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中图分类号：TU74 文献标识码： A
固结灌浆工作很重要，工程量也常较大，是筑坝施工中一个必要的工序。根据其施工程序，在施工进度上，应为其安排好一定的灌浆时间。这是保证固结灌浆质量的前提。
固结灌浆施工，常与其它工序如开挖、立模、浇筑等发生干扰，遇到这类问题时，应当本着“各方兼顾，均保质量”的原则，很好地、合理地解决，这也是保证固结灌浆质量一个重要关键。
一、固结灌浆施工时间
固结灌浆施工最好是在基础岩石表面浇筑有混凝土盖板或有一定厚度混凝土，且已达到其设计强度的50％后进行。但也有由于某些原因而安排在混凝土浇筑前进行灌浆的。前者的优点是：岩石表面有盖板后，能够防止岩石表面漏浆；可以使用大的压力灌浆，对灌浆质量有利。缺点是：需直接在混凝土上钻孔，增加了钻孔工程量，而且又易钻坏混凝土内埋设的冷却水管、测试仪器或其它构件；或需要设置预留孔比较费事；或需要预埋导管，耗用管材，同时，也常易与浇筑混凝土工序相互干扰，影响进度。后者的优点是：易于观察到表面冒浆，能及时发现问题，便于迅速处理；即使偶而因灌浆压力过大，致使岩面发生上抬变形时，也可处理，避免了混凝土坝体上抬的危险。缺点是：由于岩石表面无盖重，不能施用大的灌浆压力；在岩石破碎、裂隙多的地带，往往由于灌浆时漏浆，灌不好灌，堵也不易堵，影响灌浆质量。关于这一问题，总的来看，在基岩上浇筑适当厚度的混凝土后，再进行灌浆，是有利的，在岩石破碎、多裂隙地带，特别是需要通过固结灌浆而提高基岩力学性能的部位，更应如此。三门峡、故县、湖南镇、乌江渡、白山等大坝基础的固结灌浆均是这样做的。
有些大坝固结灌浆施工，在混凝土浇筑前，先行灌注第Ⅰ、Ⅱ序孔，灌浆压力稍低，当混凝土浇筑到一定厚度后，再用较大的压力灌注第Ⅲ序孔。例如潘家口水库大坝的固结灌浆就是采用这种方法的，日本有些大坝也采用了这种方法。
二、固结灌浆施工次序
固结灌浆施工的特点是“围、挤、压”，就是先将灌浆区圈围住，再在中间插孔灌浆挤密最后逐序压实。这样易于保证灌浆质量。所以，固结灌浆的施工次序必须遵循逐渐加密的原则。先钻、灌第Ⅰ次序孔，而后开始第Ⅱ次序孔的钻进和灌浆工作，依次类推，这样还可以随着各次序孔的循进，及时地检查灌浆效果。
浅孔固结灌浆，在地质条件比较好、岩石又较为完整的情况下，灌浆施工可采用两个次序进行，如图5.1-2(a)、图5.1-3和图5.1-4(a) 所示。地质条件较差时，应选用图5.1-4(b)三个次序灌注。
深孔和中深孔固结灌浆，为保证灌浆质量，以三个次序施工为宜，如图5.1-2(b)方格形，图5.1-4(b)六角形。在钻机多、场地小、施工次序不易安排的情况下，可允许相邻两个次序孔，在高程上相错开2～3段的情况下同时进行灌浆工作。
钻孔应统一编号，做好施工记录，及时整理资料，以便指导灌浆施工。这样做可以防止以后孔位混乱，查找不清，造成质量检查的困难，如遇到问题，由于资料完整，也易于分析和处理。
三、固结灌浆浆液
固结灌浆浆液一般应以水泥浆为主，在节理裂隙发育地区，注入量很大时，常常在水泥浆液中掺加砂，制成水泥砂浆灌注。因为固结灌浆主要目的是提高基础岩石强度，故一般情况下不掺用粘土。
近期有些工程坝基固结灌浆采用稳定性浆液，水灰比为0.7:1，加入0.5%的膨润土，该工程固结灌浆质量标准为透水率q≤5Lu，也是可以的。应予注意的是若采用稳定性浆液，水灰比应控制在0.7左右，马什漏斗测试粘度宜小于38s（以28～35s为好）。但有个别工程采用水灰比为1：1，掺加4%膨润土的稳定性浆液，其28天抗压强度仅为6MPa，是不合适的。因为固结灌浆主要目的是提高岩体力学性能，不应采用强度低的浆液。
固结灌浆所用水泥的强度等级可为32.5或以上，材质应新鲜，不能有潮湿或结块现象。存放时间较长的水泥除经过试验证明质量合格者外，不得使用。
