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7.7上游围堰高喷防渗墙施工7.7.1概况上游围堰堰顶高程▽2622.0m，截流戗堤顶部高程▽2616.5m。高程▽2616.5m以下堰体采用桩、板结合高喷墙（即旋喷桩和摆喷板相搭接）防渗，合计工程量2592m2。7.7.2施工布置（1）围堰基础防渗施工具有工期紧的特点，根据我局在相似地层施工经验，采取采用桩、板结合高喷墙的防渗方式，在10~40m深度的地层工效高，具有良好的防渗性能，可满足要求。（2）根据规范要求，高压喷射防渗墙正式开工前，要选择具有代表性的地层进行灌浆试验，从而确定高喷的各项施工技术参数，墙厚度不大于1.0m时，采用二重管法；墙厚大于1.0m时，采用三重管法。采用二重管法喷射注浆的水灰比为1：1～1.5：1；采用三重管法喷射注浆的水灰比为1：1。初拟技术参数如表7.7-1：表7.7-1三重管高压旋喷灌浆参数水压力（MPa）水流量（L/min）浆压力（MPa）浆量（L/min）风压（MPa）风量（m3/min）提升速度（cm/min）旋转速度（r/min）20~2275275～1000.77～105～88～10二重管法时根据以上参数和地层情况略做调整。（3）高喷防渗墙相关参数上游围堰高喷防渗墙孔距初拟为1.1m，分2序施工，Ⅰ序孔为旋喷桩，Ⅱ序孔为摆喷板墙。旋喷桩直径设计为0.8m，摆喷半径0.5m，摆角设计35°。高喷防渗墙穿透河床覆盖层及岩体强风化层，深入基岩0.5m。（4）造孔设备和高喷设备钻机和高喷设备沿防渗墙轴线布置。钻孔使用YGSL-120型液压工程钻机，Ø146mm孔径，套管跟进钻孔，特制PVC管护壁。高喷使用ZJB/BP-90变频泵、GYP-50型高喷台车等设备。GYP-50型液压高喷台车，提升和摆动可无级变速，满足高喷过程中调整施工参数的要求。设备宽度：GYP-50型液压高喷台车（履带式）2.8m，YGSL-120型液压工程钻机宽度2.2m，则工作面宽度8m可满足施工要求。先导孔按每30~50米一个布置，使用地质回转钻机造孔，膨润土泥浆做冲洗液。（5）制浆站使用高速搅拌机配制浆液。制浆站和灰台布置在堰坡，不占用堰顶工作面。制浆使用P.O42.5普通硅酸盐水泥。（6）其它设备材料使用与主要设备配套的专业设备、材料，最大限度满足设计要求。（7）施工管线布置管线沿围堰外侧布置，穿围堰的部分采取保护措施埋设。（8）场地全面规划，开挖排浆沟和集浆池，做好废水和废液的处理回收。7.7.3施工工艺流程三重管高喷施工工艺流程如图7.7-1所示。图7.7-1高压喷射灌浆施工流程图7.7.4施工工序说明（1）钻孔钻机就位钻孔下喷射管制浆试喷旋转（定向或摆动）喷射，提升成桩（板墙）冲洗充填灌浆开钻前先进行场地平整、夯实、清除杂物，钻机就位，加高垫平稳后用水平仪检查钻机前后左右，并调整其呈水平状态后方可开孔位，开孔孔位与设计孔位的偏差不大于5cm。根据地层情况选择合适的钻机：对砂卵石层，选用全液压动力头冲击回转钻机，气动偏心潜孔锤跟管的钻进方法。为减少相邻孔串浆情况，钻孔分两序逐序加密。钻孔完成后进行孔深测量，由质检人员进行工序验收，检测孔深超过设计墙底深度0.3m，即可终孔，并经监理工程师验收签证，终孔后保护好孔口，防止异物掉进孔内。钻机移位后，孔内下入护壁用特制PVC管，起拔套管待喷。（2）下高喷管选用顺直、无变形的长喷管（长度一般在9m以上），以确保整体垂直度和减少接头数量，同时减少了装卸喷管的次数。选用直径76mm的喷管，喷管与孔壁之间有较大的间隙，减少抱管现象。每次下喷管前检查喷嘴，磨损超过控制标准立即更换。平整高喷台车行走道路，高喷台车就位；试喷检查喷嘴、喷管畅通后，下入高喷管（三管）至设计深度自下而上进行喷射提升。（3）喷射提升送入满足要求的水、气、浆，孔底静喷1~3min，待注入的浆液冒出地面后，按预定的提升速度、旋喷速度，自下而上边喷射、边转动、边提升，直到设计高度。