嘉陵江凤仪航电枢纽库区防护工程高压摆喷灌浆

1、嘉陵江凤仪航电枢纽库区防护工程高压摆喷灌浆    【摘 要】本文结合嘉陵江凤仪航电枢纽库区防护工程高压摆喷灌浆试验施工技术实例，阐述了高压摆喷灌浆技术在粉土及卵砾石层地基处理方面的应用，研究了库区截渗的结构形式与工程布置，拓宽了高压喷射灌浆技术的适用范围。【关键词】防护工程高压摆喷灌浆 施工技术1 工程概况四川省嘉陵江凤仪航电枢纽工程位于四川省嘉陵江中游南充市顺庆区凤山乡境内的嘉陵江干流上，下距南充市水路里程约20km，陆地路程约25km。江陵坝护岸位于凤仪航电枢纽库区左岸，属于嘉陵江左岸一级阶地前缘高漫滩地带，距嘉陵江边60400米。本工程试验区是对防

2、护堤松散透水地基的防渗处理工程，护岸设计堤高为57m，其防渗结构型式采用三管高压摆喷扇形桩对接的方式，墙深16.518.0m。摆喷孔按照单排孔布置，分两序施工，高压摆喷防渗墙喷射直径D1.5m。2 地质情况工程区位于川北浅丘区，山顶海拔高程350380米，嘉陵江河床海拔高程265275米。地貌类型主要为构造剥蚀丘陵及侵蚀堆积河谷地貌。吊马坝和江陵坝护岸位于凤仪航电枢纽库区左岸，其场地地下水主要为松散堆积层中的孔隙型潜水与基岩裂隙水。主要赋存于松散卵石层、稍密和中密卵石层及下部基岩强风化带中。勘察查明：粉质粘土层为弱透水层，粉土层、粉砂层及基岩风化带为中等透水层，粉砂层为中含水层，卵石土层为强含

3、水层。3 高压摆喷试验3.1 试验目的：通过现场生产性试验，推荐能满足设计要求并符合地基实际的高压摆喷各项施工技术参数以指导主体工程的正常施工。并对其适应性做出评价。3.2 试验依据：1、水利水电工程高压喷射灌浆技术规范DL/T5200-2004;2、建筑地基基础工程施工及验收规范GB50202-2002;3、水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-2001。3.3 试验场地：根据设计方案以及现场勘察情况，试验段选择在具有代表性的江陵坝段桩号K4+330.00K4+350.00位置，试验段堤基地层为粉土、砂卵石双层地基，勘察揭露覆盖层厚度18.5019.10m。汛前期地下水位深度0.5

4、51.45m。3.4 试验布置：试验分为三组，采用单排布孔的方式。每组孔距分别为1.0m、1.2m、1.4m，分两序施工，采用对接结构形式，灌浆孔摆角不小于60°，喷射深度采用悬挂式。3.5 试验设备3.5.1 高喷台车：采用GYP-50型液压步履式台车，该台车为液压步履式底架，具有移动迅速、机动性强、结构紧凑、起落迅速、安全可靠等特点，适合三管法高喷施工。3.5.2 高压水泵：采用国产XPB型卧式三柱塞高压水泵，其额定压力工作压力为45MPa，流量50100L/min。3.5.3 灌浆泵：选用3SNS型注浆泵， 3SNS型注浆泵为三缸往复式柱塞泵，压力平稳，额定最大压力10.0MP

5、a，最大排量120L/min。3.6 施工工艺流程。本标段的高压摆喷灌浆孔分两序施工，先施工序孔，再施工序孔。施工工序主要包括钻孔、下注浆管、喷射、成墙等，3.7浆液配比与使用。(1)制浆用水泥为普通硅酸盐水泥，强度等级P.042.5;浆液水灰比0.8：10.6：1，控制浆液比重在1.601.70g/m3之间。(2)现场制浆用各种原材料计量采用重量法，控制其误差小于5%。(3)使用高速搅拌机搅拌，时间不小于30S。浆液在过筛后使用，并定时检测其密度。控制浆液温度在540之间。搅拌后时间超过4h的浆液不使用。(4)由于地层条件含有沙土，因此孔口回浆需经过滤处理，重新调配、搅拌测定浆液指标达到设计

