水利工程中水閘加固施工技術研究
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［摘要］以高壓噴射灌漿技術為主，分析了此加固技術的優(yōu)勢特點，并闡述了該技術的具體應用，提出施工中存在的問題及解決對策。
0引言
以高壓水射流切割作為基本原理，在化學注漿前提下所得出的高壓旋噴法在當前水利工程建設中的應用較為廣泛。高壓噴射注漿實質上是充分利用鉆機進行鉆孔，然后在指定位置安置注漿管，通過高壓將漿液噴射出去，一般而言，噴射壓力通常在20MPa以上，在此高壓條件下，漿液會使原有的土體結構遭到破壞。出現(xiàn)在水面上的是許多細小土粒，其他顆粒會在外力的作用下和漿液進行混合，通過人為操作，漿土混合物會按照一定的規(guī)律進行排列。在漿液完全凝塊之后，便可形成復合地基，這種地基主要由樁間土和固結體組成?；诟邏簢姖{所形成的復合地基，具有相對較強的承載能力，可是水閘等更加穩(wěn)固、可靠。
1高壓噴射灌漿施工技術
1.1高壓噴射灌漿施工技術工作原理
該施工技術主要用于軟基處理加固與透水層防滲等工作中，合理運用高壓噴射灌漿可實現(xiàn)位置移動以及滲透凝結等實際效果。該施工技術的基本工作原理為:將裝有噴射嘴的注漿管插入完成鉆孔作業(yè)的鉆孔當中，然后以高壓方式使?jié){液噴出，此時漿液所具有的高強沖擊能力會對原有土層造成破壞，以此形成一定空間，在噴射壓力達到標準之后，土粒會和上層結構相分離，其中一部分會在漿液的帶動下浮出地面，而另外一部分則會在外力影響下，與漿液構成混合物，并按照一定比例與規(guī)律進行排列，最終形成高承載能力的復合地基。
1.2高壓噴射灌漿施工技術的優(yōu)勢特點
1)施工方便，設備先進且輕盈，靈敏度高，具體操作流程簡單易懂，僅需鉆出一個深孔即可，資源利用率高，因而應用頻率較高。2)具備垂直噴射、水平噴射以及傾斜噴射等多種功能。其中，垂直噴射主要用于地基施工，而傾斜與水平噴射則在隧道等工程中較為常見。3)耐久性突出，永久性工程可選取此類施工技術，通過高壓噴漿而形成的復合地基可很好地滿足設計要求，而且長時間的使用也不會出現(xiàn)明顯變化，進而擁有良好的耐久性。4)漿液可再回收利用，在運用該技術的過程中，會有一定量的漿液浮出地面，這些漿液是可以回收利用的，在一定程度上提高了資源利用率。
2主要施工流程
2.1鉆孔
高壓噴射灌漿施工流程見圖1。首先，切實做好前期準備，鉆機就位并對準鉆孔，機身應使用水平直尺進行測量，并將鉆機架固定。鉆孔過程中應準確控制偏移量，不得超出標準限度。整個過程需詳細記錄，鉆孔完成后，相關負責人應對終孔情況進行檢查，確認無誤之后再進行簽字，禁止擅自決斷。通常情況下，應使用磨盤鉆進行鉆孔，根據(jù)具體的施工要求，以5m為單位進行測量，如果實際偏差超出限度，應立即進行整改。此外，若施工中出現(xiàn)漏漿，應采取相應措施進行補漏，保證泥漿可在孔中正常運轉。
2.2下注漿管
在下注漿管之前，應檢查噴嘴的暢通情況，若存在堵塞現(xiàn)象應立即更換。檢查無誤之后，將注漿管下放至標準深度，并根據(jù)防滲墻質量要求設置噴嘴的具體方向，不得出現(xiàn)偏斜等問題。如果注漿管無法下到標準深度，應結合具體原因作出調整，并重新進行下管。
2.3噴射灌漿
高壓噴漿實際上是將裝有噴嘴的注漿管下放至標準深度之后，按照設計與施工要求，展開噴漿設計，然后進行灌漿操作，以孔口處出現(xiàn)冒漿為結束指標，然后進行提升、旋轉與擺動，進而完成由上至下的施工流程。這3項操作應有序執(zhí)行，直至滿足設計要求。
2.4清洗充填