喷射灌浆开始后，现场工程师、质检员经常检测和监测高喷的流量，检查各参数均符合设计要求，测定冒浆比重，当达到桩顶1.0m时放慢提升速度，静喷30s。喷射灌浆结束后，关闭高压水及气，继续往孔内送水泥浆液，直至孔口浆液面几乎不下降时，结束供浆。为解决凝结体顶部因浆液析水而出现的凹穴现象，当喷射结束后，将周围喷射孔的孔口返浆向孔内静压充填注浆，直至孔口液面不再下沉为止。通过控制喷杆提速、摆速及水泥浆比重和压力，使水泥浆液与砂卵石充分混合达到一定强度。定期测试水泥浆液密度，浆液水灰比为1：1和1.5：1时，其相应浆液密度分别为1.5g/cm3和1.37g/cm3，当施工中浆液密度超出上述指标时，立即停止喷注，并调整至上述正常范围后，再继续喷射。孔口返浆回收和处理：施工过程中，对于孔口返浆通过排浆沟引流到现场回收池内，用污水泵抽回制浆站进行再生处理；对于不能利用的废浆则导入废浆沉淀池，按规定进行处理，避免废浆乱排乱流，影响文明施工形象。当喷射到设计高程，喷射完毕后，及时将各管路冲洗干净，不得留有残渣，以防堵塞，尤其对注浆系统更为重要。通常将浆液换成清水进行连续冲洗，直到管路中出现清水为止。一次下入的喷管可以不必拆卸，直接在喷浆的管路中用泵送清水，即可达到清洗的目的。喷射灌浆结束后，把钻机等机具设备移到新孔位上，进行下一孔的施工作业。相邻两桩施工间隔时间应不小于48h，间距应不小于3m。（4）凹穴的处理喷射注浆后，由于重力作用和浆液性能本身的特性，喷射注浆形成的浆、气、土混合液，在逐渐凝结硬化的前期，其表面因析水沉淀而出现一定程度下陷形成所谓凹穴。凹穴的深度与土质、浆液的性能、凝结体的长度和喷射类型等因素有关，一般深度为凝结体总长（高）的3%～10%，对纯水泥浆、砂质土地层和三管法施工其值偏大。凹穴的处理采用以下两种方法：1）在喷射注浆完毕时即连续或间断地向喷射孔内静压灌注浆液，直至孔内混合液凝固不再下沉。2）在喷射注浆完成后，向凝结体与其上部结构之间的空隙进行第二次静压注浆，浆液的配方应为不收缩且具有膨胀性的材料，如采用水泥；水：铝粉的配比为9.8：6.9：0.3的浆液。7.7.5施工质量控制（1）高喷注浆防渗墙施工除保证使用合格的水泥外，其他重点为墙厚、墙深、喷浆体间的相互搭接、墙体连续完整及墙体材料均匀等。主要施工技术控制要素为孔距、孔深及孔斜率、水泥浆、水及气体的喷射压力、水泥浆液比重和注入地层的浆量、提升速度。难点是钻孔斜率、喷射浆、水、气的压力的控制。高喷法施工的质量控制点是：施工原始记录、钻孔深度、注浆长度、工艺参数、施工流程、桩孔偏差。注浆固结体的范围大小与土的种类和基础密实程度有较密切的关系，不同的土类和喷射方式所形成的固结体大小也不相同，因此，在施工前，根据地质资料，在施工区段进行两个围井试验，以检验设计注浆参数和使用的机械设备能否满足设计技术要求。注浆施工的工程质量直接影响墙体的防渗和加固性能，是高喷法施工的最关键环节，应注意检查浆液比重、浆液初凝时间，注浆流量、风量、水量、压力、提升速度、摆角等参数是否符合设计要求。高喷注浆施工的质量控制是一种全方位、全过程的控制，既包括施工的各个工序环节，也包括施工的材料，还有施工的设备、人员等方面的控制。（2）注浆材料的质量控制1）对原材料的要求原材料的种类和质量对注浆材料性能和应用效果影响很大，是工程质量的关键，在工程实施过程中，对进场原材料必须严格按国家标准要求控制。①水泥：水泥是注浆的最主要的原料，由于用量大，除对生产厂家要求有经国家质检部门认证的合格证外，还要求对每一批次水泥都要取样送国家认证的质检机构进行检验，以杜绝不合格水泥进入施工现场。原材料试验应由供应单位、检测单位、施工单位分别进行，互相验证。在施工过程中，定期或不定期试验检查材料质量。注浆施工过程中的材料配方应经过设计试验选优。最好有两种以上材料配方，两种以上特殊情况配方，以适应施工条件的变化，例如气候变化、材料供应变化、地质条件变化等。特别注意受天气影响较大的土料、砂料的试验，根据含水量的变化和水质变化随时调整和改变配合比。