水利工程高压喷射灌浆技术研究

摘要:在我国工程建设工作进行的过程中，水利工程建设是一项重要的工作，它不仅可使我国的农业生产得到更好的发展，同时也具备抗洪、蓄水等作用，因此，我国的水利工程施工正在受到越来越多的关注和重视。以某项目为例，对水利水电工程施工中的高压喷射注浆技术进行了较为详细的阐述和分析。

关键词:水利水电工程;高压喷射灌浆;技术特点;灌浆工艺

(资料图片仅供参考)

随着国家基本建设速度的持续提高，水利水电工程数量日益增加。水利水电项目建设周期比较漫长，其环境特点比较突出，其质量管理也比较困难，采用高压注浆技术可以很好的提高地基的防渗质量和效果，近年来已被大量地用于水利枢纽建设［1-2］。同时，这种技术在国内的使用也日益增多，对于国家的经济发展具有十分重要的意义。

1高压喷射灌浆技术概念

高压喷注技术是一种灌浆工艺，也可以看作是灌浆法的扩展，也就是根据灌浆的基本原则，采用了高压喷射技术。其工作机理是利用高压水或浆液喷射进入搅拌层内，并将水泥浆注入，并与混凝土进行充分的混合，形成强度较大的结体，从而实现设计目标。这种技术施工相对容易，原料丰富，价格低廉且耐用性很强，所以它的应用范围十分广泛。

2项目概况

某项目为1条加固海堤，临海侧海堤总长度约1.86km，加固长度约0.40km，现状海堤已建成超过10a，公路侧坡面及坡顶有杂草，堤身各部位均已发生不同程度沉降，存在软黏土工程地质问题。堤身均为素填土且成分不均匀，透水性中等；堤基为淤泥，呈流塑状，具高压缩性，微透水性，工程性能极差；持力层淤泥粘粒含量多，存在抗冲刷稳定及变形稳定问题。该地区抗震基本烈度为6度，设计基本地震动峰值加速度值为0.05g。

3该项目施工技术具体方法

3.1处理方式

此次试桩采用三管法施工，喷头采用收敛圆锥形喷头。首先将钻机移动到施工点，进行调平、对中，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在±50mm以内，施工时喷管的允许倾斜度±1％［5］。调试空压机、泥浆泵，用水平尺校核钻机平整度，校验钻杆长度。钻孔过程中详细记录孔位、孔深及地质变化。射水试验后，中等水量钻进，期间射水压力逐渐增加进行高压切割成孔至设计深度。采用间隔施工，相邻桩施工时间间隔48h以上［6-7］在水利水电工程中，喷注注浆技术的主要技术有3种：一种是摆喷灌浆法，第二种是旋喷灌浆法，第三种是混合喷灌浆法。在工程实践中，可以结合现场的具体情况和需要，对其进行高压喷注浆。该项目根据实际需要，主要采用旋喷灌浆法。注浆管下至设计位置后，在桩底部边旋转边喷射，达到预定的喷射压力、喷浆量后再边旋转、边提升、边喷射。旋喷注浆后，水份很快向桩体的底部和四周渗透，水泥土浆靠自重作用不断的往下沉，因此在水泥土浆终凝前要及时补充浆液，同时用振捣棒上下振捣，直至填满。采用高压喷射形式的灌浆施工进行操作，可以对已完工的基础和结构建筑进行有效的穿透施工，从而达到对工程的加固作用。高压灌浆喷射施工技术的主要优点有4个：①高压灌浆喷射施工技术在施工全过程中占用的施工面积要少；②其既能保证建筑物的正常结构完整的情况下进行加固，又能保证工程的安全；③采用高压灌浆喷射施工技术进行灌浆作业，施工时的灵活性比较强；④采用高压灌浆喷射施工技术进行注浆具有较好的可操作性。另外，值得强调的是，与常规的灌浆工艺相比，采用高压灌浆喷射施工技术可以在各种性质的工程中得到更好的应用，特别是在含水率很低的情况下。与常规的深层形式的搅拌灌浆技术相比，高压灌浆喷射施工技术具有很大的应用价值和优越性。

