水閘施工論文：水利水閘施工方式探討
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本文作者：陳晉陽(yáng) 單位：浙江省第一水電建設(shè)集團(tuán)股份有限公司
有關(guān)高壓噴射灌漿技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)分析
（1）為施工帶來(lái)方便，該設(shè)備輕巧，反應(yīng)速度快，施工簡(jiǎn)便易學(xué)，只需一個(gè)小孔便可操作，不會(huì)浪費(fèi)過(guò)多的資源。所以在已有建筑物的基礎(chǔ)上建新建筑物簡(jiǎn)單方便。
（2）具有垂直、傾斜和水平噴射多方位的功能。一般垂直噴射灌漿用于在地面進(jìn)行，傾斜和水平噴射灌漿的方法一般用于隧道、地下鐵道等建設(shè)中。
（3）具有較強(qiáng)的耐久性。對(duì)于一些永久性的工程可采用高壓噴射灌漿，因?yàn)檫\(yùn)用高壓噴射灌漿加固的地基工程，能達(dá)到人們預(yù)期估計(jì)的效果，且耐久性顯著。
（4）可回收漿液。采用高壓噴射灌漿法施工，大概有10~20%的冒漿及沿著管壁冒出的漿液，如果不回收，這將是一種浪費(fèi)。所以采用三重管法可以對(duì)一部分漿液進(jìn)行回收再利用。
具體施工過(guò)程
1．鉆孔
首先做好準(zhǔn)備工作，確保鉆孔對(duì)準(zhǔn)鉆孔，機(jī)身的水平程度用水平尺測(cè)量，穩(wěn)固機(jī)架。將鉆孔偏差控制到某一范圍。鉆孔要達(dá)到要求。整個(gè)記錄過(guò)程要完整，終孔還要有關(guān)負(fù)責(zé)人現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督簽字，自己不得擅自決定。一般要求使用磨盤鉆造孔，具體有一定的要求，要每鉆進(jìn)5m，進(jìn)行測(cè)試一次，如若有偏差，馬上改正造孔過(guò)程中若出現(xiàn)泄漏，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)漏，確?？變?nèi)泥漿正常運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)盡量在操作時(shí)使鉆機(jī)處于垂直狀態(tài)。
2．下噴射管的注意事項(xiàng)
下噴射管前應(yīng)對(duì)漿、氣嘴的是否暢通進(jìn)行檢查，不堵塞；準(zhǔn)確的將噴射管下放至設(shè)計(jì)深度，決定防滲墻質(zhì)量的關(guān)鍵在于將噴嘴對(duì)準(zhǔn)噴射方向，不出現(xiàn)偏斜的狀況。若噴管未能下到要求的孔深，是不能達(dá)到要求的，應(yīng)做一些調(diào)整，重新安放。
3．噴射灌漿的介紹
所謂的水、氣、漿三重管高壓噴射，具體的情況是將1，800雙嘴噴頭的噴管下至要求的深度后，按要求進(jìn)行水、氣、漿，噴射的設(shè)計(jì)；直到灌入的漿液從孔口冒出后，就將提升、旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)三結(jié)合，這樣就會(huì)進(jìn)行自上而下的操作，這三者會(huì)配合的有條不紊，直到達(dá)到要求。
4．有關(guān)的清洗充填
管路在噴射完畢后，應(yīng)保證它的清潔，不能有殘留物，避免為下次工作帶來(lái)困擾。高噴灌漿噴至設(shè)計(jì)頂部高程后，應(yīng)進(jìn)行一下操作，首先將噴頭提出孔口，繼續(xù)向孔內(nèi)注入水泥漿，應(yīng)一直確?？變?nèi)漿液保持在某個(gè)高度，隨沉隨補(bǔ)，直到不出現(xiàn)下沉狀況為止。有時(shí)施工是在一些地形較平坦的位置進(jìn)行，在灌漿孔孔口附近根據(jù)施工需要挖溝槽，產(chǎn)生的回漿能填補(bǔ)周圍以前的孔口。也能確保回填的及時(shí)進(jìn)行。為避免頂部的凝結(jié)體地方會(huì)出現(xiàn)漿液析水凹陷的狀況，應(yīng)進(jìn)行持續(xù)噴射，直到飽和。
水利工程中高壓噴射灌漿施工的問(wèn)題及解決對(duì)策
1．孔斜問(wèn)題
