摘 要：本文作者對黃壁莊水庫除險加固高壓旋噴灌漿施工技術及特殊情況的處理措施做了詳細的研究，以供參考。
　　關鍵詞：黃壁莊水庫; 除險加固; 高壓旋噴灌漿; 施工技術; 處理措施
　　Abstract: The high-pressure jet grouting technology and processing measures for special circumstances of the Huangbizhuang reservoirs reinforcement are researched in this papert, providing reference for you.
　　Key words: Huangbizhuang reservoir; reinforcement; high-pressure jet grouting; construction technology; processing measures
　　中圖分類號：TV697.3 文獻標識碼：A 文章編號：
　　1 工程概況
　　黃壁莊水庫副壩除險加固為砼防滲墻，副壩防滲墻在Ⅳ標段108號槽孔(被稱為1#坑)及在樁號A4+116.7—A4+130.7造孔施工過程中(被稱為2#坑)，發生大范圍坍塌，對坍塌壩體進行高壓旋噴灌漿，形成旋噴樁，以加固松散地基，對砼防滲墻造孔孔壁起到固壁支撐作用。重力壩段0+120.5～0+835段進行高噴灌漿形成防滲墻，以作為永久防滲。
　　2 主要施工方法和技術措施
　　高壓旋噴灌漿是采用水、氣、漿三聯管旋噴設備，旋噴管底部裝有噴射頭，雙向水噴咀，水噴咀直徑1.7-1.8㎜，水氣同芯，水平裝置。把噴管下入到預定深度通過擺放在地面的高壓設備，用38-40MPa高壓水射流沖擊切割地基土，與此同時，注入的漿液和空氣使水泥漿液與沖下的泥土漿強制混合，待凝固后，在土中形成具有一定強度的固結體，壩體土各孔之間連續搭接，形成一道高壓旋噴墻，各孔之間不連接，形成高壓旋噴樁。其基本過程為沖切、摻攪、升揚、置換、位移、塑裹、濕滲固結。
　　高壓旋噴灌漿施工主要工序為;布孔、造孔、制漿、旋轉提升、靜壓回灌及封孔等幾道施工工序。其工藝流程為：
　　主要施工機械設備：高噴臺車、高壓水泵3×B型75KW，空壓機37KW，攪漿機、注漿泵BW150型等。
　　2.1 布孔
　　依據設計圖紙，利用水準儀、經緯儀、鋼尺丈量，放線定位，在導漿槽上作標記，誤差不小于2cm。副壩坍塌段加固，旋噴樁采用梅花形布孔，孔距3m，旋噴樁深入卵石層1-2米，重力壩高噴灌漿防滲墻作為永久防滲工程，高噴軸線距上游防滲墻1m，孔間距1m，深入基巖1m。
　　2.2 造孔
　　造孔采用XY-2B或XY-2型地質鉆機，Φ130合金鉆頭外鑲筋骨，回轉鉆進，泥漿護壁成孔，應經常更換泥漿漿液，以確保濃度和粘度，防止縮徑、坍孔和保護孔壁穩定。在砂卵石或基巖地層，用金鋼石鉆頭鉆進。鉆孔施工過程中要認真做好施工記錄，準確記錄變層位置，以便準確的為旋噴施工提供技術參數作依據，成孔后要始終保持孔內泥漿護壁，以防坍孔。
　　2.3 制漿
　　水泥一般采用P032.5普通硅酸鹽水泥，細度、強度、安全性均達到國家標準，制漿采用兩級攪拌，一級攪拌BLD-220，速比29，攪拌筒容量1300L，二級攪拌BLD-220，速比47，攪拌筒容量1500L。一級攪拌機攪拌10分鐘后經過濾放入二級攪拌機，邊攪拌邊灌漿。制漿時嚴格控制水灰比0.6:1～0.66:1，漿液比重為：1.6～1.7g/cm3。應經常對其測量，保證漿液無顆粒、均勻穩定、流動性好。
　　2.4 高壓旋噴灌漿
　　造孔達到設計深度后，即可將高噴臺車就位，注漿前，應先進行試噴，檢查水、氣、漿管是否暢通，各種參數是否滿足設計要求。然后垂直下入噴桿至預定深度，高壓注漿時，應先送水泥漿液，后送高壓水和氣，待孔口返漿正常，且回漿比重不小于1.35g/cm3時，再按設計的提升速度旋噴提升，進行自下而上的旋噴作業。每孔噴射完畢后，應先停風、水，待噴桿提至孔口后，再停止送漿。其施工參數見下表。接近樁頂1米內提速變為4cm/min，旋速6 r /min。高噴注漿分二序施工，一般先噴I序孔，再噴Ⅱ序孔，Ⅱ序孔為加密孔，I序和Ⅱ序孔間隔時間一般不少于3天。

地層 技術指標		地質情況
		土層	砂層	卵石	基巖
水	壓力（MPa）	38-40	38-40	38-40	38-40
	流量(L/min)	70-80	70-80	70-80	70-80
氣壓	壓力（MPa）	0.6-0.8	0.6-0.8	0.6-0.8	0.6-0.8
	流量(m3/min)	1.0-1.3	1.0-1.3	1.0-1.3	1.0-1.3
漿	壓力（MPa）	0.2-0.5	0.2-0.5	0.2-0.5	0.2-0.5