6、要求时，方可准予使用。3.8施工方法(1)钻孔达到设计要求后，高喷台车就位，调整支腿，使高喷台车垂直平稳。(2)进行地面试喷，压力与流量均达到要求后，降低压力和流量，将高喷管下至孔底，按照拟定的气、浆各施工参数开始静喷13min，并按预定的摆角摆动。当孔口返浆浓度达到要求后，按照规定的提升速度提升到设计顶高程。(3)高喷灌浆结束后，利用回浆或水泥浆及时回灌，直到孔口浆面不下降为止。(4)定时检测其比重和温度，控制浆液比重及温度在规定范围之内。(5)根据实际情况填写高喷施工记录表，详细、如实记录喷射的提升速度、摆动速度、喷射参数和喷射深度等。高喷施工完毕后，填写高喷灌浆孔质量检验表，进行单孔质量

7、验收。4特殊情况处理(1)、施工中及时观察，准确判断浆嘴、气嘴、水嘴畅通情况;当浆嘴、气嘴、水嘴堵塞后，应停止喷射，采用加大注浆压力、降低水泥浆浓度、上下反复快速移动喷头等方法处理，而后进行搭接长度不小于0.5m的复灌施工。(2)、高喷灌浆因故中断恢复施工时，应对中断孔段进行复喷，搭接长度不得小于0.5m。若停机超过3h，应对泵体输浆管路进行清洗后方可继续施工。(3)、对于施工中大孔隙地层和卵砾石层，可以用复喷的形式解决，也可以考虑先灌粘土浆，再灌水泥浆。(4)、若孔口冒浆量过大，可通过下列措施解决：提高喷射压力;适当缩小喷嘴孔径;适当加快提升速度。(5)、高喷灌浆过程中孔内严重漏浆，可以采取

8、以下措施处理：立即停止提升，降低压力，进行原位灌浆;加大浆液浓度或灌注水泥砂浆、水泥粘土浆或向孔内填入砂、土等堵漏材料;掺加速凝剂;采用间歇灌浆法。5施工质量检查高喷试验施工结束28天后，对三组不同孔距的旋喷墙进行开挖检查、钻孔取芯检验，先开挖孔距1.4m的防渗墙，可以直观的看到桩体之间明显无搭接;开挖孔距1.2m的防渗墙，可以看到桩体之间部分有搭接，经过人工凿挖、冲洗后，桩体局部部位之间基本无搭接，两桩之间取芯，无芯柱;开挖孔距1.0m的防渗墙，经过人工凿挖、冲洗后，可以看到桩体之间搭接明显，搭接长度约2030cm，搭接良好，经过钻孔取芯，芯样均匀完整。对孔内进行静水头压水试验，试验段透水率

9、在0.650.86Lu之间，满足设计要求。6结语高压摆喷灌浆属于隐蔽工程，施工时必须严格控制施工参数才能确保施工质量。摆喷管的提升速度、水泥浆液的比重、灌浆的压力、回浆量等是施工控制的关键。嘉陵江凤仪航电枢纽库区防护工程高压摆喷灌浆采用现场试验来确定参数和工艺，以此作为施工控制的依据，施工过程中使用了先进的施工设备，旋喷机采用了三管法，本次试验最终使用了1.0m孔距的施工。使用大直径的双喷嘴，在压缩空气的保护下，浆液直接喷射到地层中，浆液压力高、流量大，旋喷半径大，同时采用较高的提升速度，加快了施工进度.取得了较好的效果。具有设备先进、工效高、技术可靠、防渗效果良好、工程造价合理、施工条件要求低等优点，再一次体现了该技术在基础防渗方面的优