水利水电施工中的高压喷射灌浆技术

水利水电施工中的高压喷射灌浆技术

李江涛

陕西省东庄水利枢纽工程建设有限责任公司 陕西省西安市710016

摘要：随着国家基本建设速度的持续提高，水利水电工程数量日益增加。水利水电项目建设周期比较漫长，其环境特点比较突出，其质量管理也比较困难，采用高压注浆技术可以很好的提高地基的防渗质量和效果，近年来已被大量地用于水利枢纽建设。同时，这种技术在国内的使用也日益增多，对于国家的经济发展具有十分重要的意义。

关键词：水利水电施工；高压喷射灌浆技术；应用

前言

进入21世纪以来，我国水利事业取得了实质性进步，水利工程项目的拓展与革新，为社会经济发展及民生提供坚实保障。一直以来，水电站、城市排污系统、引水工程等等都是国家水利工程项目的重点，是整个水利工程建设的核心环节。由水利工程的本身特点所决定，水利水电工程项目具有技术标准要求高、施工环节多、材料把控严格等特点，而且水利水电工程的实施，往往经历相对较长的事件，在质量控制方面存在的很大难度。高压喷射灌浆技术作为一种先进的灌浆工艺手段，有效提升了基础防渗的质量及效果，且增强了对浇灌目标的加固作用，形成一个坚固、可靠、稳定的防渗板墙。目前，整体来看，虽然高压喷射灌浆技术在水利水电功施工中的应用价值明显，但是存在着诸多问题亟待解决。故立足高压喷射灌浆技术的工艺特点，分析高压喷射灌浆技术的实施难题，提出改善建议。

1高压喷射灌浆技术的施工特点

高压喷射灌浆技术主要是利用高压射流的方式，将水泥浆注入到被灌土体中，在注入水泥浆的过程中，由于高压喷射对被灌体底层的破坏，使得浆液与土粒相混合并充分凝结，形成坚固的防渗板墙。因此，基于高压喷射灌浆技术的工艺性质，其主要被应用到水利水电的加固工程中。目前，高压喷射灌浆技术在水利水电工程中的应用工艺已经相对成熟，而且它的作用特点与优势也十分明显，其主要的应用优势集中在：冲切掺搅作用、开场置换作用、挤压渗透作用、位移握裹作用等层面。以冲切掺搅作用为例，其主要通过高压喷射流对原地层的土质进行冲击、振动、切割等一系列干扰，然后，灌浆管在高压的作用下迅速地将浆液（一般以水泥浆为主）注入到填底层，浆液与沙砾结合，形成凝结体。达到防渗加固目的。

2高压喷射灌浆技术的施工流程

2.1前期准备工作

1)了解工程情况。施工前需要对工程的情况进行了解，包括工程的类型、灌浆位置、灌浆深度等，这些信息对于选择灌浆材料和设备有重要的指导意义。2)设计灌浆方案。根据工程情况和灌浆要求，制定灌浆方案，包括灌浆深度、灌浆孔的布置、灌浆压力和灌浆材料的配比等，以便后续施工的实施。3)准备灌浆材料。根据设计方案准备灌浆材料，灌浆材料的选用应考虑到其流动性、强度和耐水性等特性。4)选择合适的设备。包括高压灌浆泵、压缩空气机、灌浆针等，根据工程的特点选择适合的型号和规格。5)组织人员培训。组织施工人员进行培训，包括操作规程、安全知识和紧急处理方法等，确保施工人员掌握必要的技能和知识。6)现场勘查和准备。在施工前，对施工现场进行勘查，确定施工方式和设备的放置位置，同时进行现场清理和准备工作，以保证施工的正常进行。

2.2施工准备工作

1)设计和方案评审。在施工前，需要对设计方案进行评审，以确保施工方案能够达到预期的效果。评审内容通常包括灌浆位置、灌浆深度、灌浆材料等。2)材料准备。在施工前要准备好所有需要的材料，如灌浆料、水泥、硅酸盐等。3)施工设备准备。高压喷射灌浆技术需要使用专门的喷射设备，因此要在施工前准备好喷射设备、压缩空气设备、搅拌设备等。4)现场环境清理。施工现场需要保持清洁，确保没有杂物和灰尘，以保证施工质量和效率。5)安全防护措施。高压喷射灌浆技术需要使用高压喷射设备，因此要加强现场安全防护，如穿戴防护用具、设置安全警示标志等。6)测试和检验。在施工前需要进行设备测试和灌浆效果检验，以确保喷射设备能正常工作，灌浆效果符合要求。

