摘要： 廠區圍堰高壓旋噴防滲墻施工過程中遇到的問題及解決方法

關鍵詞：圍堰；高噴；防滲墻

1 概述

1.1工程概述

廠區圍堰采用高壓旋噴樁套接成墻，高壓旋噴防滲墻布置于護岸擋墻軸線上（軸線長度208m），噴射孔間距采用0.9m，共228個孔，單排孔布置，深度22~24.5m（深入基巖0.5m）選用“三重管法”旋噴注漿。鉆孔灌漿分Ⅰ、Ⅱ序進行施工。總工程量為5400m。平均每米單耗為458.42kg/m，防滲墻面積為4860㎡。

基本地層為：上部為人工回填粘土夾層厚約４～５m；下部為河床沖積層，含的塊石與漂石，厚度約為（5~7m），分布廣，粒徑不等，集中體現在2單元（46~58#孔，樁號為：0+062~0+074）；3單元（65~77#孔，樁號為：0+114~0+126）且部分地段含粒砂層，層厚2~3m；底部為灰紫色砂巖。

１.2設計技術指標

（1）高噴防滲墻標準：有效墻厚0.8~1.0m,墻體連接處最小厚度不小于0.6m。

（2）防滲墻深度：要求墻下部深入基巖不小于0.5m。

（3）防滲墻排數及孔距：根據設計要求，采用三重管法旋噴套接，防滲墻為單排，孔距0.9m，為保證墻體完整和連續性而需進行生產性高噴試驗，以保證高噴墻質量和選用合理技術參數。

2施工參數確定及施工布置

2.1施工參數確定

根據設計要求進行生產性試樁，采用參數為：空氣壓力為0.7Mpa，排量0.4～1.8m3/min，漿壓：18～22Mpa，水灰比1：1～1.5：1，進漿比重：1.37～1.5g/cm3，排量60～160L/min，回漿比重應大于：1.2～1.3g/cm3，提升速度：8～18cm/min，旋轉速度：7～10r/min，分次卸管注漿，搭接厚度≥30cm。試驗施工高壓旋噴孔5個，累計鉆孔進尺119.15m、旋噴119.15延米；開挖檢查30m³。旋噴水泥用量總計79.80噸，PVC管（鉆孔護壁）用量125m，水玻璃用量50kg，平均水泥用量669.7kg/m。

通過試驗段試樁開挖檢驗，樁體連接不好，成墻效果差。（原因為開挖檢查過早，水泥與砂石未能有效粘合，強度太低）。為保證墻體連續性采用后續補孔措施進行補救，并將后續施工參數調整為：空氣壓力為0.6~0.8Mpa，排量0.8～1.2 m3/min，漿壓：18～22Mpa，水灰比1：1～1.5：1，進漿比重：1.37～1.5g/cm3，排量60～160L/min，回漿比重應大于：1.2～1.3g/cm3，提升速度：Ⅰ序（6~8）Ⅱ序（10~12）cm/min，旋轉速度：0.8~1.0V（V：提升速度）r/min，分次卸管注漿，搭接厚度≥30cm。

2.2施工布置

2.2.1水泥制漿站

高壓噴射灌漿施工采用集中制漿站供漿，根據地形條件，在黑水河上游右岸河邊適當位置設置一個集中制漿站，制漿站面積約40m2。制漿站由水泥堆放平臺和高速攪拌機平臺組成，送入灌漿現場的低速攪拌機內后采用SGB6-10型輸漿泵泵送入至噴射管內進行噴漿作業。管路采用Φ25CM鋼管。

2.2.2施工用風、水、電

高壓噴射灌漿施工用風采用移動式電動空壓機供風,供風量約為20m3/h；

施工用水根據需要使用潛水泵直接從河道內抽取，用水量約35m3/h；

施工用電，高峰期同時用電負荷約為382.5kvA（取0.8同時系數）。

1#變壓器： 容量1000kvA，負責供應空壓機站180KW空壓機一臺、漿液制輸站、高噴灌漿工作面、泵站抽水及輔助作業等用電。

柴油發電機：容量400kvA，供應空壓機站一臺200KW空壓機用電。

備注：當主供電系統電壓過低或者電壓不穩時，采用柴油發電機進行臨時供電，以保證工程的連續性及工程質量、進度。

3機械設備及漿液材料

3.1機械設備

GYP-50型高噴機1臺，XPB-10高壓水泵1臺，SGY-80巖心鉆機2臺，6PQ潛水泵1臺，XPB-90E高壓水泵1臺，SGB6-10中壓灌漿泵1臺，20m3空壓機1臺，MZ-200履帶液壓潛孔鉆機1臺。