高壓噴射城墻能否保持良好的連續(xù)性，取決于鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)的孔斜現(xiàn)象，因此，影響墻體的一個(gè)重要因素就是孔斜問(wèn)題。如果孔斜超出了施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)造成搭接錯(cuò)位的現(xiàn)象。所以，施工企業(yè)在施工的過(guò)程中，一定要做好鉆孔的準(zhǔn)備工作，確保鉆孔機(jī)的安裝能夠有足夠的平穩(wěn)性，并仔細(xì)檢查主動(dòng)鉆桿是否達(dá)到了施工要求的垂直度。鉆機(jī)在實(shí)際的鉆孔過(guò)程中，應(yīng)該保持輕壓慢鉆，循序漸進(jìn)，最大程度上確保鉆孔具有良好垂直度。在持續(xù)鉆進(jìn)的時(shí)候，一定要加強(qiáng)測(cè)斜工作力度，一旦出現(xiàn)孔斜問(wèn)題需要立刻進(jìn)行校正，如果孔斜超出了施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)該立即重新掃孔，及時(shí)進(jìn)行糾正。
2．泥漿漏失問(wèn)題
在鉆孔的過(guò)程中，很容易出現(xiàn)泥漿出現(xiàn)漏失的現(xiàn)象，引起這一問(wèn)題的主要因素為地層。一旦發(fā)生了泥漿漏失的狀況，并且漏失量過(guò)大，需要及時(shí)的利用黏土、砂以及水泥等物質(zhì)壓入到漏漿位置處，盡快封堵孔內(nèi)漏漿處。這里之所以選擇黏土，是為了進(jìn)一步鞏固孔壁，起到填充孔內(nèi)漏漿位置的作用；之所以選擇砂，是為了避免高壓水對(duì)填充物質(zhì)產(chǎn)生破壞，確保噴灌施工的質(zhì)量可靠性；之所以選擇水泥，是為了加快填充物質(zhì)的凝結(jié)速度。此外，如果漏失量不大，應(yīng)該盡可能將漏失的泥漿填充到地層出現(xiàn)的孔隙當(dāng)中，降低漏失量造成的損失。
3．漏漿問(wèn)題
如果在漏漿孔口的位置上出現(xiàn)冒漿的現(xiàn)象，一般是由于地層孔隙出現(xiàn)開(kāi)口過(guò)大的問(wèn)題。在解決這類問(wèn)題的時(shí)候，可以在漿液里面適當(dāng)?shù)募尤胍欢康乃倌齽?，有效的減緩固結(jié)，之后就可以繼續(xù)進(jìn)行噴漿操作了。
4．較大冒漿問(wèn)題
如果出現(xiàn)冒漿量過(guò)多的問(wèn)題，主要是因?yàn)楣苈纺硞€(gè)位置處出現(xiàn)了故障，或者是在有效的噴射范圍中，沒(méi)有投入足夠的注漿量。所以，在解決這類問(wèn)題的時(shí)候，應(yīng)該仔細(xì)的檢查噴漿管路以及各個(gè)管道的接頭位置處是否出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，查看有沒(méi)有密封不夠完全的地方。
有關(guān)灌漿方面的工藝
1．高壓下的長(zhǎng)樁噴射工藝
在高壓下噴射長(zhǎng)樁形成的固結(jié)體必須滿足直徑大小均勻，旋噴樁直徑一致的要求。但是現(xiàn)如今以以往單一的噴射技術(shù)參數(shù)來(lái)噴射長(zhǎng)樁，是達(dá)不到該要求的，還存在一些外在因素，像天然地基的地質(zhì)多種多樣，同一片土地，深度不同，土層也會(huì)各異，在密實(shí)度、含水量等也會(huì)出現(xiàn)不一的情況。這些都會(huì)出現(xiàn)承載力降低，旋噴樁之間交聯(lián)不上等狀況。所以在噴射上對(duì)于一些硬上、深部土層和土粒大的卵礫石要適當(dāng)?shù)脑黾訃娚鋾r(shí)間，或者是在提升和旋轉(zhuǎn)速度上做一些調(diào)整。這就是所謂的長(zhǎng)樁的噴射工藝。
2．有關(guān)復(fù)噴工藝的介紹
以原有的噴射技術(shù)參數(shù)為依據(jù)，如何增加上體破壞有效長(zhǎng)度，就是采用重復(fù)噴射技術(shù)，何為重復(fù)噴射就是對(duì)某一部位進(jìn)行多次噴射，這樣能加大固結(jié)體的直徑或長(zhǎng)度便提高固化強(qiáng)度。復(fù)噴包括兩種，一種是先噴水最后一次噴漿，另一種是全部噴漿。固結(jié)體增徑加長(zhǎng)的效果好不好取決于復(fù)噴的次數(shù)。