3.2参数确定

喷射范围、单桩承载力、孔位布量、浆液用量等都是影响施工质量的关键因素。首先要合理设计喷射范围，在采用高压喷注技术时，喷射范围的选择对其施工的质量有很大的影响。在施工过程中，要结合工程的具体情况，确定适当的喷射范围和喷射方式。在水利水电工程中，必须进行现场实验，以决定喷射范围。其次是评估单桩的承载力，在水利水电工程中，为了优化结构，必须考虑单桩承载力，并确定合适的桩位。通常可以采用高标号的硅酸盐水泥，并根据实验来决定所用外加剂种类、掺量、浆液水灰比例等。此外，由于单桩承载能力的波动很大，因此必须进行现场测试，以求出其承载能力。再者，要对合理孔位参数进行确定。在水利水电项目中，摆喷和定喷是土质粒径较粗时常用的方法。在处理深度20m以上时，采用双排或3排方法置孔，即：1.73倍旋喷固结体半径，1.5倍旋喷固结体半径的排距。摆喷、定喷的开口孔间距一般为1.2～2.5m，旋喷的孔间距为0.8～1.2m。最后是计算浆液用量。在水利水电施工中，采用高压灌浆技术，必须确保注浆液灌注量的合理确定。根据每小时的浆液量和喷浆持续时间的不同，可以计算出浆料的加入量：Q=Hq（1+β）/v（1）式中：Q—浆液用量，m3；H—旋喷桩长度，m；q—单位时间喷浆量，m3/min；β—浆液损失系数，一般取0.1～0.3；v—注浆管提升速度。

3.3保障措施

在水利水电工程施工中，充分做好施工前的准备工作可以确保施工的安全，又能显著提高施工的效益，为此，施工单位要做好现场勘察，了解地质结构，与建设单位和设计单位做好沟通，充分了解设计方案，确定水利水电工程建设规模、施工技术要求等［9］。同时，合理安排施工场地，设置施工材料堆放区、垃圾存放区、工人休息区等，保证施工现场的有序性。

1）对施工过程严格把控。首先，要对施工图纸和方案进行审查。在施工之前，施工方要仔细研究施工方案，并根据勘察数据，对施工重点和难点进行深入的研究，明确施工规程和各种施工工艺指标，正确掌握施工方案，对建设团队进行适当的安排。其次，加强施工材料和设备性能的检验，对各批建筑物料进行质量检验，并根据有关规定进行取样、试验。此外，由于工程使用的机器设备比较多，为了防止在使用过程中出现事故，必须对工程设备进行事前检查和使用后的维护保养，以保证其在使用过程中的使用。同时，还会定期举办施工技术培训，请专业技术人员讲解施工经验和技巧，提高施工技术［10］。

2）注重施工质量检查。为了保证高喷固结体质量，在工程建设中要重视对其进行相应的检测，确保其施工的质量符合规定。如有质量问题，应由施工人员仔细分析原因并有针对性地进行处理。

4实施效果

该项目通过合理方案的制定与实施，对施工工艺进行严格控制，在工程进度、质量和预算方面都达到预期目标，根据数据监测，加固效果好，项目成果符合预期。5结语由于该技术本身难度较大，在实际工作上一定要谨慎处理，根据不同地区的情况采用不同的施工方式。为防止质量问题的出现，应主动做好质量控制，以保证国家水利工程能发挥其重要作用。

参考文献：

［1］杜翔宇.水利水电施工中的高压喷射灌浆技术解析［J］.智能城市，2021,7（6）:45-46.

［2］李保红.土坝高压喷射灌浆技术的施工特点和质量控制［J］.黑龙江水利科技，2021,49（5）:194-196+231.

［3］白猛.水利工程施工中高压喷射灌浆技术的应用探讨［J］.四川水泥，2020,（2）:295.

［4］李春广.高压喷射灌浆技术在水利工程中的应用［J］.农民致富之友，2019,（13）:121.

［5］李佳宁.水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术［J］.建材与装饰，2019,（4）:284-285.

［6］张斌.水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术探微［J］.中华建设，2019,（1）:144-145.

［7］郭宁.水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术［J］.科学技术创新，2018,（22）:118-119.

［8］魏崧,何海博.高原地区水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术的应用［J］.工程建设与设计，2018,（22）:119-120.

［9］杨丽.水利工程施工中高压喷射灌浆技术的应用［J］.现代物业：中旬刊，2018,（2）:173.

［10］姚图,石丹.水利水电工程施工中的高压喷射灌浆施工技术［J］.低碳世界，2017,（21）:37-38.

作者:刘银贵 单位:中国水利水电第九工程局有限公司