3.2漿液材料

（1）制漿：水泥采用標號不低于32.5號硅酸鹽水泥，并符合《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB175-1999）的規定，采用ZJ-400型高速攪拌機制漿。

（2）高噴灌漿漿液的水灰比1~1.5,為提高防滲性根據需要在孔口對正在進行灌注的孔內加入水玻璃。

（3）制漿材料的稱量采用質量或體積計量法，其誤差不大于5%。

4施工工藝

4.1施工工序

（1）高噴防滲強施工采用分段作業，依次成墻。

（2）高噴防滲強各旋噴孔分序施工，套接成墻，自下游再上游，先Ⅰ序后Ⅱ序。分段包干，平行作業。

（3）單孔噴灌施工程序為：放樣→造孔→下噴具→噴射→提升→回灌→成樁→結束。

4.2施工方法

4.2.1鉆孔

（1）測量放樣：防滲墻施工平臺形成后，由測量人員準確放樣，并在適當位置布置控制點，進行施工期的檢測校核，孔位中心允許偏差不大于5cm。

（2）鉆孔時先移機就位，用水平尺校準機身，控制孔位偏差不大于5 cm，確保鉆孔偏斜率不大于1%。

（3）由于工程地質條件復雜，采用MZ-200履帶液壓潛孔鉆機以及MGY-80鉆機鉆孔潛孔偏心錘跟管鉆進造孔，孔徑150mm，下￠146mm套管跟進，在孔深達到設計要求時下入特制PVC管護壁直至孔底，（PVC管要求脆性較好）然后起拔套管。

4.2.2噴漿

（1）鉆孔結束后，將噴射機移至成孔處，先進行地面試噴，檢查各項工藝參數符合要求后下管，待現場技術人員認可后方可噴射施工，噴射過程中如遇到特殊情況，如噴嘴堵塞等，應將管提出地面進行處理后再進行施工。

（2）制漿：水泥采用標號不低于32.5號硅酸鹽水泥，采用ZJ-400型高速攪拌機制漿，如需摻加外加劑時，漿液配比將通過試驗后確定。

制漿過程中應隨時測量漿液密度，工作結束后，統計該孔的材料用量，漿液制備采用無受蝕水源，確保漿液質量。

（3）噴射提升：噴射管下至設計深度，開始送入符合要求的氣、漿，待注入漿液冒出孔口后，按設計的提升、旋轉、攪動速度，自下而上邊轉動噴射邊提升，直至設計終噴高程停噴。

噴射過程中，技術人員應隨時檢查各環節的運行情況，并根據具體情況采取下列措施：

①接、卸、換管要快，防止塌孔和堵咀。

②噴射因故障中斷應酌情處理，因機械故障要盡力縮短中斷時間，及早恢復噴射灌漿，如中斷時間超過1小時，要采取補救措施，恢復噴射時，噴管要多下0.5～1.0m，保證凝結體的連續性。

（4）回灌：高噴注漿完成后，由于漿液的析水作用，一般固結體均有不同程度的收縮，使固結體頂部出現下沉現象，故應在完成注漿后，停滯一定時間，根據漿液回落情況直至漿面不再下沉為止，回灌漿液一般采用鄰孔高噴冒漿自流充填。

4.2.3高噴灌漿施工要點

高壓噴射灌漿施工時應注意如下情況：

（1）圍堰填筑的高度和寬度，填筑材料的級配和壓實度均應認真規劃，以滿足灌漿施工的客觀要求。

（2）管路、旋轉活接頭和噴嘴等必須擰緊，達到安全密封；水泥漿液、高壓水和壓縮空氣各管路系統均應不堵不漏不串。設備系統安裝后，必須經過運行試驗，試驗壓力要達到工作壓力的 1.5～2.0 倍。