3．對(duì)冒漿處理工藝的介紹
在旋噴過(guò)程中，對(duì)于地層狀況的判斷、對(duì)旋噴參數(shù)合理性的審核等方面都是通過(guò)冒漿來(lái)觀察的，所謂冒漿就是在旋噴過(guò)程中產(chǎn)生的，隨著漿液沿著灌漿管管壁冒出地面的為數(shù)不多的土粒，這樣得來(lái)的信息更及時(shí)。據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，以灌漿量的20%為標(biāo)準(zhǔn)，冒漿量低于者為正?，F(xiàn)象，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)先查明原因，一旦查清就應(yīng)及時(shí)想辦法補(bǔ)救。還會(huì)出現(xiàn)一些別的狀況，比如灌漿管密封性不好會(huì)導(dǎo)致流量不變而力突然下降；有時(shí)候出現(xiàn)不冒漿或斷續(xù)冒漿時(shí)，應(yīng)看上質(zhì)是否松軟，如果是上質(zhì)疏松屬正?，F(xiàn)象，就進(jìn)行適當(dāng)?shù)膹?fù)噴來(lái)補(bǔ)救；如果周圍有空洞、通道，就采取以下措施，比如：先拔出灌漿管等待漿液凝固，然后重新灌漿直至冒漿停止等。
4．同結(jié)體控形工藝
固結(jié)體的形狀，可以調(diào)節(jié)噴射壓力和灌漿量、改變噴嘴移動(dòng)方向和速度予以控制根據(jù)工程需要，可噴射成如下幾種彤狀的同結(jié)體：圓盤狀—只旋轉(zhuǎn)不提升或少提升；墻壁狀—只提升不旋轉(zhuǎn)，噴射方向固定；圓柱狀—邊提升邊旋轉(zhuǎn)；大底狀在底部噴射時(shí)，加大噴射壓力、做重復(fù)旋噴或減低噴嘴的旋體提升速度：葫蘆狀—在底部噴射時(shí)，加大噴射壓力、做重復(fù)旋噴或減低噴嘴的旋轉(zhuǎn)提升速度；大帽狀—到土層上部時(shí)加大壓力或做重復(fù)旋噴或減低噴嘴旋轉(zhuǎn)提升速度；扇形狀一邊往復(fù)擺動(dòng)，邊提升。在做完控形工藝后，要求同結(jié)體達(dá)到勻稱，粗細(xì)和長(zhǎng)度差別不大。
5．關(guān)于防縮工藝
當(dāng)選擇純水泥漿液開(kāi)展噴射時(shí)，在土粒和漿液徹底混合后的一段凝固時(shí)間內(nèi)，因?yàn)闈{液析水的影響，一股都出現(xiàn)了程度不一的收縮，致使崮結(jié)體頂部位置形成一個(gè)凹穴，其深度會(huì)由于漿液本身具有的析出性，地層性質(zhì)以及固結(jié)體總長(zhǎng)度和直徑的大小各異而不同，噴射長(zhǎng)固結(jié)體一般凹穴深度在0.3~lm，單管施噴的凹穴深度最小，約0.1~0.3m；其次是二重管旋噴；最大的是三重管旋噴，大概在0.3~lm之間，這是非常不利的，所以一定要制定積極有效的措施進(jìn)行解決。
6．有助于樁身強(qiáng)度加強(qiáng)的工藝
選擇多重管新工藝，也可以是單管分噴，中壓灌漿以及高壓切割一定要分兩步進(jìn)行操作是其基本特征。高壓切割完成后孔中物質(zhì)均為深泥漿，事實(shí)是成孔，接著進(jìn)行經(jīng)中灌漿，事實(shí)是成孔，然后繼續(xù)中壓灌漿，最后制作的固結(jié)體不僅含較少的土，而且強(qiáng)度非常大。這樣的話，盡管施工所需時(shí)間延長(zhǎng)了幾乎一倍，不過(guò)卻使樁身強(qiáng)度有了保障。盡早補(bǔ)漿，因?yàn)樗嗍湛s離析的影響，在注漿完成后一定要盡早補(bǔ)漿，只有如此才能使樁長(zhǎng)有保障，并確保不斷樁。通常在灌漿完成后的2小時(shí)內(nèi)要及時(shí)補(bǔ)漿，有時(shí)還可以選擇干水泥。
結(jié)語(yǔ)
水閘上部結(jié)構(gòu)受高壓噴射灌漿技術(shù)的影響不是很大，該技術(shù)不僅易于操作，造價(jià)低，而且具有較強(qiáng)的安全性以及可控性，在水閘地基加固以及糾偏方面優(yōu)勢(shì)顯著，因此值得大力推廣，在水利工程地基加固以及糾偏方面使用該技術(shù)目前還是首創(chuàng)。