浅析高喷灌浆施工工艺技术

摘要：高压喷射灌浆施工技术广泛应用在水工建筑物的地基加固及地基防渗工程中。在砂卵石地层（含漂石）采取高压喷射灌浆进行地基加固、防渗处理，常用的回转钻钻孔易塌孔、难以成孔，影响了高压喷射灌浆防渗墙质量及施工进度。

关键词：喷射灌浆；PVC管；静压回灌

中图分类号：TV543 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2012）-09-0274-1

1 工法特点

高喷造孔时利用跟管钻进保护已钻成孔道，有效地解决砂卵石地层（含漂石）中钻孔易塌孔、难以成孔等问题。当造孔钻至有效设计深度拔出钻杆后，利用开孔PVC管进行护壁，有效地解决了拔出套管直至喷射灌浆完成孔壁的坍塌问题。喷射灌浆时，开孔的PVC管在高压水的作用下可被击穿破碎（压力20～40MPa时），不影响高喷灌浆成墙质量。

2 适用范围

砂卵石地层跟管钻进PVC管护壁成孔高喷灌浆施工工法，适用于水工建筑物地基为砂卵石地层（含漂石）的加固及防渗工程中；砂卵石地层跟管钻进PVC管护壁成孔高喷灌浆施工工法，适用于三重管法的各种结构形式的高喷灌浆水泥防渗墙。

3 工艺原理

3.1 施工工艺原理 高喷灌浆跟管钻进PVC管护壁成孔技术在钻孔时利用跟进的套管进行护壁，避免钻孔时孔壁坍塌；在拔出套管至喷射灌浆完成时间段内，利用特制PVC管放入已完成钻孔中进行护壁，避免了孔壁坍塌。

3.2 操作原理 高喷造孔在砂卵石地层（含漂石）施工，利用风动冲击偏心跟管钻具配套管靴及套管进行钻孔施工。钻进时偏心钻头在套管靴下部，钻头在风动作用下正循环作业钻出比套管外径大的钻孔，钻具同时锤击套管靴，使套管与钻孔同步跟进，保护已钻成型孔，避免了孔壁坍塌。钻孔施工完成后，偏心钻具反转收缩拔出，完成开孔PVC管（薄壁、质脆、易碎）的安放，拔出套管利用开孔PVC管进行护壁，直至喷射灌浆完成，避免了孔壁坍塌问题。喷射灌浆时，利用高压水作用击穿特制PVC管（压力20～40MPa时），不影响高喷灌浆防渗墙质量。

4 施工工艺流程及操作要点

工艺流程为：场地平整、测定孔位、钻机就位、套管跟进钻孔、下PVC管、拔套管、高喷台车就位、下喷射管、喷射与提升、静压回灌、冲洗、移机等工序。施工准备：根据现场情况，建好现场施工用的临时设施、施工设备和材料，如供水、供电线路、钻机、钻杆、套管及PVC管等检查及准备。测量定孔位：定孔位，用竹签或钢筋固定，标孔号、序号，妥善保护，对全部钻孔统一编号。轴线上的每一拐点设一固定标志桩。

4.1 护壁成孔

（1）利用风动冲击偏心跟管钻具配套管靴及套管进行钻孔施工。钻进时偏心钻头在套管靴下部，钻头在风动作用下正循环作业钻出比套管外径大的钻孔，钻具同时锤击套管靴，使套管与钻孔同步跟进，保护已钻成型孔。（2）开钻前，将连接好的潜孔及钻头放入带有套管靴的套管内，让偏心钻头伸出套管靴，轻压正转张开偏心钻头。（3）钻进时，轻压慢钻，随时观察钻机的工作情况，详尽记录钻孔时间、孔序、孔深、地层变化等情况，及时发现问题并纠正，钻至设计有效深度。（4）工作气压控制在0.45～0.7MPa，根据钻孔深浅，需满足潜孔冲击器的正常工作，压力不易过大；根据地层性质及设备功能参数等控制转速，一般选为20～40r/min范围内。（5）观察套管跟进及孔内排粉、排渣情况，每钻进0.5～1m，稍提起钻具，强力吹孔排渣一次。加接钻杆的同时需加接套管。（6）为保证钻头齿刃能与岩石紧密接触，克服冲击器的反弹力，为有效地传递来自冲击器的冲击力，一般在1.5～4KN。施加在潜孔锤上的轴压根据地层不同加以选择：较坚硬岩层为3～4kN，较软地层为1.5～3kN。（7）钻进结束或需要更换中心钻具时，先清除孔底残渣。钻头轻压孔底，钻头反转收拢。中心钻具缓慢向上提动，如上升较顺利，则说明钻头已顺利收拢。否则再次清孔，钻头收拢后缓慢上提。

4.2 放入开孔PVC管进行护壁 （1）钻至设计有效深度后，拔出钻杆。

（2）开孔PVC管孔径大于喷射管外径20mm，施工前应进行击穿试验。

（3）使用钢锯把每节开孔PVC排水管的一侧端头锯出不小于45度角的尖头，PVC管孔口相连时，将锯有尖头的一端插入另一根未锯尖头的一端，使PVC排水管相连准确、牢固，然后使用胶带缠绕裹紧连接处（普通透明胶带即可）。

（4）把提前制备好的开孔PVC管连续放入钻孔内进行护壁。当钻孔深度比较深（超过6m时），制备好的开孔PVC管不易整根放入钻孔内，操作人员需在孔口位置边下放PVC管边进行连接，开孔PVC管相接要仔细、牢固、严密。

4.3 拔套管

（1）采用拔管器拔管（拔管顺利时也可使用钻机配合拔管），套管拔出后，清洗堆放整齐，可重复使用。（2）拔管时，尽量减少振动，一次起拔一根，起拔要小心匀速。（3）套管起拔完成后，孔口使用废弃水泥袋进行堵塞、覆盖，并作好标记，以防止成孔内进入异物。

5 高喷灌浆操作要点

5.1 下喷射管 钻孔经验收合格后，即可进行高喷台车就位，喷射管对准孔口中心，连接好风、水、浆、电等设施，并接通管线，检查各类泵和输出送管路上有压力表是否完好。

5.2 制浆要求 （1）高喷灌浆浆液使用水泥浆。宜采用普通硅酸盐水泥，严禁使用过期的和受潮结块水泥，水泥强度及质量需满足设计及GB175规范要求。（2）高喷灌浆用水应符合DL/T5144混凝土拌和用水要求。（3）当需要减缓水泥浆液沉淀速度、保持良好的可喷性及提高浆液的稳定性时，可在其内加入3%～5%水泥重量的膨润土和3%～5%膨润土重量的碳酸钠。膨润土和碳酸钠添加料先在容器内稀释搅拌均匀，然后倒入水泥浆液内再搅拌均匀。稀释膨润土和碳酸钠的用水量应计入总用水量内，膨润土和碳酸钠重量应计入总用灰量内。（4）当需要提高墙体的抗渗性能时，可在水泥浆液中掺入2%～4%水泥重量的水玻璃。砂卵石地层地下水流动性一般都比较大，可在水泥浆液中加入2%～4%水泥重量水玻璃速凝剂。

5.3 喷射灌浆

（1）喷浆作业前，应进行地面试喷，并调好摆喷角度，下管过程中可用薄胶带包裹喷嘴以防堵塞。（2）地面试喷压力达到规定值时，检查高压射流压力、喷嘴形状和直径、高压管路和高压泵系统工作是否正常。检查供气、水和供浆系统及管路是否畅通。

作者简介：蒋丹丹（1984-），女，毕业于长春工程学院，就职于吉林省鑫磊建设集团公主岭分公司。