水利水电施工中的高压喷射灌浆技术浅析

水利水电施工中的高压喷射灌浆技术浅析

曹永泉

甘肃水利机械化工程有限责任公司

摘要：施工周期长、工序繁琐、施工难度系数高是水利水电工程建设项目的施工特点。本文介绍了高压喷射灌浆技术的涵义和优点，综合分析了高压喷射灌浆技术在水利水电建设中的应用要点，并结合工程实例，探讨了高压喷射灌浆技术的实际应用，从而有利于提高水利水电工程建设质量。

关键词：水利水电工程；高压喷射；灌浆技术；应用

引言

若想改善基础工程的防渗性能，提高整体工程质量，必须高效运用高压喷射灌浆技术，以此推动水利水电工程建设事业的良好发展。

1 高压喷射灌浆技术的涵义及优点

1.1高压喷射灌浆技术的涵义

高压喷射灌浆技术的涵义主要是指在地基夯实加固处理过程中，采用高压技术开展灌浆工作。高压喷射灌浆技术的核心原理为：依靠高压技术，将水源与混合浆液压入地基结构层，使用预先配制的水泥浆完成灌注。采用高压喷射灌浆技术的主要目的是加快地基结构板结，改善地基结构抗震性能，增大地基结构的承载负荷力。

整体来说，高压喷射灌浆技术具有原材料价格低廉，技术操作简便化与耐久性突出等优势特征。因此，高压喷射灌浆技术早已在水利水电建设项目中得到了广泛的应用。

1.2高压喷射灌浆技术的优点

高压喷射灌浆技术在水利水电建设工程中主要的优点集中体现在工程竣工阶段。采用高压喷射灌浆技术，可以在不改变工程结构与基础条件的情况下，优化工程的抗渗性能。其具体的优势特点为：

施工流程简便化

预先使用钻孔机在土层结构上钻孔，使喷射材料在空隙内板结成型，增强土层结构的安全稳固性。一般情况下，孔径规格多控制在5—30厘米之间，板结材料长度多控制在4—40厘米之间。

可以灵活调节高压喷射速率

根据实际情况，适当降低喷射压力，保证板结形状参数。

投资成本低

高压喷射浆液的原材料是水泥，而水泥的采购成本偏低。

机械设施的占地空间有限

5）单管、双管与三重管喷射环节的喷射压力与吸浆量是可调节的。

2 高压喷射灌浆技术在水利水电建设中的应用要点

2.1准备阶段

在喷射灌浆作业前，应深入现场进行环境勘察，全面掌握施工现场的地质结构条件与自然环境条件，在保证勘察调研资料完备的基础上，编制施工方案。现场施工人员的技能培训应该得到重视，做好各施工单位分工的同时还要与工程监理单位建立良好的沟通。在完成施工组织后，全面落实施工现场准备工作，如平整场地、优化水电系统布置、准备原材料、调试设备等。

2.2浆液配制与设备试运行

制浆作业包括浆体准备、浆体控制和设备操作。其一，浆液配制。根据工程项目基本要求，选择适宜的原材料，调整原材料配制比例，加强整体施工效果。其二，浆液控制。通过简单试验，在保证料浆用量的基础上，调整水灰比，减少料浆用量。其三，设备试运行。为了提升施工的整体水平，可以通过对试验材料进行小范围试验，检测设备在各种不同参数下得出了各种不同试验结果，从中选择最佳的喷射注浆效果。

2.3定位与钻孔

对于如何选定水利水电工程的工作位置，这个必须在施工前期准备工作开始就要进行了预选。在正式钻孔作业中，先要调试钻孔机，使用水平仪等基础设备对钻机予以测定。在钻井过程中严格控制井斜，其具体的控制要求是钻孔深度达到15 cm以后，每隔5cm就要测量一次孔斜。一旦发现问题，应及时调整。在选定钻孔机作业位置时，还需结合地质结构条件，调整钻孔间距。一般情况下，在水利水电工程建设中，最常用的钻孔形式是摆动角度为15°，直径为1.8m。当然，钻孔形式还需视基本情况而定。

2.4下置喷射杆

下置喷射杆的步骤必须与钻孔作业步骤保持一致性。同时要使用胶带对喷嘴位置进行缠绕处理。在完成孔底清理工作后，进入下喷射杆作业。在此过程中，施工人员应注意以下几个方面:拔管前，将高密度的胶浆注入套管；拔管时，继续注入胶浆直至与孔板水平。拆下套管后，直接插入喷杆，直至喷杆到达底部。在正式施工前，预先对套管护壁实施处理，简化后续流程。