当地下水有侵蚀性时，应使用具有抗侵蚀性的水泥。
四、钻孔冲洗工作
固结灌浆中，钻孔冲洗十分重要，特别是在地质条件较坏、岩石破碎、含有泥质充填物的地带，更应重视这一工作。
冲洗的方法有单孔冲洗和群孔冲洗两种。
单孔裂隙冲洗多采用压力水冲洗，冲洗的压力可为该孔段灌浆压力的80%，将水压入孔底后流出，直至返出的水呈清澈状态为止。当钻孔较深，用压力水冲洗效果不显著时，可以使用空气扬水方法，用气和水进行洗孔。
群孔冲洗，对岩石破碎、裂隙发育地区，在各钻孔间裂隙相互串通的情况下，可采用这种冲洗方法。利用一组钻孔(4～6个)，使用空气和水进行压力冲洗，从1～2个钻孔中进气，另1～2个钻孔中进水，从其它钻孔中冲洗出粘土等杂质。而后，轮换进气、进水，反复冲洗，直至一组内的各孔均冲洗干净，再进行群孔灌浆(即串通孔同时灌浆)。灌浆时可以敞开一孔，让其排气、排水，待此孔排出较浓的水泥浆时，关闭此孔，或再开始向此孔内进行灌浆。进行群孔压力冲洗时，还可以加入一些化学剂，见第七章第二节。
五、简易压水
钻孔经裂隙冲洗后进行简易压水，一个压力点，压力值可为灌浆压力的80%，此值若大于0.3MPa时，也可采用0.3MPa,稳定时间30min。
浅孔固结灌浆的压水稳定时间可短一些，一般采用10～30min即可。
六、灌浆压力
灌浆压力是提高灌浆效果的重要手段，在条件允许的情况下，以采用较大的灌浆压力为好。
无混凝土板盖重条件下的浅孔固结灌浆情况比较简单，采用一次灌注法时，将灌浆塞卡在岩面孔口，灌浆压力宜为0.2～0.4MPa，即使岩面发生少许抬动，在混凝土浇筑前可清理一下，无碍大局。采用分段灌浆法，在灌注第二段时，将灌浆塞卡在岩石中，灌浆压力宜为0.5～0.7MPa，甚至还可稍大一些。
有混凝土板盖重条件下的浅孔固结灌浆情况比较复杂，主要是担心由于使用灌浆压力不当，引起混凝土板上抬而导致盖板产生裂缝。
工程实践中经常遇有以下一些情况：
1. 混凝土盖板厚度0.5～1.0m，孔深入岩5～6m，采用一次灌注法，设计灌浆压力0.2～0.4MPa，盖板面抬动限为0.2mm。
（1） 将灌浆塞卡在混凝土盖板中，若能达到设计灌浆压力，皆大欢喜，否则需要采取低压、浓浆、限流、限量等技术措施，缓慢升压，使之达到设计压力，甚至可以试用加大浆液液柱高度，利用自重进行灌注。若仍无效，只有在该部位采取加密灌浆孔的方法解决了。
（2） 将灌浆塞卡在混凝土与岩面接触部位，一般情况下，灌浆压力可以达到0.2MPa。
国内有若干工程，当将灌浆塞卡在混凝土中时，灌浆压力为0.05～0.1MPa，0.5～1m厚的混凝土盖板面即发生抬动，采取多种技术措施，均难于达到设计灌浆压力，最后均是采用上述方法解决的。
2. 混凝土盖板厚度0.5～1.0m，孔深入岩6～8m，采用分段灌浆法，第一段灌浆压力0.2～0.4MPa，第二段0.5～0.7MPa，板面抬动限为0.2mm。
（1） 采用自上而下分段灌浆法钻孔钻深至岩面以下2m，先灌注第一段，若难于达到设计灌浆压力时，可采用前1中所述方法解决。灌注第一段后，继续钻进至设计深度，开始灌注第二段，这时一定要将灌浆塞卡在岩面以下2m处，其优点是可以提高灌浆压力，一般情况下均可达到设计灌浆压力的低值。这种方法进度稍慢，但灌浆质量好。
（2） 采用自下而上分段灌浆钻孔钻到设计深度，将灌浆塞卡在岩面以下2m处，先灌注第二段，一般情况下，灌浆压力可以达到设计灌浆压力低值。而后将灌浆塞上提卡在混凝土盖板中或卡在混凝土与岩面接缝处，灌注第一段。这种方法的优点在于既能保证第二段可以提高灌浆压力，进度也快一些，对固结灌浆质量无影响，一般常喜采用。
若混凝土盖板厚度增大，还可适当提高灌浆压力。但在地质条件差或遇软弱岩石地区，也可适当降低灌浆压力。
深孔固结灌浆，各孔段的灌浆压力值可依照帷幕灌浆选定压力的方法来确定，见第八章
第二节。
因特殊目的需要进行高压固结灌浆时，应先进行灌浆试验，通过论证后再行施工。施工过程中，应严加注意防止混凝土盖板抬动超过设计允许值。
