葛厚海（安徽水利开发股份有限公司，安徽 蚌埠 233010）

浅析高压喷浆防渗墙施工

葛厚海（安徽水利开发股份有限公司，安徽 蚌埠 233010）

防渗墙施工参数是保障施工质量的关键之一。通过大寺闸高压喷浆防渗墙墙体的质量检查结果，确定施工过程控制参数，指导过程施工，确保工程质量，对类似工程也具有借鉴作用。

混凝土防渗墙；施工方案；工艺参数

1 工程概况

涡河治理工程的大寺闸闸室上游垂直防渗墙，为高压摆喷混凝土防渗墙，位于闸室底板上游4m处，与闸轴线平行。防渗墙轴线长58m，共59孔。墙底深入④层重粉质壤土层深度不少于 1.0m高程约为10～12m，墙顶伸入水平防渗铺盖下1m。有效墙体顶高程为25.64m 左右。

下游为高压旋喷混凝土防渗墙，位于下游防冲槽上边线间距1 m。呈∏状环包防冲槽，有效墙体顶高程为24.74m，旋喷墙轴线长55.2m，共56孔。

2 地质概况

本工程高压喷浆防渗墙依次穿过地层情况为：

①层：人工填土，主要成分为中、重粉质壤土夹极细砂，含砂礓，可塑～硬塑；

②层：中、重粉质壤土夹轻粉质壤土、极细砂，含砂礓，可塑；

③1层：轻粉质壤土、砂壤土夹粉质壤土，含砂礓，可塑～稍密。

③2层：极细砂、砂壤土夹粉质壤土，稍密～中密，层厚1.40～15.6m，层底高程2.14～16.16m，土体渗透系数在3.22×10-5～8.68×10-4cm/s之间。

3 施工方法及工艺参数初选

3.1 施工方法

本次高压喷浆防渗墙采用三管法施工，即用水管、气管、浆管组成喷射杆，杆底部设置有喷嘴，气、水喷嘴在上，浆液喷嘴在下。随着喷射杆的旋转和提升，先是用高压水和气流直射冲击扰动地层土体，使土体呈翻滚松散状态，随后以低压注入水泥浓浆掺混搅拌，硬化后形成凝结体。因本工程高压喷浆成墙的主要目的是防渗，高压喷浆浆液采用纯水泥浆，进浆密度控制范围在 1.6～1.8g/cm3，三管法施工时，由于先是喷射气、水，而后压力灌浆，因灌入的浆液易被先喷入的水稀释，本次选用水灰比为0.8∶1～0.5∶1。采用P.O32.5级普通硅酸盐水泥配制浆液。

3.2 工艺参数初选

为了保证工程质量，选择本工程地质条件下合理的施工参数（如孔距、提升速度、摆动速度、影响半径等），分别按设计单位提供的施工参数和经验参数，分别采取三种参数，在设计要求位置布置设钻孔，孔号分别为 1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#做相关指标试验，以确定合理的施工参数。

摆喷防渗墙试验参数表

旋喷防渗墙试验参数表

4 防渗墙凝结体的结构形式

为保证防渗墙连续性和完整性，使各单孔喷出浆液凝结体在其有效喷射范围内相互可靠连接。根据设计要求和施工经验摆喷结构布置形式为折线结构，旋喷结构布置形式为直线结构。

5 施工方案

5.1 场地平整

施工场地要提前平整、稳固，高压喷浆施工平台高于实际墙体1m，遇有低洼、表土松散、夹层空洞、临近边坡的区域，采用换填、夯实和边坡坡脚保护措施。

5.2 钻孔

泥浆护壁回转钻进。造孔过程中做好充填堵漏，使孔内泥浆保持正常循环，返出孔外，直至终孔。钻孔孔位偏差不大于5 cm，孔斜率不得大于0.5%。孔深低于设计墙体底部0.3 m。

5.3 施工顺序

根据工程实际情况在截渗墙、防冲墙施工完成后施工防渗墙。防渗墙施工分Ⅰ、Ⅱ两序进行，先施工Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔。