2.3施工过程

1)设备设置。在施工现场，需要将高压喷射灌浆设备搬到施工位置，并将设备固定好，确保设备稳定运行。同时，按照要求将喷嘴和管道连接好。2)检查设备。在进行施工之前，要对设备进行检查，确保设备工作正常。检查内容包括喷嘴、管道、压缩机、气罐、电机、水泵等设备状态是否正常。3)材料配制。在进行高压喷射灌浆施工之前，需要准备灌浆材料，按照配比要求进行配制。常见的灌浆材料包括水泥、砂浆、石英砂、化学灌浆剂等。4)施工操作。在设备设置、检查和材料配制完成之后，开始进行高压喷射灌浆施工。具体的施工操作如下：①清理施工面：将施工面的灰尘、油污等杂物清理干净，确保施工面干燥、洁净。②喷涂底涂材料：用低压泵将底涂材料喷涂在施工面上，形成一层底涂。③设置喷嘴：将喷嘴调整到正确的角度和距离，并按要求设置喷射压力。④进行喷射灌浆：用高压泵将灌浆材料通过喷嘴喷射到施工面上，形成一层灌浆层。⑤观察灌浆效果：对灌浆层的厚度、密实度、均匀度等进行观察和检查，确保灌浆效果达到要求。5)施工记录。在施工过程中需要填写灌浆数据记录表，如表l所示，主要包含施工的时间、材料使用量、施工面积、喷射压力、喷射速度等信息，以便于后续的施工管理和效果评估。6)清洗设备。在施工结束后，要对设备进行清洗，清除喷嘴和管道中的残留材料，并进行设备保养，以便下一次使用。

2.4施工后处理

施工后处理是指对完成高压喷射灌浆施工后的工程进行清理、检查、测量、记录等工作。其主要目的是确保工程质量，防止漏浆和发现假冒伪劣产品，同时保证施工安全。以下是高压喷射灌浆施工后处理的具体步骤：1)清理施工现场。清理施工现场的残留材料和设备，将现场恢复到原状，确保环境卫生和安全。2)检查测量。对灌浆部位进行检查和测量，检查灌浆是否达到设计要求，测量灌浆的深度、厚度、密度、强度等参数，确保灌浆效果。3)记录资料。对施工过程中的记录资料进行整理和归档，包括灌浆材料、设备使用记录、检验报告等。4)编写施工报告。记录施工过程中的主要内容和技术参数，包括施工日期、地点、施工人员、灌浆材料、设备、灌浆效果等。5)验收。按照相关标准和规范对施工完成的工程进行验收，确保灌浆效果和质量达到设计要求，验收时需如实填写灌浆质量检验表(如表2所示)，验收完成后方可交付使用。

结束语

综上所述，高压喷射灌浆技术在水利水电工程中的应用优势明显，整体上可总结为：发挥着冲切掺搅作用、开场置换作用、挤压渗透作用、位移握裹作用等等。由于高压喷射灌浆技术在水利水电工程施工中作用机理是通过高压喷射的方式，将水泥浆注入到被灌体中，在压力的作用下，促进了水泥浆与底层土砂的结合，进而达到加固防渗目的。整体来看，目前高压喷射灌浆技术在水利水电工程中应用主要容易出现停电故障、机械故障及人为因素的问题。对此，通过采取根据工程确定原材料、配合使用好定位技术、合理选择高压喷射的形式、持续跟踪与监督施工流程的策略，给予施工难题的解决，从而发挥出高压喷射灌浆技术的原本作用，提高水利水电加固工程质量。

参考文献：

［1］郝海蛟.高压喷射灌浆技术在防渗工程中的应用——以固定桥生态蓄水工程为例［J］.山西水土保持科技，2021,（1）:40-41.

［2］万庆玲.高压喷射灌浆在水利工程防渗处理中的应用分析——以江西省五河及潘阳湖重点圩堤工程为例［J］.水利建设与管理，2015，35（10）:14-16.