高壓噴射灌漿施工程序

高壓噴射灌漿應(yīng)分排分序進(jìn)行。在壩、堤基或圍堰中，由多排孔組成的高噴墻應(yīng)先施工下游排孔，后施工上游排孔，最后施工中間排孔。在同一排內(nèi)如采用鉆、噴分別進(jìn)行的程序施工時(shí)，應(yīng)先施工Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔。先導(dǎo)孔應(yīng)最先施工。Ⅰ序孔和Ⅱ序孔可采用“焊”接或“切”入式連接。

施工程序?yàn)殂@孔、下置噴射管、噴射提升、成樁成板或成墻等。

高壓噴射灌漿的噴射形式有旋噴、擺噴和定噴三種。

高壓噴射灌漿形成凝結(jié)體的形狀與噴嘴移動(dòng)方向和持續(xù)時(shí)間有密切關(guān)系。噴嘴噴射時(shí)，一面提升，一面進(jìn)行旋噴則形成柱狀體；一面提升，一面進(jìn)行擺噴則形成啞鈴體；當(dāng)噴嘴一面噴射，一面提升，方向固定不變，進(jìn)行定噴，則形成板狀體。這三種噴射形式切割破碎土層的作用，以及被切割下來(lái)的土體與漿液攪拌混合，進(jìn)而凝結(jié)、硬化和固結(jié)的機(jī)制基本相似，只是噴嘴運(yùn)動(dòng)方式的不同致使凝結(jié)體的形狀和結(jié)構(gòu)有所差異。

高壓噴射灌漿的施工機(jī)械由鉆機(jī)或特種鉆機(jī)、高壓發(fā)生裝置等組成。噴射方法不同，所使用的機(jī)械設(shè)備也不相同。

高噴灌漿最常用的材料為水泥漿，在防滲工程中使用黏土水泥漿。化學(xué)漿液使用較少，國(guó)內(nèi)僅在個(gè)別工程中應(yīng)用過(guò)丙凝等漿液。

高壓噴射灌漿的基本方法有單管法、二管法、三管法和多管法等。

單管法

單管法是用高壓泥漿泵以20~25MPa或更高的壓力，從噴嘴中噴射出水泥漿液射流，沖擊破壞土體，同時(shí)提升或旋轉(zhuǎn)噴射管，使?jié){液與土體上剝落下來(lái)的土石摻攪混合，經(jīng)一定時(shí)間后凝固，在土中形成凝結(jié)體。這種方法形成凝結(jié)體的范圍（樁徑或延伸長(zhǎng)度）較小，一般樁徑為0.5~0.9m，板狀凝結(jié)體的延伸長(zhǎng)度可達(dá)1~2m。其加固質(zhì)量好，施工速度快，成本低。

二管法

二管法是用高壓泥漿泵等高壓發(fā)生裝置產(chǎn)生20~25MPa或更高壓力的漿液，用壓縮空氣機(jī)產(chǎn)生0.7~0.8MPa壓力的壓縮空氣。漿液和壓縮空氣通過(guò)具有兩個(gè)通道的噴管，在噴射管底部側(cè)面的同軸雙重噴嘴中噴射出高壓漿液和空氣兩種射流，沖擊破壞土體，其直徑達(dá)0.8~1.5M。

三管法

三管法是使用能輸送水、氣、漿的三個(gè)通道的噴射管，從內(nèi)噴嘴中噴射出壓力為30~50MPa的超高壓水流，水流周圍環(huán)繞著從外噴嘴中噴射出一般壓力為0.7~0.8MPa的圓狀氣流，同軸噴射的水流與氣流沖擊破壞土體。由泥漿泵灌注壓力為0.2~0.7MPa、漿量80~100L/min、密度1.6~1.8g/cm³的水泥漿液進(jìn)行充填置換。其直徑一般為1.0~2.0m，較二管法大，較單管法要大1~2倍。

