高喷防渗墙技术在泵站施工中的应用

时间：2024-05-17

刘俊艳

（黑龙江省水利四处工程有限责任公司，黑龙江牡丹江 157003）

1 高喷防渗墙技术

高喷防渗墙技术，即通过钻孔中喷出的高压喷射流，来对土体进行切割破坏。在喷射流喷射过程中，一些混合泥浆能够与之混合在一起，并随着钻孔喷嘴运动而进行混合，最终凝固成为防渗凝固体，用在水利水电设施的建设中，能够达到十分理想的防渗效果。在使用高喷防渗墙技术进行施工时，首先要进行场地与临时设施的设置，清除场内杂物，布置集中制浆站等临时施工设施；其次要进行钻孔工作，按照实际工程图纸进行性放线定位；再次进行制浆，按照工程需要选择搅拌机等设备和材料，并等到钻孔到一定深度后，拔出钻杆，放到喷射管中，对喷嘴等设备进行检查；最后进行高压喷射注浆。高压喷射注浆时必须要严格控制浆、气等的压力和流量，并要控制旋喷的速度、摆速、提升速度等。喷射注浆必须要连续进行，如果在喷浆过程中，压力突然发生升高或降低，孔口的冒浆量突然增加或减小，必须要立刻停止喷浆。如果停止的时间超过三个小时，就必须要对泵体以及输浆管路等进行清洗，然后才能够继续喷射。在高喷施工过程中，必须要注意以下内容：

1.1 高喷之前要对设备与管路等进行仔细的检查，保证压力、流量等都能够满足相关的设计要求，同时保证灌浆管和喷嘴中是清洁、没有杂物的，软管接头部位的密封效果也必须要进行严格的检查；

1.2 在垂直施工时，要注意钻孔的偏斜率，一般在0.5%-1.5%之间；

1.3 在插管和高喷时，要注意防止喷嘴出现堵塞，水、气、浆的压力、流量也必须符合相关设计要求；

1.4 喷管的旋转和提升必须要连续进行，拆卸和安装浆管要尽量减少时间；1.5在深层高喷施工时，要先喷浆然后再旋转或提升；

1.6 在搅拌水泥时，要保证水灰比等按照相关要求进行，并要保证贮存、运输时水泥不会发生沉淀；

1.7 高喷作业时，必须要对压力、流量、冒浆量等相关数据进行测量，同时进行记录。

2 高喷防渗墙技术在某泵站施工中的应用

2.1 工程概述

某泵站工程上游与两侧有河道通过，地下水资源较为丰富。为了保证坑基开挖及后续工程的顺利实施，利用高喷防渗墙技术进行围封。此泵站工程中高喷防渗墙共为1000m，防渗墙的面积约为1.2万m2，高喷防渗墙的厚度为150mm，孔间距为150cm，夹角为25°，高喷段地质主要为含泥质中细砂、含泥质粉细砂、砾石沙层等。

2.2 施工准备

首先，要进行高喷试验，虽然高喷防渗墙属于临时工程，但是防渗墙施工质量与效果，对整个工程质量和后续基坑开挖的影响不容忽视。在施工之前，必须要进行高喷试验，通过试验能够得到相关数据，详见表1。

表1.高喷试验相关数据

通过高喷试验、开挖检查与地质勘察之后，便能够初步了解施工地点相关情况。

2.3 施工方法与过程

本泵站高喷防渗墙施工采用三重管法进行，水灰比为1:1，水压力为35，浆压力为0.6，空气压力为0.4—0.8，摆角为15°，提升速度为8cm/min。施工过程按照前文高喷防渗墙技术的施工工艺流程进行，即钻机—插管—喷射—冲洗管路。根据此工程的实际要求与设计要求，首先将钻机安放在设计孔位中，将钻机对准孔位，孔位的确定按照国家相关规范的精度要求，通过专业测量人员的测量之后，进行定位控制，保证施工时桩位偏差＜5cm，并要根据勘察结果和设计要求，对每个孔的深度进行预计，在钻机造孔时，要对桩端土进行鉴定，判断是否满足设计要求的弱透水层，如果发现漏水、软弱层等特殊现象时，必须要进行详细的记录，然后通过监理工程师进行核定。然后利用水平尺来调整机身的水平，孔斜率保持在1%之内，钻孔到弱透水层深度为1.0m。其次，将喷射管放到设计深度，一边用低压送水、气和浆，一边进行下管。再次，当喷射管到达设计深度之后，送入水、气、浆，等到浆液冒出之后，按照设计要求慢慢提升速度，从下到上一边进行喷射，一边进行提升，到达设计高度后，停止水、气、浆的送入，然后提出喷射管。在喷射开始之后，要注意检查注浆的压力、风量、流量、提升速度等，并将这些数据进行详细的记录，将其绘制成为过程曲线。一般来讲，泥浆泵、高压水泵和空压机中都装有压力表和流量计，如果压力低于或超过设计值时，会表明异常状态。当喷射完毕之后，要将注浆管等一应机具设备冲洗干净，注意管中、机具中不能有残留的水泥浆，可以通过将浆液换成水进行连续冲洗的方式进行，直至管中出现的是清澈的水即可。

3 高喷防渗墙技术在泵站施工中的质量控制措施

首先，在施工准备时期，项目的管理人员必须要编写出合理的、科学的、完整的控制方案，对机具、设备、钻机等进行测试，对孔位和中心线的误差进行控制，对机械设备进行检查并备案，对原材料的质量进行检验和实验。

其次，由于泵站施工完成之后具有较强的隐蔽性，不容易对性能和使用情况进行检查，因此必须在施工过程中进行严格的控制。在施工中的质量控制主要集中在钻孔与喷浆两方面上。

3.1 钻孔：钻孔能够直接关系到泵站的防身情况，因此要对钻孔给予充分重视。钻孔使用的泥浆不仅能够润滑，同时还能够清洁污垢，更加能够保护钻头，因此要对泥浆进行控制，泥浆的粘度应当在17-20s之间，主要成为为优质硼润土，辅料是粘土，二者比重应为1.2-1.3，胶体率必须高于90%，砂含量要≥4%。在钻孔过程中，钻机的位置也是十分重要的，钻头必须要对准孔位圆心，误差不能高于2cm，钻机放置必须要平稳，钻杆要垂直放置。

3.2 喷浆：在喷浆时重点控制项目为材料和制浆，水泥是浆体的主要成分，水泥必须要随用随配，并且严格控制比例，使用之前要先将水泥过筛，并用高速搅拌机进行超过30秒的搅拌。

最后，施工结束之后的质量控制要点主要为对施工质量的检查，先要考虑可能存在质量缺陷的部位，然后进行开挖检查，如果发现表面均匀平整，搭接轮廓分明，那么便可以视为合格。