摆喷孔序孔号布置图

5.4 下入喷射杆

由于是泥浆固壁钻孔，可以将喷射杆直接下入孔内，直到孔底。

5.5 喷浆施工

喷浆作业时，先在地面试管，压力达到规定值时，确保各种管路畅通，封闭。然后将喷射装置移至灌浆孔内，将喷射杆下放到孔中的设计深度，即深入④层重粉质壤土层 1.0m。调整好喷射方向，启动设备，按设计的参数要求输出水、气、浆，待孔口正常冒浆后即可按规定速度提升，直至设计高程。在喷射过程中，若因故障停喷，停喷时间不得超过30min；若超过30min恢复喷射时，复灌段要大于0.5m。全孔喷射灌注完成后，要进行回灌充填灌浆，直到浆液面不吸水、不下沉为止。喷射浆液过程中要测量浆液的水灰比和比重，要求每孔测8次，若其中有3次达不到要求，则视为不合格孔，需重新喷浆施工。防渗墙喷浆施工按Ⅰ、Ⅱ两序进行。

施工时及时开挖好排浆沟和集浆池，作好冒浆防范和环境保护措施。

6 质量检查

因地基基础的差异性，为确保防渗墙凝结体能达到设计预期的防渗效果，防渗墙施工时在轴线范围内布置间隔15 m左右做一个先导孔，探明各土层分布高程，先导孔结合高喷孔做，取芯样并核对地层，作为防渗墙深度控制依据。实验施工完毕，墙体达到设计要求时，进行墙体质量检查，检查的主要是：成墙7d后开挖检查墙顶质量；成墙14d后分部位钻孔取芯，检查墙体连续性，均匀性，施工深度，并截取芯样养护28d后做室内抗压强度及渗透系数试验。高喷墙抗压强度（28d）不低于 1MPa，渗透系数不大于10-6cm/s；取芯完成后及时用水泥浆封孔。

6.1 取芯检测

取芯位置定为取芯5#孔与6#搭接处及11#孔与12#孔搭接处。5#与6#孔搭接处共取芯18.5m，钻机钻进过程中未发现有粘土，水泥强度良好，芯样较完整呈天蓝色。11#孔与12#孔搭接处共取芯18.5m，钻进过程无粘土夹芯情况，芯体较完整呈深蓝色。取芯孔用1∶1水泥浆封堵。

6.2 开挖报告

将实验段北侧开挖1m深，清理出墙体情况如下：5#孔与6#孔搭接处水泥密实且其中无粘土夹杂；3#孔与4#孔搭接处在粘土密实层有粘土夹杂在粘土松散，搭接良好。1#孔与2#孔搭接处在粘土密实层墙体没有搭接住在松散粘土搭接良好。

11#孔与 12#孔搭接处墙体连接良好，无粘土夹芯。9#孔与10#孔搭接处墙体无连接。7#孔与8#孔搭接处墙体无连接。

7 结 论

为保证高压喷浆防渗墙墙体连续，各项质量指标满足设计要求，达到预期防渗效果，根据试验孔的质量检查结果，确定施工控制参数如下。

上游高压摆喷混凝土防渗墙施工参数采用 1#孔与2#孔施工参数，即：

孔距为 1m；浆压力为 1.1～1.2MPa；水压力为38MPa；气压为0.5～0.7MPa；提升速度为8cm/min；浆液密度为1.6g/cm3。

下游为高压旋喷混凝土防渗墙施工参数采用11#孔与12#孔施工参数，即：

孔距为0.8 m；浆压力为1.1～1.2 MPa；水压力为 38 MPa；气压为 0.5～0.7 MPa；提升速度为8cm/min；浆液密度为1.6g/cm3。

以上施工控制参数对类似地质条件的高压浆防渗工程施工也具有借鉴作用。

DL/T5199-2004，水电水利工程混凝土防渗墙施工规范［S］.

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B

1007-7359（2016）02-0050-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.02.018

葛厚海（1978-），男，安徽寿县人，工程师，国家注册一级建造师。