摘要：山西天橋水電站除險加固工程上游圍堰施工工期較緊，且需要進行投資控制，其中土石圍堰防滲措施主要采用了單排高壓旋噴灌漿形式，通過施工前的試驗分析及施工過程中的合理安排和嚴格的質量控制，滿足了工期及防滲要求。

　　關鍵詞：上游圍堰,高噴灌漿,旋噴,防滲

　　1、概況

　　山西天橋水電站除險加固工程上下游圍堰施工貫穿Ⅰ標段整個施工時段，是本工程施工的重點項目。其圍堰主要型式是土石圍堰和混凝土圍堰組成的混合型圍堰，土石圍堰段防滲項目主要采用高噴灌漿，局部采用混凝土防滲墻。上游圍堰高噴灌漿軸線長214.4m，共布置高噴孔237個，孔間距分為0.8m(主要擋水區)及1.0m兩種。成墻深度為32m至45.5m(以入巖1.0m為準);圍堰工程地質從上到下分別為回填層(回填砂壤土)、淤積層(淤積泥土)、沖積層(砂礫料及少量卵石)和基巖(弱風化灰巖)。水文地質較為復雜，由于考慮到投資、工期等因素，設計采用單排旋噴成墻，根據現場實際情況和有關技術文件綜合分析，灌漿采用“三管法”。

　　2、施工設備、材料及工藝

　　本工程高噴灌漿采用三管法進行施工，其主要施工設備有重探XY-2型地質鉆機、CYP-1型高噴臺車、空壓機、高壓水泵、攪拌桶、注漿機及抽水泵等。

　　鉆孔施工的鉆頭采用合金鉆頭或復合片鉆頭，直徑為108mm，固壁漿液主要采用膨潤土及火堿，輔助采用當地粘土，孔斜控制主要采用水平尺檢測鉆機立軸垂直情況，灌漿噴射管直徑為89mm，水泥采用的是32.5普通硅酸鹽水泥。

　　高壓噴射灌漿施工工藝：孔位放樣→造孔→成孔驗收→高噴機就位→調試水、風、漿壓→下入噴射管到位→噴射旋轉提升(風、水、漿注入)→回灌→終孔。

　　3、參數確定及高噴試驗

　　高噴灌漿施工采用二序形式，先施工一序，再施工二序。通過參照規范及施工隊伍積累的高噴施工經驗，初步確定了施工的參數，詳見表1，并通過選取圍堰中部的9m長作為試驗區(其中前5個孔位間距為0.8m，后5個孔位間距為1.0m)，利用初步選定的參數進行灌漿試驗，用于了解該部位的地層情況、灌漿效果及為后續施工提供經驗，并作為分析灌漿參數是否合理的依據。

　　通過充分的準備后開始了試驗段的施工，施工過程中通過精細的施工管理及嚴格的質量控制，試驗段較為順利地完成，為后續的施工提供了分析及參考的依據，通過鉆孔及灌漿了解到了各地層的特點，淤積層鉆進快，無漏漿情況，不容易出現塌孔現象，而沖積層則鉆進速度慢，漏漿情況較嚴重，較容易出現塌孔現象，灌漿過程中也經常出現漏漿及卡鉆現象。

　　試驗段完成后待凝15天后，采用反鏟高噴墻對內側進行開挖檢查，開挖深度約5m，通過直觀檢查高噴墻能有效連接，間距0.8m的樁體搭接厚度大約為30cm，間距1.0m的搭接厚度大約為20cm，沒有斷樁、滲水通道等情況，漿液與沙石的膠結情況良好，強度較高，表明采用此施工工藝及初定的參數進行施工至少在砂壤土層能有較好的效果。

　　4、高噴灌漿施工

　　4.1鉆孔施工前依據設計圖紙進行孔位的測量放樣，并做好標記，孔位偏差控制在5cm內。固壁泥漿采用人工拌制，通過泥漿注漿泵送漿至孔內，鉆進前及過程中采用水平尺檢查鉆桿的垂直度，判斷進入基巖后進行取芯檢查，以確定是否入巖及入巖的深度。鉆孔完成后進行孔深檢查。

　　4.2灌漿前首先在地面上進行水壓的調試，一般水嘴的孔徑在1.9mm，灌漿管下至孔底后先靜噴3分鐘(只旋轉不提升)，且孔口有返漿出現時為止。由于砂礫石及卵石的滲透系數大，漿液流失嚴重，成樁效果較差，灌漿中一般適當加大灌漿的水壓力，提高水泥漿液的密度以保證灌漿效果。灌漿過程中以檢查水泥漿液密度、水壓力及提升速度為重點。拆管時一般復噴接頭部位0.3m。

　　4.3噴射完成后孔內漿液會急速下降，要及時進行回灌，回灌漿液一般采用下一個孔的回漿，但回漿質量較差，含泥量較大時則采用拌制漿液進行回灌。回灌至孔口漿液不再下降為止。

　　5、常見特殊情況的處理

　　5.1鉆孔過程中遇到漏漿情況時，一般采用人工拌制高濃度粘土泥漿或摻細沙灌入孔內，嚴重時在漿液中灌入水玻璃。

　　5.2灌漿過程中出現漏漿，孔口不返漿時立即暫停提升，原位靜噴，直至孔口繼續返漿為止，漏漿嚴重而長時間不返漿時要加大漿液密度及灌入堵漏材料。

　　5.3灌漿過程中出現卡管，噴射管無法拔出時，該孔作廢，在其一側臨近處增補一個灌漿孔。

　　5.4灌漿過程中由于停電、設備故障等問題出現中斷后恢復施工時，對中斷處復噴1米。

　　6、質量檢查

　　由于水泥漿在地下的凝固及強度上升速度較慢，質量檢查在灌漿完成28天后進行，檢查方式采用鉆孔取芯及注水試驗。每個單元(20個孔)設置一個檢查孔，主要布置在出現過較嚴重漏漿或特殊情況的孔位，定位在兩孔之間的搭接處。鉆孔取芯可以檢查搭接處的取芯率及膠結情況，共進行了12個檢查孔的取芯，砂壤土層的取芯率最高且強度高，淤積土層取芯率也較高，但強度很低，砂礫料的取芯率較低，強度也不高。注水檢查前進行孔內沖洗，透水率采用公式q=Q/(PL)進行計算，12個孔的透水率均在3lu以內，能夠滿足防滲要求。

　　7、結語

　　高噴灌漿具有施工方便，費用與其他防滲墻相比較低，施工速度較快等優點，在工程防滲中的應用很廣，而且在地基置換處理方面也有較多的應用。但它僅能應用于軟土地基且受地質條件的影響較大，對于有地下流動水的砂礫石地層中的防滲效果很難達到要求，與混凝土防滲墻相比有強度較低的缺點(一般在2～10Mpa)。因此若在防滲工程中采用高噴灌漿需要綜合考慮防滲要求、費用、進度等因素，做好地質勘探以及現場試驗，以確保能達到防滲目的。

　　參考文獻

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