W7标高压旋喷施工方案(二管)

赣江石虎塘航电枢纽工程

高压旋喷灌浆（二管法）

防渗墙施工组织设计

江西省路港工程有限公司赣江石虎塘航电枢纽工程

W7标项目经理部

2013.4.10

赣江石虎塘航电枢纽工程高压旋喷灌浆（二管法）

防渗墙施工组织设计

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江西省路港工程有限公司赣江石虎塘航电枢纽工程

W7标项目经理部

高压旋喷灌浆防渗墙（二管法）施工工艺情况介绍一、工程概况

1、概况

本标段防护堤全长9.753km，其中K0+000～K1+550段为均质土堤，未采用射水造墙防渗，原地面高程60.68～57.17m，堤顶高程61.30～61.02m；K1+550～K2+150段为悬挂式射水造墙防渗，射水造墙顶高程57.17～56.75m，射水造墙底高程51.48～52.07m；K2+150～K9+530为射水造墙防渗，射水造墙深入岩层，射水造墙顶高程56.75～54.19m，射水造墙底高程43.75～44.19m；K9+530～K9+790采用三管法高压旋喷防渗墙，三管法高压旋喷深入岩层。石虎塘航电枢纽工程于2013年3月18日开始正式蓄水，2013年3月23日（坝址水位55.61m）发现堤防K1+510处堤后沟A渠0+070处渗水（去年此处发现泡泉，已经采用干砌片石处理，此处堤后沟离堤防40m，沟底高程54.53m，原地面高程57.31m）；2013年3月24日（坝址水位55.96m）发现堤防K6+425处堤后沟B渠1+300处渗水，此处堤后沟离堤防40m，沟底高程53.25m，原地面高程54.36m），在后续蓄水日常巡视中，两处渗水未停止，详见W7标防汛巡视记录。根据设计通知（编号SHT-YX-SG-40）在堤防K1+300～K2+155及K6+250～K6+550采用二管法高压旋喷注浆防渗墙进行堤身堤基接触面、堤基处理，全长1155m，孔距80cm，防渗墙上部高程为57.80m，防渗墙渗入基岩大于50cm，其中，钻孔深度为孔底至堤顶的距离，灌浆深度为孔底至标高57.80的距离。

2、施工原理及工艺流程

高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空

气）成为20～40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提

升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固

地基或止水防渗的目的。根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。二重管法：

又称浆液气体喷射法，是以大于35Mpa的高压水泥浆射流通过Φ1.9mm的喷嘴喷出，水泥浆射流四周以压

缩空气加以保护，随着喷管的旋转与提升，高压水泥浆射流冲切破坏土体，同时浆射流的能量较大，将水

泥浆与粘土掺搅形成桩体；压缩气也起到升扬置换的作用，使切割的部分土体从孔口冒出，水泥浆与粘土

混合物固结后，形成所需要加固体。主要优点在于压力大、流量大、能量大、桩径也较大，相对于三管法

它直接用水泥浆切削地层，削除了高Array压水对水泥浆的稀释，节约了水泥从

而也保证了成桩质量，减少了废浆的

排放。示意图如下：

拌机

泥仓

3、适用范围

（1）受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂粘性、硬化剂硬化时间影响小，可广泛应用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉质粘土、（亚粘土）、粉土（亚砂土）、砂土、黄土及人工填土中的素填土甚至碎石土等多种土层。

（2）可作为既有建筑和新建建筑的地基加固之用，也可作为基础防渗之用；可作为施工中的临时措施（如深基坑侧壁挡土或挡水、防水帷幕等），也可作为永久建筑物的地基加固、防渗处理。

（3）当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基工程时，宜通过试验确定其适用性。

二、施工材料

①、水泥：采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥；

②、水：高压喷射浆液拌和用的水从赣江渠抽取；

③、固壁材料：使用泥浆固壁成孔；

④、浆液存放时间：拌制的浆液及时使用，存放时间不得超过4小时，制浆材料称量误差不大于5%。

三、施工方法

1、总体施工顺序和流程

施工顺序：高压旋喷（二管法）防渗墙计划于2013年4月中旬开工， 2014年5月底完工。按单双号间隔（分二序孔）打孔，单排，间距80cm，高压旋喷入岩不小于50cm，计划进场2台岩心钻机和2套高压灌浆设备。

施工流程：详见施工工艺流程图。

图1 施工工艺流程图

2、施工方法

2.1 定位放线：按照设计通知单，由控制点用GPS放出高喷轴线，用钢卷尺确定每个高喷孔的孔位。施工开始前采用先导孔（间距10m左右，至少2个孔）探明地质情况，为后续施工提供地质基础资料，根据地质资料，在正式开始高喷施工前，选择有代表性地段做高压旋喷注浆试验，以确定高压旋喷注浆施工参数。

2.2 钻机造孔：根据现场放线移动钻机，选用XY-200型钻机，钻孔孔径Φ130mm。堤身土层使用泥浆固壁造孔，鱼尾钻头；堤基砂砾层使用泥浆固壁成孔，合金弹簧钻头；基岩采用金刚石钻头成孔，使钻杆头对准孔位中心。为保证钻机达到设计要求的垂直度，钻机就位后必须作水平校正（校正采用水平管及垂球），使其钻杆轴线，垂直对准钻孔中心位置，保证钻孔的垂直度不超过1%。在校直纠偏检查中，利用垂球（高度不得低于2米）从垂直两个方向进行检查，若发现偏斜，则在机座下加垫薄木块进行调整。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确；目前赣江为主防汛期间，钻孔时要记录天气预报，只要满足高压旋喷注浆施工需要，不能太多，防止洪水通过钻孔威胁堤防安全。

2.3 制浆：水灰比要按设计进行，严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀、浓度降低。不得使用受潮或过期水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有滤网进行过滤，过滤筛孔以小于喷嘴直径1/2为宜。采用搅拌机制浆，在储浆桶安装低速搅拌轴搅拌，防止水泥浆沉淀。

2.4 喷射灌浆：喷管为Φ91钢管，空压机为VF-6/7-A，高喷台车为GP-50型，引孔钻好后，插入旋喷管，进行试喷，确定施工技术参数，喷射灌浆要做到：

A、施工前预先准备排浆沟及泥浆池，施工工程中应将废弃的冒浆液导入或排入泥浆池，沉淀凝结后集中运至场外存放或弃置；

B、旋喷前检查高压设备和管路系统，其压力和流量必须满足设计要求。注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。注浆管接头的密封圈必须良好。

C、做好每个孔位的记录，记录实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、注浆量等资料；

D、当注浆管贯入土中，喷嘴达到设计标高时，即可按确定的施工参数（气压、气量、浆压、浆量、提升速度、将夜密度等）喷射注浆。喷射时应先达到预定的喷射压力，浆量正常后再逐渐提升注浆管，由下而上旋喷注浆；喷射时注意观察堤防及四周，防止压力过大损坏堤防。