狮子坪厂房围堰覆盖层段高压旋喷施工技术

狮子坪厂房围堰覆盖层段高压旋喷施工技术

代辉王壮

代辉王壮

（四川二滩国际工程咨询有限责任公司南欧江流域二级电站工程监理部成都610000）

摘要：一般而言高压喷射灌浆适用于淤泥质土、粉质黏土、粉土、砂土、砾石、卵（碎）石等松散透水地基或填筑体内的防渗处理，而对于地质条件复杂的覆盖层通过高压旋喷来改善其结构条件，增强其抗渗性能，提高其强度，并在其上修建挡水建筑物，则是一个值得研究的方向。

关键词：高压旋喷；覆盖层

一、工程概况

1、工程概述

尾水渠垂直于公路及河道进行布置，分尾水暗渠渐变段及直线段；尾水暗渠渐变段长度为23m，布置在公路的右侧；尾水暗渠直线段长度为15m，横穿317国道；尾水渠终点W3控制点距公路9.5m。

2、水文、地质条件

据杂谷脑水文站1958—2000年径流系列统计，多年平均流量为64.4m3/s，多年平均径流量为20.3亿m3，多年平均年径流深为844.8mm，多年平均年径流模数为26.8L（s.km2）。径流的年内分配不均匀，丰水期（5—10月）多年平均流量为102m3/s，占年径流量的79.7%，其中6、7两月占全年的35%。枯水期（11月—翌年5月）多年平均流量为26.3m3，占年径流量的20.3%，2月份流量最枯，仅占年径流量的2.27%。

此段地质条件为覆盖层段，由⑥层崩坡积块碎石土、⑤层漂卵砾石层、④层含砾粉质壤土及③层含漂（块）卵（碎）砾石组成，结构松散，施工成型条件较差，其施工期间支护难度较大。

二、现场情况及施工布置

厂房围堰高喷段位于杂谷脑河右岸Ⅰ级阶地上，厂房及尾水渠基础为漂卵石地基，覆盖层为U形河流冲积漂卵石（河谷陡岸冲刷崩坍冲刷坡积层），钻探厂房及尾水渠护坦，挡土墙基础覆盖层较深，达20～35m，地表高程EL1555～1556m。厂房围堰防渗形式采用砼心墙下接高压摆喷防渗帷幕联合防渗。平行河床段，岩基面较深部位，高喷防渗墙施工高程为EL1551～EL1544m，高喷防渗墙厚度不小于0.8m，上游折线深入漂卵石覆盖层以下8m，其余部分深入漂卵石覆盖层以下7m。上部接3m高的砼防渗墙。高喷帷幕防渗墙与砼防渗墙连接处嵌入0.3～0.5m。

三、施工程序及施工方法

1、施工工艺流程

高压摆喷施工工艺流程见下图。

2、施工方法

围堰高喷施工平台完成后，即开始高喷帷幕施工。高压摆喷注浆孔分为二序施工（单号孔为I序孔，双号孔为Ⅱ序孔）。I、Ⅱ序孔施工间隔时间应大于24h。可采用摆喷对接或折接型式，摆喷对接时，摆角不宜小于60°，摆喷折接时，摆角不宜小于30°。

2.1钻孔

高喷为单排孔，孔距1.0m。风钻钻孔孔径为φ130。I、Ⅱ序孔均采用风钻造孔，孔内有掉块现象时，终孔后应及时用浓泥浆或超薄壁PVC管护孔。

2.2钻孔护壁

采用泥浆冲洗液或SM植物胶冲洗液护壁。终孔后，用浓度较高的泥浆或薄壁PVC管保护钻孔，防止塌孔。泥浆采用粘土或粘土粉搅拌制成，用粘土制浆时需采用专用搅拌机械。用粘土粉拌制浆时，需采用高速搅拌机。