	流量(L/min)	70-90	70-90	70-90	70-90
提速	CM/min	6-8	8-10	6-8	6-8
旋速	r/min	6-8	8-10	6-8	6-8
水泥漿比重	1.5-1.71g/cm3

　　2.5 靜壓回灌封孔：
　　高壓噴射注漿完畢后，應及時進行靜壓回灌，待漿液下沉，水分析出后，用水泥濃漿及時進行補充，并用杉木桿進行攪拌，以使漿液充分流入到高壓水切割土體最遠處，以保證墻體的連接。靜壓回灌要間斷進行，可以用下一孔的回漿(若比重小于1.3時不可以)，直至填筑到孔口，漿液不再下沉時用濃漿進行封填至孔口。
　　2.6 清洗管路
　　每孔噴灌完畢后，都要及時沖洗管路，尤其是漿液系統的管路，以免殘存的泥漿堵塞管路。
　　2.7 施工記錄
　　高噴灌漿屬隱蔽工程，各施工工序都應有詳細原始記錄，(1)造孔記錄內容有孔號、鉆孔深度、地層情況、施工時間及鉆進過程中出現的特殊情況等。(2)灌漿記錄內容有日期、孔號、漿液比重、漿液流量和每孔注漿量等。(3)高噴灌漿記錄主要內容有記錄高噴時間、旋轉、提升速度以及高噴孔口返漿等情況。同時泥漿泵的壓力、流量、工作時間以及高壓水泵、空壓機的壓力、流量都要如實記錄。施工記錄要每天如實填寫，匯報統計以備檢查驗收。
　　3 特殊情況的處理措施
　　3.1 高壓泵、空壓機壓力驟變
　　高壓旋噴泵原理是高壓泵高壓水流切割土體，水風壓使土體與水泥漿混合，形成一定強度的固結體。因此施工中必須確保高壓泵、空壓機壓力，高壓泵、空壓機壓力驟降，一般原因是，噴桿連接處密封墊損壞，密封不嚴，噴嘴斷裂，壓力驟增一般原因是，水和風嘴堵塞，處理措施：及時停噴更換密封墊使密封嚴密，更換水咀和風咀。
　　3.2 孔口不返漿或返漿異常
　　當遇到有較大孔隙或滲漏地層時，會造成孔口不返漿或返漿異常。此時應停止提升，降低水壓和風壓，增大注漿量和漿液比重。等孔口返漿正常后，開始正常壓力旋噴提升。
　　3.3 遇到地下水豐富，滲流速度大的地層
　　采用重復噴射，慢速提升，加大水泥漿液濃度，減少水的供應流量等。
　　3.4 下噴桿困難和卡噴桿
　　因為縮孔或砂層坍塌。將出現下噴桿困難和卡噴桿，應采取先送漿，再送水、氣、旋轉噴射由上而下送入噴桿，若噴桿送不下去，就應移回鉆機進行孔處理。直至下到孔底后再由下而上正常旋噴灌漿。
　　3.5 嚴重漏漿
　　鉆孔及噴灌過程中，曾多次發生漏漿現象，尤其塌坑部位上游旋噴樁，施工初期幾乎是每孔都漏漿。鉆孔過程中，采取填粘土加石灰進行封堵，加大泥漿濃度;噴灌過程中應停止提升，加大漿液濃度，待補充漿液恢復原漿面后，再送高壓、水、氣，將噴管下入噴灌前高程0.5米處開噴，保證搭接處噴灌質量。
　　3.6 串孔、冒漿
　　因塌坑擾動較深，地層結構松散，高壓噴射灌漿時孔周圍地面串孔、冒氣、冒漿，其范圍：順壩軸線方向直徑9米，孔左側5米，右側4米，都有冒漿點，垂直壩軸線方向6米冒氣、冒漿，據以上情況，采取降低壓力，加大進漿濃度，降低提升速度進行有效充填，及時進行處理。
　　4 經驗與建議
　　4.1 旋噴固結體尺寸與土的類別，噴射參數，噴咀出口處地層靜水壓力有著直接關系，當地層中大于2㎜的土顆粒在土層中的比例大于50%，噴射直徑明顯減小，土層中含有卵礫石和其他大障礙物，處理效果差。處理這些地層應重復噴灌，加大漿液濃度，保證充填率。有關試驗資料證明，粘土層中加大高壓泵水壓力進行復噴一次，直徑可增大30%，在砂層中可增大50%。
　　4.2 地層靜水壓力的影響，噴咀出口處靜水壓力越大，壓差減小，有效噴射距離縮短，在施工中隨著噴射深度增加，靜水壓力增大，噴射直徑隨之減小，樁體容易形成上粗下細形狀。據有關資料證明，靜水壓力由2米增到20米水柱壓時，噴射距離減35%～40%，在地下水位埋深較大的地層進行高噴,
　　應提高噴射壓力，以克服靜水壓力損失，保持有效樁徑，富水層應加大漿液濃度，降低噴桿提速和轉速，并實行重復噴射。
　　4.3 高壓旋噴防滲墻施工技術是一項新技術，對于無地下水，地層為砂層或粉細砂層、砂壤土層效果較好，在砂土層和粉細砂層，提速可適當加快，不會影響噴射效果，但可以減少水泥用量，降低工程造價。高壓旋噴防滲墻作為永久性防滲墻，工程效果不如砼防滲墻效果好，但造價較低。并且還可以利用回漿，且不影響防滲效果。
　　4.4 高壓旋噴注漿采用三管式，水、氣、漿必須連續進行。拆除噴桿時，為防止漿面下流、噴桿應下至停噴前高程0.2-0.4處，再進行提噴，若因故停機超過兩小時，應對泵體和輸漿管路進行沖洗，重新開噴時，噴桿下至停噴前高程下至少0.5m處，以保證搭接長度。
　　高壓旋噴灌漿施工完畢后，通過打檢查孔，巖芯采取率等以檢查灌漿效果，其中土層、砂層巖芯采取率較高，砂卵石層和有地下水位流速較大時，巖心采取率較低，且含泥塊較多。因此地層為砂層或粉細砂層、砂壤土層采取高壓旋噴灌漿進行地基處理效果較好。