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摘要：高压喷射灌浆是一项先进、可靠的施工技术，在我国水利水电施工中应用广泛。本文对高压喷射灌浆技术在水利水电施工中应用的技术要点进行阐述，并分析在施工控制中可能面临的常见问题，以期不断改进和完善施工技术，充分发挥其价值，保证工程施工质量，促进水电事业的快速和稳定发展。
关键词：水利水电；高压喷射灌浆；施工技术
引言：
随着我国经济和科技实力的不断增强，水利水电工程建设取得了骄人的成绩，特别是在施工技术的发展方面有非常显著的进步，为世界瞩目。水利水电施工过程中，基础工程防渗处理是非常关键的一个环节，尤其是在软土特性的基础施工中，施工技术的选择非常关键。高压喷射灌浆技术，作为一项先进、可靠的施工技术在水利水电施工中应用非常广泛，也收获了很好的效果。
1.高压喷射灌浆技术简介
高压喷射灌浆技术是利用钻机造孔，然后将带有特制合金喷嘴的灌浆管下到地层预定位置，以高压把浆液或水、气高速喷射到周围地层，对地层介质产生冲切、搅拌和挤压等作用，同时被浆液置换、充填和混合，待浆液凝固后，就在地层中形成一定形状的凝结体，从而有效提高地基的防渗性以及承载力。高压喷射灌浆技术的施工难度较低，工程造价较小，具有较高的耐久性及可靠性。
高压喷射灌浆技术是日本20世纪60年代末期创造出来的一种全新的施工方法，当时定名为CCP（Chemical Charming Pile）工法，即单管法。在70年代中期，日本又开发出JPG（Jumbo Special Grout）工法，即二重管法，CJG（Column Jet Grout）工法，即三重管法。70年代末期，高压喷射灌浆技术开始在国内得到迅速发展，但主要在铁路、冶金和市政等部门用于提高地基承载力，进行建筑物的地基加固处理。20世纪80年代初开始，山东省水利科学研究院在土坝静压灌浆和高压旋喷桩的基础上，进行了高压喷射灌浆防渗技术的研究。1988年国家科委将其列为重点研究、推广项目后，经过三十年的探索、应用和改进，我国的高压喷射灌浆技术有了很大进展。
2.高压喷射灌浆技术在水利工程中应用的技术要点
2.1 钻孔技术
为能够有效地将施工浆液喷射管插入预定施工地层，首先要进行钻孔。根据现场的施工条件、施工环境以及施工设备等实际情况，决定钻孔施工的具体施工方法。在钻孔过程中，必须充分考虑充填与堵漏，确保孔中的浆液可以顺畅循环，正常返出孔外，直到终孔。钻孔施工中对孔斜率、钻孔的深度、孔距的选择都有严格的要求，因为钻孔的质量会直接影响工程的造价和施工的进度。如果钻孔合格，可采用风水轮换的方式对钻好的孔隙进行清洗，以保证孔隙畅通，正常使用。
2.2 插管技术
钻孔施工进行完毕后，应根据钻孔的实际情况，及时将喷浆管插入相应的施工深度内。对于很多工程，可将钻孔施工以及插管施工放在了一个工序上。但当遇到较为坚硬的地层施工时，为有效地防止喷嘴堵塞情况的出现，还是要将两道工序分开进行，以保障插管施工的准确度。在插管施工的同时还可以进行射水施工。但应控制射水的水压不超过1MPa，以免造成孔壁射穿、塌陷等问题。
2.3 灌浆技术
在灌浆施工的过程中，应根据工程的实际情况控制灌浆的压力、流量以及提升速度等参数。在各类地层当中，如果施工方法相同，则压力不会有太大的变化，所以提升速度是决定施工质量的重要因素。通常条件下，在选定最佳提升速度时，应重点考虑：（1）不同地层对应各自最佳提升速度，如可加快砂层当中的提升速度，减慢砾石层与砂卵石层中的提升速度等；（2）不同分序对应各自最佳提升速度，相比先序孔，后序孔的提升速度一般较快；（3）在施工过程中如果发现返浆量有明显的减少趋势，则需对提升速度进行减慢。
灌浆施工多采用自下而上的喷射施工方式，经过施工验证，这种施工方式达到的效果通常是最为理想的。根据工程需要，要进行原位第二次喷射（复喷）的，复喷时喷射流冲击的对象为第一次喷射的浆土混合体，喷射流所遇阻力小于第一次喷射，有增加凝结体直径的效果。
2.4 补浆技术
喷射的浆液与土搅拌混合后的凝固过程中，由于浆液的析水作用，一般会有不同程度地收缩，造成凝结体顶部凹陷，对地基的加固和防渗堵水极为不利。目前一般采用直接从喷射孔口注入浆液填满收缩空洞，或采用二次注浆的方法对凝结体顶部进行第二次注浆。