噴射施工完成后，應確保其清潔度，不得留有任何雜物，以免對后續(xù)施工造成實際影響。在噴漿高度到達孔洞的頂部之后，先將噴頭從孔中提拉出，然后向孔中注入一定量的水泥砂漿，始終確保漿液高度不變，隨著漿液沉積不斷進行補漿，直至不再出現(xiàn)沉積現(xiàn)象。在實際施工過程中，有些施工現(xiàn)場的地形地勢較為平坦，針對這種實際情況，需要在孔口的周圍開挖出一定深度的溝槽，這樣一來，冒漿可對之間造成的孔洞進行填補。為防止頂部出現(xiàn)凹陷，應確保注漿過程一次完成，直至孔內漿液飽和。
3加固施工技術應用過程中存在的問題與解決方法
3.1孔斜問題及解決方法
對于鉆孔而言，孔斜問題十分常見。如果實際情況中切實發(fā)生孔斜問題且未對其進行有效的處理，將會對水閘防滲效果以及連續(xù)性造成直接影響。因此，應對孔斜問題的防治與處理給予足夠的認識和關注。若孔斜問題較為嚴重，已經(jīng)超出容許范圍，則會出現(xiàn)搭接錯位等問題，不僅影響施工，還容易引發(fā)各類安全事故。為避免這些問題的發(fā)生，需要在施工初期做好準備工作，保證鉆機具有良好的工況與穩(wěn)定性，同時對鉆桿的垂直性進行檢查。鉆孔過程中，需要遵循輕壓慢鉆的基本原則，緩慢進行，從而使鉆桿的垂直度可以滿足施工要求。在連續(xù)鉆進時，要切實加強測斜頻率，如果已經(jīng)出現(xiàn)了孔斜問題，應及時進行整改和校正，若情況較為嚴重，則需按要求進行掃孔，禁止繼續(xù)施工。
3.2漏漿問題及解決辦法
鉆孔時，稍有不慎就會造成漏漿問題，產(chǎn)生這一問題的主要原因是不同地層的特性。若實際情況中出現(xiàn)了嚴重的漏漿問題，且漏漿量表現(xiàn)出明顯的增長趨勢，則需立即選用黏土、砂土等材料對漏點進行封堵。在此過程中，選取黏土是為了更好地加固孔壁，在有效封堵漏點的同時還能起到充填的作用。而選用砂土則是為了防止水體對填充物質造成破壞，從而保證灌漿質量及其可靠性。除了這兩種常用的封堵材料，還可根據(jù)實際情況，使用水泥，水泥具有快速凝結的作用，可提高填充物的凝結效率。若實際漏漿量并不是很大，應采取溝槽開挖的手段，將漏漿回填至地層縫隙之中，以此減少資源浪費。
3.3冒漿問題及解決辦法
孔口產(chǎn)生冒漿的主要原因為地層的裂隙較大，使得內部漿液持續(xù)冒出。針對此類問題，可以在所用漿液中加入適量的速凝劑，加快漿液固結的速度，從而有效防止冒漿。
3.4較大冒漿問題及解決辦法
上述冒漿問題的解決辦法主要適用于實際冒漿量較少的情況，而如果冒漿量過大，則可能是因為某個設備或區(qū)域發(fā)生了故障，或是在標準噴漿位置中，所投入的注漿量不夠，無法滿足設計施工要求造成的。為此，在解決較大冒漿問題時，應先對管路與各個接頭進行檢查，檢查其是否存在破損等問題，查清其密封程度是否滿足要求，若不滿足應進行有效整改。
4結語
高壓噴射灌漿是當前較為常用的水閘施工技術，具有施工簡便、設備先進、加固效果好等優(yōu)勢，可通過復合地基的形成有效提高水閘穩(wěn)定性與可靠性。高壓噴射灌漿主要有鉆孔、下注漿管、噴漿與清孔填充等環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都需得到足夠的重視。另外，在施工過程中，由于受到外界因素的影響，可能會出現(xiàn)孔斜、漏漿、冒漿等問題，所以施工過程中應切實加強管理，消除潛在問題，以有效提高加固施工質量。
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作者：王章 單位：瑞安市江北灌區(qū)管理中心