2.3钻孔取芯

按间距8m选定部分I序孔作为先导孔。先导孔要求取芯描述并装箱保存。

3、水泥浆的拌制

3.1灌浆材料:采用普通硅酸盐水泥，标号为32.5，水灰比1～0.5，浆液比重为1.5～1.75。

3.2浆液拌制:要求采用高速搅拌机制浆，制浆能力应满足喷浆要求,拌制好的浆液应在4h内用完,否则应弃掉。浆液应严格过滤，严防发生堵塞事故。浆液灌浆采用泵送。

4、高压摆喷灌浆

4.1采用的技术参数采用的技术参数见下表

4.2下注浆管

注浆管下入前，应先送水、气试喷，把各种压力加到喷射要求的压力和流量，以检查管道是否畅通等。当注浆管下到预定孔深后，确定喷射方向和摆动角度，才可喷射施工。

4.3摆喷注浆

1）注浆前应弄清孔序，确定摆动方向。要防止发生错误，造成断墙。当注浆管下至预定深度，开始送入符合要求的水、气、浆。当浆液冒出孔口时，可自下而上边喷射，边摆动，边提升，直到终喷深度。

2）施工中，先送压力小的，后送压力大的。即先送水泥浆，再送压缩空气，最后送高压水。停喷时则相反。

3）根据不同地层和钻孔情况选择提升速度。另外，应结合返浆量确定提升速度，如果水、气、浆未出现异常，返浆量过大，可适当提高提升速度；返浆量过小，则降低提升速度；若不返浆，应立即停止提升，采取措施。

4）施工中，应经常检查各种技术参数，特别是测定浆压、浆量、进浆和回浆比重。输送浆液必须用三缸泵，保证浆压和浆量的稳定性、注浆的均匀性和连续性。

5）喷射采用P.O.32.5水泥浆液,保证进浆比重为1.5～1.75，即水灰比在0.6～1.0之间选择。高喷过程中，值班人员必须作好浆液初凝时间、浆液流量、风量、压力、旋转速度、提升速度等参数的测量和记录工作，不得提前预记录、回忆记录和改写。如有不符合要求者，应采取纠正措施。

6）供浆、供水、供气必须连续。一旦中断，应将喷射管下到停供点以下0.5m，待恢复供应时再进行高喷作业。

4.4浆液的回收处理

孔口冒出的浆液经过回收坑经筛网过滤后流入沉淀池，再经过旋流器净化处理后进入搅拌桶。回浆比重控制在1.2～1.3以上。回浆比重过小，则地层中可能有漏浆或地层水位过高等现象，应停止提升或降低提升速度，至回浆比重和回浆比重和回浆量恢复正常后，再继续施工。

4.5压浆及回灌

摆喷结束后，应向孔内进行静压充填灌浆。回灌时间不少于30min，直到浆液不再下沉为止。以避免出现孔口空洞现象。

5特殊情况处理

5.1漏浆的处理

当地层漏浆过大，出现不返浆时，应立即停止喷浆。采取净喷，不提升喷管，待孔口恢复返浆后，再继续进行高喷，或降低提升速度，上下重复喷灌的处理措施。对于漏浆严重地段，也可采取向孔内回填砂土或其它颗粒材料进行堵漏。

5.2中断喷浆的处理

当因停电、停水、机械故障等原因，被迫中断。应尽快恢复喷浆，并必须复喷0.5m长度。

四、完成情况及评价

在尾水旋喷完成后，经过一个汛期观察，靠河道侧未出现渗漏，但靠山侧仍有较大渗水，经分析，应是从上游河道转弯处绕渗造成，说明高压旋喷防渗墙施工效果良好，减轻了尾水建筑物施工度汛的压力，创造了较为良好的尾水施工条件。

第一作者简介：代辉，工程师，从事水电站建设10年，现任二滩国际南欧江二级水电站工程监理部副总监。

第二作者简介：王壮，工程师，从事水利水电工程建设11年，现任老挝南欧江流域发电有限公司二级电站项目部副总工程师。