2.5高压喷射作业

高压喷射作业这一施工环节是高压喷射灌浆技术中的核心技术。高压喷雾介质由高压空气、水泥浆和高压水源三部分组成。施工技术人员通过下置喷射管的方式，按照既定流程输送介质。高压喷射段一般应静喷2-3分钟，并根据技术参数调整喷射流量。在过去施工中，高压喷射灌浆技术或多或少受到外部环境条件的影响，给施工增加了一定的技术难度和危险性。因此，在从事高压喷射作业前，必须对现场施工人员做好作业前的工作，确保好作业人员安全施工的同时，也要控制好工程的施工质量。

3 高压喷射灌浆技术在水利水电建设中的实际应用

3.1工程案例

本工程为岷县梅川镇某农村地区的水利水电工程建设项目。根据项目区需水预测，该项目区所有工程点日最高需水量为 373.50m

³/d，即为本项目供水规模，根据《村镇供水工程设计规范》SL687-2014，本项目工程类型为Ⅳ型。该工程施工内容包括输水压力管道、泉室、沉淀池、泵房、水池及机井等土方工程。施工任务量繁重，且施工工期紧张。但是，根据本工程施工地段地势的实际情况，可以使用大型机械设备进行作业。

3.2事前控制

①在水利水电工程项目施工前，业主方要综合判断施工团队的专业水平，以便在高压喷射灌浆阶段，根据参数的变化，调整处理措施。例如，选择施工经验丰富的技术人员；加大工程施工质量监督管理力度；根据工程难度优化人力资源配置。

②注重隐蔽性工程与重难点工程，编制科学可行的质量控制方案，具体包括组织架构与职责权限划分；施工流程与施工工艺控制；施工工序检验与施工质量验收。

③根据水利水电工程建设标准，综合评估施工方的专业技术水平、职业道德素养与专业资质。

④施工材料规格与施工机械设备性能参数差异，对于施工进度与施工质量有较大影响。为此，要积极落实施工材料与机械设备审查工作。常见高压喷射灌浆机械设备包括输浆泵管、搅拌机、钻机。为加强施工作业的连续性，缩短工期，施工人员应在前期准备阶段完成设备配件检查工作。

3.3事中控制

针对水利水电工程，设置防渗墙是改善工程防洪性能的重要举措。

①保证防渗墙高度与厚度参数指标合理性。通常来说，钻孔距离应控制在200厘米左右、钻孔半径控制在180厘米左右、孔壁摆角控制在15°左右、喷射灌浆速度控制在0.1米/分钟左右。

②压水试验试压管多以PVC管材为主，管材长度约为110厘米，管径约为2英寸。将管材110厘米位置作为透水结构的测定点，通过土工布管材外层包裹的方式，排除多余残质对试压管试验结果的影响。由于水利水电工程的主要施工材料就是水泥，为此，在水泥材料进入施工现场前，应当组织抽样检验。待检验结果合格后方可投入使用。根据水利水电工程的实际需要，在水泥材料中加入适量的外加剂。

③选择风轮与水轮搭配运作的方式，冲洗孔洞，尤其是孔底冲洗。将喷嘴插入井底，反复冲洗，直到彻底冲洗干净。选择空气压缩的方式，吸除孔缝内暂留的杂志。在孔缝强度压水检查阶段，客观判断各孔缝的渗水情况。

3.4事后控制

在水利水电工程交付竣工后，委派专业人员展开质量检查工作。具体来说，就是参照施工图纸与各施工环节的报告，对隐蔽性工程与重难点工程实行系统化、精细化检查。全面审核监管单位的专业资质。结合各施工阶段的要点，严密监测水利水电工程沉降量。全面审验施工方案，对高压喷射灌浆质量与建筑结构安全稳固性予以动态监测。

4 结束语

综上所述，随着现代化建设进程的加快，水利水电工程建设数量及规模不断扩张，对工程施工质量的标准要求也随之提高。在水利水电工程施工中，高效运用高压喷射灌浆技术，能够有效保障工程质量安全，促进工程的顺利竣工。

参考文献：

[1]黄永松.解析水利水电施工中的高压喷射灌浆技术[J].通讯世界,2017(6).

[2]李佳宁.水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术[J].建材与装饰,2019(4).

[3]杜芊.水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术[J].建材与装饰,2018(51).