隧洞回填灌浆简述高喷灌浆在干船坞围堰止水工程中的应用

隧洞回填灌浆简述高喷灌浆在干船坞围堰止水工程中的应用 摘要：高压喷射灌浆作为一种行之有效的防渗措施，被广泛应用到各型水利工程施工中。随着工程领域的高速发展，高压喷射灌浆技术已日益成熟。本文现就高喷灌浆在干船坞围堰止水工程中的应用，结合工程实例，科学合理的对施工过程中的技术措施、存在问题进行探讨并提出建议。 关键词：回填块石 高压喷射灌浆 防渗墙 工程 一、前言 把浆液压送到建筑物地基的裂隙、断层破碎带或建筑物本身的接缝、裂缝中的工程。 灌浆划分按组成灌浆浆液材料划分为：水泥灌浆、水泥砂浆灌浆、粘土灌浆、水泥粘土灌浆、硅酸 钠或高分子溶液化学灌浆； 按灌浆所起的作用划分为：防渗帷幕灌浆，岩石固结灌浆，填充隧洞混凝土衬砌层与岩石之间空隙的回填灌浆，混凝土坝体接缝灌浆，填充钢板衬砌与混凝土之间缝隙、混凝土坝体与基岩之间缝隙的接触灌浆，填充混凝土建筑物或土堤、土坝裂缝或空洞的补强灌浆； 按被灌地层的构成划分为：岩石灌浆、岩溶灌浆、砂砾石层灌浆和粉细砂层灌浆； 按灌浆压力划分为：小于40105Pa的常规压力灌浆,大于40105Pa的高压灌浆； 按灌浆机理划分为：采用一般压力的压入式灌浆，采用较高压力将岩石中原有裂隙撑大或形成新的裂隙的劈裂式灌浆。 三、工艺流程及施工工艺 工程设计前应认真做好工程地质和水文地质勘探工作，实时掌握工程施工区域的岩性、岩层构造、裂隙、断层及其破碎带、软弱夹层、岩溶分布及其充填物、岩石透水性、砂或砂卵石层分层级配、地下水埋藏及补给条件、水质灌浆及流速等情况。当对坝体或坝基进行补强加固灌浆设计时，应了解清楚岩体裂隙、架空结构的大小、路线及分布情况。如遇施工面积和规模较大的灌浆工程时则必须进行施工现场灌浆试验，以便获得灌浆孔位的孔深、孔距、排距和排数等。对于灌浆材料的选定，必须达到设计规范规定的要求并确定灌浆材料、 压力、 顺序、施灌方法、质量标准及检查方法等。在灌浆施工中，灌浆压力是一项重要的技术参数，灌浆压力直接影响灌浆质量和安全。施工时既要保证灌浆质量，同时要求不影响和改变被灌地层的结构强度，更不能破坏建筑物。一般先用公式算出初定数值，通过灌浆试验最后选定灌浆压力。 高压喷射灌浆属于多种机械联合作业，每个环节必须紧密配合，才能保证施工顺利进行。本工程分两序施工，先施工一序孔后施工二序孔，相邻孔间隔时间大于24h。 其施工工艺流程及施工工艺如下： 定位放线钻机造孔台车就位浆液制备地面试喷下喷射管送气、送浆提升喷射冲洗管路、移机回灌。 （1）定位放线。根据施工图纸规定的桩位进行放样布孔，其中心允许误差不得大于5cm。 （2）钻机造孔。放样布孔后，钻机就位将钻机立轴与孔位中心对正，保证成孔偏斜率不大于1.0%，钻孔采用地质钻机泥浆护壁的方法进行施工，孔径为110mm，钻孔进入基岩50cm方可终孔。 （3）制浆。高压喷射注浆所用水泥采用P?O32.5普通硅酸盐水泥，水泥应保持新鲜，受潮结块不得使用。 （4）地面试喷。每孔正喷射前，应进行试喷工作，检验机械、管路及各连接部件的性能，密封情况，避免喷射注浆施工出现中断。 （5）高压喷射灌浆。高压喷射灌浆就是利用CYPP50型高喷台车将二重管下至设计深度，接通气、浆管路，拌制符合要求的水泥浆液，准备就绪后，按经批准的施工参数进行喷射注浆，孔口返浆并达到设计比重后，才能按批准的旋转及提升速度旋转提升喷射管，直至喷到设计高程。高喷管从孔内提出后，及时向孔内灌注浆液。 （6）回灌。灌浆结束后，由于水泥浆的析水沉淀会造成桩顶高程不够，为保证桩顶高程，应及时进行补浆回灌，直至浆液面不再下沉。 四、施工质量控制及特殊情况处理 （1）高压注浆设备的额定压力和注浆应符合要求，并确保管路系统的畅通。 （2）气、浆均应连续输送，高空喷射作业时不得停喷或中断。 （3）水泥浆液应搅拌均匀，并进行严格的过滤，防止喷嘴在喷射作业时堵塞。 （4）碎石检测水泥浆液的比重，当施工中浆液的比重超出范围时，应立即停止喷浆，将浆液调整至正常范围后，方可继续喷射。 （5）因故障停喷后重新恢复施工前，应将喷管下放30cm，采取重叠搭接喷射处理后，方可继续向上提升及喷射注浆。停机超过3h时，应对泵体及输浆管路进行冲洗后，方可继续施工。 （6）施工过程中，如发现异常现象，应尽快查明原因，排除故障后继续施工。 （7）喷射作业完毕后，应及时进行孔口补浆，即连续将新鲜浆液回灌至孔内，直至岩页面稳定为止。 （8）施工中，如孔口不返浆，应停止提升，继续喷浆至孔口返浆后方可继续提升。 五、施工中的重点及难点处理 工程施工的难点是如何在孔隙大的回填块石中形成旋喷体及消除海水涨落潮对已形成的旋喷桩质量的影响。经技术论证主要采取了以下措施： （1）造孔。干船坞围堰为回填块石围堰，块石体积大，孔隙率高。给造孔造成很大困难，采取冲击钻套管根法进行施工。由于高喷灌浆在孔隙率大的回填块石中成桩效果不好，考虑到下一步的高喷灌浆施工质量，实际施工时采用地质钻机回转充填级配料的方法施工。用黏土在钻孔时充填粗砂，直至孔口返浆，保证钻孔范围内充填密实，为下一步高喷成桩打下基础。 （2）高喷灌浆。施工过程中出现孔内漏浆、不返浆现象。一般是由于坝体孔隙率大，存在漏洞所致。根据现场情况采用降低提升速度、原位灌浆、掺加速凝剂、加大浆液浓度、灌注水泥砂浆、水泥黏土浆等措施，取得了良好效果。 （3）海水涨落潮影响。如何削弱和去除海水潮起潮落对桩体质量的影响时灌浆施工中的一项技术难题。由于海水的流动与冲刷，在旋喷灌浆施工完工后不久的时间内，海水不停流动会造成水泥浆液的流失，情况严重的还会造成浆液无法维持桩体重量造成坍塌，直接影响结构层的防渗效果，关系到工程成败。 对于水流冲刷应采用以下措施：1灌浆施工时将围堰合龙，根据围堰大小预留缺口，此缺口便作为允许海水流通的通道，具有降低海水冲击和冲刷的作用。同时还能消除一部分围堰坝体其他部分的内外水压差，保障施工过程中高压喷射灌浆的成桩质量与效果。围堰其余部分施工完毕后，应检查孔内浆液然后闭合围堰。2对闭合短进行重点施工，才用了加速凝剂的施工方法。工程实践表明，采用矢量掺加水玻璃的方法取得了良好的效果。 六、结束语 高压喷射灌浆防渗墙属于地下隐蔽性工程，施工质量优劣的关键在于施工参数的选