3.高压喷射灌浆施工控制的若干问题
3.1 孔斜问题
孔斜决定着高喷成墙的连续性，对成墙至关重要。若孔斜超标，会造成搭接错位或无法搭接等问题。为此，在钻孔之前就必须作好各项准备工作。首先必须保证钻机安装牢固平稳，严格水平仪找平；然后对主动钻杆进行垂直度检查，保证钻杆顺直，钻进时钻机操作必须轻压慢钻，确保钻孔垂直；当钻至一定深度时，可改用长钻具钻进；钻进过程中要勤校正、勤测斜，发现孔斜超过设计要求，必须重新扫孔，纠正孔斜。
3.2 卡钻、塌孔问题
在回填块石地层、砂砾石地层中施工，卡钻、塌孔现象较为普遍。这种地层在我国西南水电站项目中比较常见。遇到这种地层，现在采用较多的是潜孔钻机跟管钻进、下PVC管的办法。效率高、速度快，能有效的防止砂卵石地层孔壁的坍塌。
3.3 泥浆漏失
在钻孔过程中，经常遇到泥浆漏失的问题，这种情况一般是由于地层情况而引起的，如果处理不当不仅会影响钻孔进度，而且也会影响喷孔质量。在遇到这种情况时，若漏失量不大，首先尽量让其“吃饱”，以减少灌浆时的水泥漏失；若漏失量过大，可把砂、黏土和少量的水泥压入孔内漏浆处进行封堵。其中砂的主要作用是使充填体在喷灌中不易被高压水破坏，不影响高压喷射质量；黏土的主要作用是充填、固壁；少量水泥的作用是加快充填体的凝结速度，便于快速恢复钻孔。
3.4 堵嘴
堵嘴的形成主要有兩方面原因。一方面是由于进水、浆管中混入水泥结块或小石块等，导致管路不通；另一方面是由于中途卸管时，水压降低过快，致使管内产生真空，把孔内一些砂、石子等吸入管内。重新喷灌时，出现以上事故，都必须起管检查，同时用黏土浆把水泥浆置换出来，以免孔内壁形成一层水泥凝固体影响喷灌效果。清除故障后重喷的搭接长度不小于50cm。
4.结束语
高压喷射灌浆技术在水利水电工程施工中发挥着十分重要的作用，这项操作比较简单，而且还能有效控制施工成本。施工企业应结合我国水利水电工程实际情况，对此加以重视并进行深入的研究，不断改进和完善施工技术，将其价值充分发挥出来，保证工程施工质量，促进水电事业的快速和稳定发展。
参考文献：
[1]武力. 高压喷射灌浆施工技术在水利水电工程施工中的应用[J]. 中国新技术新产品，2016，（11）：122.
[2]洪成. 浅析水利水电施工中的高压喷射灌浆技术[J]. 水利建设，2017，（12）：299-300.
关键词：水利水电；高压喷射灌浆；施工技术
引言：
随着我国经济和科技实力的不断增强，水利水电工程建设取得了骄人的成绩，特别是在施工技术的发展方面有非常显著的进步，为世界瞩目。水利水电施工过程中，基础工程防渗处理是非常关键的一个环节，尤其是在软土特性的基础施工中，施工技术的选择非常关键。高压喷射灌浆技术，作为一项先进、可靠的施工技术在水利水电施工中应用非常广泛，也收获了很好的效果。
1.高压喷射灌浆技术简介
高压喷射灌浆技术是利用钻机造孔，然后将带有特制合金喷嘴的灌浆管下到地层预定位置，以高压把浆液或水、气高速喷射到周围地层，对地层介质产生冲切、搅拌和挤压等作用，同时被浆液置换、充填和混合，待浆液凝固后，就在地层中形成一定形状的凝结体，从而有效提高地基的防渗性以及承载力。高压喷射灌浆技术的施工难度较低，工程造价较小，具有较高的耐久性及可靠性。
高压喷射灌浆技术是日本20世纪60年代末期创造出来的一种全新的施工方法，当时定名为CCP（Chemical Charming Pile）工法，即单管法。在70年代中期，日本又开发出JPG（Jumbo Special Grout）工法，即二重管法，CJG（Column Jet Grout）工法，即三重管法。70年代末期，高压喷射灌浆技术开始在国内得到迅速发展，但主要在铁路、冶金和市政等部门用于提高地基承载力，进行建筑物的地基加固处理。20世纪80年代初开始，山东省水利科学研究院在土坝静压灌浆和高压旋喷桩的基础上，进行了高压喷射灌浆防渗技术的研究。1988年国家科委将其列为重点研究、推广项目后，经过三十年的探索、应用和改进，我国的高压喷射灌浆技术有了很大进展。
2.高压喷射灌浆技术在水利工程中应用的技术要点
2.1 钻孔技术