高壓噴射灌漿防滲和加固技術(shù)適用于軟弱土層。實(shí)踐證明，砂類土、粘性土、黃土和淤泥等地層均能進(jìn)行噴射加固，效果較好。對(duì)粒徑過(guò)大的含量過(guò)多的礫卵石以及有大量纖維質(zhì)的腐殖土層，一般應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定施工方法。對(duì)含有較多漂石或塊石的地層應(yīng)慎重使用。

檢查內(nèi)容：包括固結(jié)體的整體性、均勻性和垂直度；有效直徑或加固長(zhǎng)度、寬度、；強(qiáng)度特性（包括軸向壓力、水平推力、抗酸堿性、抗凍性和抗?jié)B性等）；溶蝕和耐久性能等幾個(gè)方面。

質(zhì)量檢測(cè)方法：有開(kāi)挖檢查、室內(nèi)試驗(yàn)、鉆孔檢查、荷載試驗(yàn)以及其他非破壞性試驗(yàn)方法等。

對(duì)己建成的堤、壩、閘工程的滲流破壞隱患，使用高壓噴射灌漿技術(shù)，在不開(kāi)挖，不釋放地基應(yīng)力的情況下，按設(shè)計(jì)高程和幾何形狀鉆孔，下注漿管即可進(jìn)行加固，也可重建新的防滲墻。該方法有良好的連續(xù)接合性能，在有效沖切范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)“焊接式”或“切割式”連接。焊接式，即對(duì)地下己有建筑物或由高壓噴射灌漿己形成的凝結(jié)體，先進(jìn)行沖切剝離，再用漿液充填膠結(jié)，形成牢固的連接。“切割式”即對(duì)強(qiáng)度不大的結(jié)構(gòu)物或由高壓噴射灌漿法形成的凝結(jié)體，高壓射流可將其沖擊切割，形成交叉或鑲嵌連接。上述2種連接方法只要是在有效射程以內(nèi)，均可實(shí)現(xiàn)無(wú)接縫連接。高壓噴射灌漿的有效噴射距離與選用的工藝參數(shù)和地層條件有關(guān):噴射壓力為30MPa ~50MPa的三管法，采用定噴和擺噴法在砂性土或壤土，孔距可定為2m;孔深較大時(shí)，為防止孔斜，造成下部不連接，必須用精度高的測(cè)斜儀，使孔斜控制在3%。以內(nèi)，以孔深和孔斜率計(jì)算出孔距。在有大顆粒的地層，應(yīng)提高噴射壓力，并采用旋噴或大角度擺噴，自下而上形成水泥或砂漿池，使大顆粒落入沙漿池中作為骨料。對(duì)強(qiáng)度要求不高的低水頭工程，可采用定噴法，以折線連接，形成折線板墻帷幕。對(duì)兼有防滲和補(bǔ)強(qiáng)雙重要求的工程，可用擺噴法或旋噴、擺噴、定噴三結(jié)合的方式，形成振板式凝結(jié)體，適用于防滲同時(shí)兼有地基加固等工程。

20世紀(jì)70年代初，日本首先提出用射流沖切攪拌地層，通過(guò)噴射灌漿形成凝結(jié)體以提高地基承載力的方法。70年代末，中國(guó)山東省水利科學(xué)研究所引進(jìn)改造了原設(shè)備，使之適用于水利工程地基的防滲工程，己推廣到20幾個(gè)省、自治區(qū)、直轄市。山東喬店水庫(kù)因砂卵石地基漏水，用高壓噴射灌漿法處理，鉆孔深41m，取得了良好效果。中國(guó)云南陸良縣麥子河水庫(kù)壩基砂層漏水，用高壓噴射灌漿法處理，鉆孔深26m，建造防滲墻7000㎡。廣東大亞灣核電站供水水庫(kù)壩高58.5 m，因接觸帶漏水威脅土壩安全，用高壓噴射灌漿方法處理，鉆孔深73 m，獲得成功。中國(guó)三峽圍堰工程造地下防滲墻己突破大塊徑(2.0m左右)漂石營(yíng)造防滲墻工藝。在塊石堆石體中營(yíng)造防滲墻的工藝己在山東青島污水處理廠施工成功 。