②外加剂：外加剂是浆液配制时，为改善其性能而添加的材料。由于外加剂品种质量差别较大，所以外加剂必须进行试验，验证厂家提供的资料是否符合标准。添加时按照外加剂使用的工艺要求，科学地确定掺量，严格使用工艺。外加剂品质要符合DL/T5100—1999《水工混凝土外加剂技术规程》的规定。2）原材料的检验为了使浆体和凝结体满足设计施工要求，原材料必须进行理化试验。①水泥根据相关规范，试验项目包括：强度（3天、28天）、安定性、细度、烧失量、三氧化硫、不溶物氧化镁和碱，必要时要作化学分析。②外加剂按有关标准试验。一般结合配方试验，验证厂家保证的指标。试验项目：减水率、泌水率、含气量、粘度（坍落度或扩散度）、凝结时间差（初凝、终凝）、抗压强度比、收缩比等。特殊用途的外加剂，应符合相应标准，并作相应试验。3）浆液或浆体试验高压喷射注浆时，一部分浆液与地层搅混进入地层，另一部分浆液将由孔壁流出地面。为了提高注浆效果，减少材料损耗，应该使用最优的浆液水灰比，为此应采取如下几条措施。①选用合适的水灰比。②通过试验，调整工艺参数，使其冒浆量最小。③对流出地面的浆液，经过沉淀池沉砂后回收再次利用，减少环境污染。④保证浆液有足够的稳定性。⑤掌握从原材料拌制到凝结前处于流动状态的浆液或浆体的性能。这些性能要与施工技术和设备相适应，能满足注浆和防渗墙的质量要求。4）凝结体或结石试验注浆材料从原材料配制，经过浆液或流塑状态，最终凝结形成结石。凝结体或结石的性能应满足工程要求。凝结体和结石试验分室内试验、施工现场试验。a、室内试验根据试样来源分室内制样和现场取样。室内制样试验，其影响因素比较单一，试验成果是理想的结果，施工中不可能完全达到，可以作为施工参考。b、施工现场试验为试验施工技术而在工地进行的试验，是为达到实际的注浆和防渗墙施工目的而进行的生产性试验。②凝结体和结石的试验项目外观描述、密度、抗压强度、抗拉强度、抗折强度、弹性模量、渗透系数、破坏比降、抗冻标号等。（3）施工过程质量控制施工过程控制采取以单元工程为基础，以工序控制为手段的全过程控制，进行标准化、程序化管理。根据高喷施工的工艺特点，需要从6个环节加强控制，即定孔位、造孔、浆液配比、下喷管、高压注浆、回注等。1）定孔位在防渗轴线将高喷孔按设计孔距一次性测量放样，并用木桩作标记。各分部工程Ⅰ、Ⅱ序孔统一编号，以防在高喷时出现错喷，确保地下成墙连续，孔位偏差要求控制在±5cm以内。对特殊部位，则要求适当缩小孔距，确保连接质量。2）钻孔是垂直防渗高喷技术中十分重要的环节钻孔的质量和效率被认为是高喷施工得失成败的关键，而高喷防渗墙的连续性和搭接质量在很大程度上取决于钻孔的垂直度。钻孔偏斜将导致相邻孔间墙体局部搭接不上，或喷管下不到孔底的情况。通常采用的钻孔垂直度控制方法如下：①设备的选择：对于本工程砂卵石的地质条件下，选用全液压动力头冲击回转钻机基本能够保证钻孔的垂直度。②钻机底架在施工中采用液压调平油缸支承。③钻具的外径和长度应与孔径和孔深相配套，复杂地层可考虑使用钻杆扶正器。④开孔时应调平钻机，利用仪器从相互垂直的两个方向测量钻机给进桅架（或立轴、主动钻杆）的垂直度，钻机开孔前应固定牢固。⑤钻孔过程中采用KXP－1型测斜仪对孔内情况进行检测，发现问题，及时纠偏。⑥钻孔完成后进行孔斜检测，不合格的必须在邻近位置重钻。3）浆液配比高喷所用浆液主要材料为普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥、外加剂等。水泥在使用前应作质量鉴定。搅拌水泥浆液所用水应符合混凝土拌合用水标准。浆液水灰比和比重应控制在设计允许范围之内。浆液存放温度在10℃以下时，存放时间不宜超过5小时；温度在10℃以上时，不超过3小时。高喷作业时，随时检测浆液的比重，发现达不到使用要求，应立即停止使用，重新拌制合格后方能喷浆。4）下喷管主要控制喷管是否下到设计深度，保证下喷管的时间间隔不要过长，否则必须进行复喷。摆喷时还必须严格控制喷嘴的角度在下放时控制在设计的方位。喷浆过程中，若需拆卸注浆管