（3）臺車安放應保持水平，噴管的允許斜度不得大于 1.5%。

（4）噴管進入預定深度后應先進行試噴，待達到預定壓力、流量后，再提升擺噴。中途發生故障，應立即停止提升和噴射，以防止樁體中斷。同時進行檢查，盡快排除故障恢復注漿并做好詳細記錄。高噴灌漿因故中斷恢復施工時，要將噴射管頭下入中斷處以下 30cm，采取重疊搭接噴射處理后，方可繼續向上提升噴射注漿，停機時間超過 3h時，要對泵體及輸漿管路進行清洗后方可繼續施工。

（5）高噴水泥漿液必須嚴格過濾，防止水泥結塊和雜物堵塞噴嘴及管路。

（6）高噴結束后要連續將冒漿回灌至孔內，直到漿液面穩定為止，在黏土層或淤泥層內進行噴射時，不得將冒漿回灌至孔內。每次施工完畢后，必須立即用清水沖洗噴射機具和管路，檢查磨損情況，如有損壞零部件應及時更換。

（7）高壓噴射作業過程中，應經常測試水泥漿液密度。漿液水灰比為 1：1時，其相應漿液密度為 1.5g/cm3 ，當施工中漿液密度超出上述指標時，應立即停止噴注，并調整至上述正常范圍后，方可繼續噴射。

（8）噴射過程中，按設計文件要求或監理人指示經常檢查、調整高壓水泵或低壓灌漿泵的壓力，漿液流量、空壓機風壓和風量，旋轉和提升速度以及實際的漿液耗用量。當冒漿量超過 20%或完全不冒漿時，則在漿液中加入速凝劑，縮短固結時間，使漿液在一定地層范圍內凝固，同時增大注漿量，減慢提升速度或進行靜噴，直至正常為止。

（9）若冒漿過大，采取提高噴射壓力，加快提升速度，但應經現場監理人批準，同時對冒出地面的漿液進行過濾，沉淀去雜質，再回收利用。

4.2.4特殊情況處理措施

（1）在噴射過程中，因停電或噴嘴堵塞等分原因造成的噴灌中斷，盡快排除故障，并復噴0.3~0.5cm。

（2）孔內嚴重漏漿需降低噴管提升速度或停止提升靜噴30min，摻加速凝劑，加大漿液密度或灌注水泥砂漿、水泥粘土漿，向孔口沖填砂、土料，如上述方法無效，則報告監理人采用間歇處理。

（3）在噴射過程中，噴射流遇大塊石層或大卵石層，在正常旋噴的情況下，并在塊體另一端的兩側（或一側，依鉆孔情況而定）補增噴灌孔以確保搭接，或者調整鄰孔孔距以及相應參數進行處理。

5施工中遇到的主要問題

5.1鉆孔

（1）遇有塊石后漂石時，集中體現在2單元（46~58#孔，樁號為：0+062~0+074）；3單元（65~77#孔，樁號為：0+114~0+126）鉆進十分困難，平均進尺為1.2m/d，且消耗材料多，采用直捶鉆進，偏心錘掃孔鉆進速度稍有提高。

（2）在砂卵石層中經常出現卡錘的現象，嚴重時偏心錘回返不出就必須連同套管一起拔出，重新造孔，造成大量重復工作。通過更換管靴和偏心錘此問題才得以緩解。

5.2噴漿

（1）孔口返漿反常，返漿量小于進漿量的20%或者不返漿，或反漿密度小于1.2g/cm3，密度過小或者不返漿，慢速提升或加入水玻璃。過大可采用提高噴射壓力，適當加快提升。

（2）為防止噴嘴堵塞，采用下管低壓噴水或者氣的方式，也可用膠布纏住噴嘴下管。

6結語

（1）工程完工后檢測墻體0.8~1.1m，

土工膜是一種以高分子聚合物為基本原料的防水阻隔型材料。主要分為： 低密度聚乙烯LDPE土工膜、高密度聚乙烯HDPE土工膜和EVA土工膜。1.幅寬、厚度規格齊全。2.具有優良的耐環境應力開裂性能及優良的耐化學腐蝕性能。3.優良的耐化學腐蝕性能。4.具有較大的使用溫度范圍和較長的使用壽命。5.使用于垃圾填埋場、尾礦儲存場、渠道防滲、堤壩防滲及地鐵工程等。

抗壓強度達到6mpa,,抗壓強度達到75kn，達到了質量要求。后期開挖樁體搭接好，防滲效果很好，使后續工程得以順利進行。