为能够有效地将施工浆液喷射管插入预定施工地层，首先要进行钻孔。根据现场的施工条件、施工环境以及施工设备等实际情况，决定钻孔施工的具体施工方法。在钻孔过程中，必须充分考虑充填与堵漏，确保孔中的浆液可以顺畅循环，正常返出孔外，直到终孔。钻孔施工中对孔斜率、钻孔的深度、孔距的选择都有严格的要求，因为钻孔的质量会直接影响工程的造价和施工的进度。如果钻孔合格，可采用风水轮换的方式对钻好的孔隙进行清洗，以保证孔隙畅通，正常使用。
2.2 插管技术
钻孔施工进行完毕后，应根据钻孔的实际情况，及时将喷浆管插入相应的施工深度内。对于很多工程，可将钻孔施工以及插管施工放在了一个工序上。但当遇到较为坚硬的地层施工时，为有效地防止喷嘴堵塞情况的出现，还是要将两道工序分开进行，以保障插管施工的准确度。在插管施工的同时还可以进行射水施工。但应控制射水的水压不超过1MPa，以免造成孔壁射穿、塌陷等问题。
2.3 灌浆技术
在灌浆施工的过程中，应根据工程的实际情况控制灌浆的压力、流量以及提升速度等参数。在各类地层当中，如果施工方法相同，则压力不会有太大的变化，所以提升速度是决定施工质量的重要因素。通常条件下，在选定最佳提升速度时，应重点考虑：（1）不同地层对应各自最佳提升速度，如可加快砂层当中的提升速度，减慢砾石层与砂卵石层中的提升速度等；（2）不同分序对应各自最佳提升速度，相比先序孔，后序孔的提升速度一般较快；（3）在施工过程中如果发现返浆量有明显的减少趋势，则需对提升速度进行减慢。
灌浆施工多采用自下而上的喷射施工方式，经过施工验证，这种施工方式达到的效果通常是最为理想的。根据工程需要，要进行原位第二次喷射（复喷）的，复喷时喷射流冲击的对象为第一次喷射的浆土混合体，喷射流所遇阻力小于第一次喷射，有增加凝结体直径的效果。
2.4 补浆技术
喷射的浆液与土搅拌混合后的凝固过程中，由于浆液的析水作用，一般会有不同程度地收缩，造成凝结体顶部凹陷，对地基的加固和防渗堵水极为不利。目前一般采用直接从喷射孔口注入浆液填满收缩空洞，或采用二次注浆的方法对凝结体顶部进行第二次注浆。
3.高压喷射灌浆施工控制的若干问题
3.1 孔斜问题
孔斜决定着高喷成墙的连续性，对成墙至关重要。若孔斜超标，会造成搭接错位或无法搭接等问题。为此，在钻孔之前就必须作好各项准备工作。首先必须保证钻机安装牢固平稳，严格水平仪找平；然后对主动钻杆进行垂直度检查，保证钻杆顺直，钻进时钻机操作必须轻压慢钻，确保钻孔垂直；当钻至一定深度时，可改用长钻具钻进；钻进过程中要勤校正、勤测斜，发现孔斜超过设计要求，必须重新扫孔，纠正孔斜。
3.2 卡钻、塌孔问题
在回填块石地层、砂砾石地层中施工，卡钻、塌孔现象较为普遍。这种地层在我国西南水电站项目中比较常见。遇到这种地层，现在采用较多的是潜孔钻机跟管钻进、下PVC管的办法。效率高、速度快，能有效的防止砂卵石地层孔壁的坍塌。
3.3 泥浆漏失
在钻孔过程中，经常遇到泥浆漏失的问题，这种情况一般是由于地层情况而引起的，如果处理不当不仅会影响钻孔进度，而且也会影响喷孔质量。在遇到这种情况时，若漏失量不大，首先尽量让其“吃饱”，以减少灌浆时的水泥漏失；若漏失量过大，可把砂、黏土和少量的水泥压入孔内漏浆处进行封堵。其中砂的主要作用是使充填体在喷灌中不易被高压水破坏，不影响高压喷射质量；黏土的主要作用是充填、固壁；少量水泥的作用是加快充填体的凝结速度，便于快速恢复钻孔。
3.4 堵嘴
堵嘴的形成主要有兩方面原因。一方面是由于进水、浆管中混入水泥结块或小石块等，导致管路不通；另一方面是由于中途卸管时，水压降低过快，致使管内产生真空，把孔内一些砂、石子等吸入管内。重新喷灌时，出现以上事故，都必须起管检查，同时用黏土浆把水泥浆置换出来，以免孔内壁形成一层水泥凝固体影响喷灌效果。清除故障后重喷的搭接长度不小于50cm。
4.结束语
高压喷射灌浆技术在水利水电工程施工中发挥着十分重要的作用，这项操作比较简单，而且还能有效控制施工成本。施工企业应结合我国水利水电工程实际情况，对此加以重视并进行深入的研究，不断改进和完善施工技术，将其价值充分发挥出来，保证工程施工质量，促进水电事业的快速和稳定发展。
参考文献：
[1]武力. 高压喷射灌浆施工技术在水利水电工程施工中的应用[J]. 中国新技术新产品，2016，（11）：122.
[2]洪成. 浅析水利水电施工中的高压喷射灌浆技术[J]. 水利建设，2017，（12）：299-300.