后开始高压喷射，再利用空压机供给高压气体，静喷大约30 s后，在参数均达到要求后，按一定的速率开始旋转拉升，在距离孔顶1.0 m左右时，减慢上拉速度，达到孔顶后静止喷射30 s左右。

(5)孔口填充：灌浆后，继续向孔内输送水泥浆，等到孔口的浆液不下降时，停止输送。

(6)机具的清洁：孔位施工好后，将喷杆、喷头等洗干净，不得遗留浆液。

(7)成墙施工：单孔喷射作业采取连续施工，12～48 h后才可以对临近的Ⅰ、Ⅱ序孔施工。施工时随时对施工的次序进行相应的调整。若间隔时间太长，应提高喷射压力，降低提升的速度，确保Ⅰ、Ⅱ序结构的可靠搭接。

1.2.4 特殊情况处理

(1)钻孔时，遇到有大量较大的石头区域或有较大漏水量，在施工作业之前，先填入按一定级配材料，减少大孔隙，再灌入浆液使其不吸浆，最后再开始水泥浆喷射作业。

(2)喷射中断。喷射过程中，因突发情况中断，且中断的时间在30 min以上时，需要及时准确记录中断的位置和时间；重新喷射前，插入中断部位以下30～50 cm的位置进行复喷。

喷嘴堵塞时，马上拉出喷具洗净，再放入已经喷好的孔段以下30～50 cm左右进行二次重新喷射。

(3)有较大的耗浆量和孔口不返浆或返浆浓度较低的情况时：①成孔后，用膨润土或黏土，充填灌注黏土浆，防止已成孔坍塌；②在注浆之前，在不影响灌浆质量的前提下倾倒颜料或其他容易分辨的材料，记载每一个孔的返浆状况，进行分析，特殊情况特殊处理；③针对不冒浆或严重漏浆的孔。从孔口填入含有沙、膨胀土(黏土)、石子、碎布、碎土工布、麻丝等材料或者水泥砂浆进行堵漏，使其恢复孔口正常返浆。

(4)钻孔产生的石粉遗留在渠道内，会导致严重透水，成孔后留存护壁钢套管，以每1.5 m(每节套管长1.5 m)作为处理区间。首先拉升一节套管拆卸，向孔内倒入沙、米石、水泥、速凝剂等材料，喷管伸入孔的底部，往返喷射、捣实该区域，尽可能满铺级配料。

1.2.5 施工材料和灌浆浆液

1.2.5.1 水泥

普通的硅酸盐水泥拌制喷射的浆液，有特殊需要提高强度时，采用 P.C42.5级水泥或掺加高效扩散剂到 P.C32.5级硅酸盐水泥中。检测每批水泥质量，符合要求后才可以投入使用。

1.2.5.2 掺和料

依据DL/T 5148《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》的规定，使用各种掺合料前需获得监理工程师同意。

1.2.5.3 外加剂

按照DL/T 5148《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》的规定控制外加剂的质量，通过室内试验和现场试验确定掺入量，使用前需获得监理工程师同意。

1.2.5.4 灌浆浆液

采用纯水泥浆液的灌浆浆液，由施工的现场情况和监理工程师同意选用的材料等，经过室内多次试验确定，得到浆液初步的水灰比：0.6∶1～1∶:1，浆液比重：1.70～1.50 g/cm3。

1.3 质量控制

(1)通过做试验桩，找出合适的旋喷和浆液的参数。深度、孔径满足设计的要求。

(2)加入一定量的早强剂等材料，提高孔体本身的强度。

(3)冒浆量大于20 %或完全不冒浆时，立即调查原因，更改旋喷的参数或增大减小喷嘴的孔径。

(4)钻杆转动、拉升不能停止，拆除接长的钻杆再喷射时，保证钻杆有大于10 cm小于20 cm的插入度，防止断桩。

(5)由于机械故障引起施工暂停，要再次伸入孔底进行二次喷射。

(6)制作浆液时，水灰比按要求配制。喷射时，随时关注泥浆的沉淀和浓度，防止影响质量。浆液配制好后，用滤网过滤，过滤筛孔一般不大于喷嘴半径。

(7)在旋喷过程中，遇到大块石时，采取加桩或调整桩位的处理措施。

(8)严格依照规定做好喷射作业的记录。

2 结束语

本文以渠江广安(四九滩～丹溪口)航运建设工程富流滩船闸改扩建工程为例，介绍了一种新型围堰高压旋喷防渗墙施工技术，避免了施工工期的拖延，保障了施工人员的安全，具有较好的效益，为围堰防渗墙更进一步的发展提供参考。