七、浆液配比与变换
若采用纯水泥浆，以前多由水灰比为5：1较稀的浆液开始灌注，而后逐级变浓。近期则多采用水灰比为2、1、0.8、0.6(或0.5)四个比级或1、0.8、0.6(或0.5)三个比级。
若采用低水灰比稳定性浆液，则灌浆全过程仅用一种级配的稳定性浆液，例如黄河小浪底大坝坝基固结灌浆浆液就是采用水灰比为0.7:1，掺加0.5%膨润土的稳定浆液。但为了提高灌浆质量，有的工程开始先用水灰比为2∶1的水泥浆进行灌注，而后再换用稳定性浆液灌注。
灌注纯水泥浆时，固结灌浆浆液浓度的变换比帷幕灌浆可简单一些。灌浆开始后宜尽快将压力升高到规定值。当某级浆液注入量已达300L以上，或灌浆时间已达20～30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改变一级水灰比。当注入率大于30L/min时，根据具体情况，也可考虑越级变浓。
八、结束标准和封孔
固结灌浆结束标准，一般规定是：在规定的压力下，孔段的吸浆量不大于0.4L/min，延续30min，即可结束。近期由于采用了自动记录仪记录，并根据工程实践，变更为：在规定的压力下，注入率不大于1L/min，继续灌注30min，可结束灌浆。由于灌浆孔段长度不等，有的工程规定当注入率不大于0.1或0.2L/（min・m）时，延续30min可以结束。
浅孔固结灌浆孔封孔应采用“机械压浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。深孔固结灌浆孔封孔可采用与帷幕灌浆孔相同的方法。参见《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL60-94。
九、冒浆处理
由于受卸荷及爆破的影响，基础岩石表面裂隙比较多，特别是在岩石又比较破碎情况下进行固结灌浆，若采用无混凝土板盖重灌浆方法，常易发生冒浆现象。处理的方法主要有下列几种：
1.表面堵盖处理
(1)在裂隙冒浆处，可用旧棉花、麻刀、棉线等物紧密地打嵌入缝隙内，必要时，在其上
面再涂抹速凝水泥浆或水泥砂浆等，堵塞缝隙。
(2)在冒浆处凿挖岩石，将漏浆集中于一处用铁管引出，先前冒浆的地点用速凝水泥或水泥砂浆封闭，待一定时间后将铁管堵住，从而止住冒浆。
(3)冒浆严重难于堵塞时，在冒浆部位浇筑混凝土盖板，而后再行灌浆。
2．施工工艺操作控制
(1)采用低压灌浆的方法降低灌浆压力，甚至采用自流式灌浆(即仅靠在孔内浆液的自重压力灌浆)，同时使用浓浆，如0．6：1、0．5：1的浓浆，必要时可加入砂或速凝剂，待将漏浆出路堵塞处理后，再逐步提高灌浆的压力，将浆液变稀，按正常规定继续进行灌浆。
(2)采用限制进浆量法除采用低压、浓浆外，还可限制进浆量，控制注入率不超过10～15L／min，或再小一些，待浓浆在裂隙中逐渐沉积，最终将其封堵后，再逐渐提高灌浆压力。
(3)采用间歇灌浆法灌注一定量的浓浆后，或是当发现冒浆处出现浓浆时，即行停灌，间歇十几分钟再行灌浆，停停灌灌，直至冒浆停止，压力达到规定值后，再依照原定规程，正常进行灌浆。
处理冒浆的方法多种多样，应根据条件因地制宜。在灌浆施工过程中，根据工地实际情况，选定合宜的处理措施。
这里需要注意的是：当灌浆前进行压力水冲洗时，如果发现基础岩石表面有大量冒水的情况，则应先行将冒水地点处理好后，再行灌浆，这样既可节约水泥又能保证灌浆质量。
十、其它注意事项
(1)基岩表面冒浆严重而影响灌浆质量时，该部位应采用有混凝土盖板灌浆法。
(2)灌浆施工以一台灌浆机灌一个孔为宜。必要时，可以考虑将几个吸浆量小的灌浆孔并联灌浆，并联灌浆的孔数不宜多于3个，严禁串联灌浆。
(3)钻孔深度大于6m时，宜采用分段灌浆。
(4)施工区域内应设置观测抬动装置，控制使用灌浆压力。
(5)在进行灌浆施工的地段30m范围内，尽量不进行爆破工作。若必须爆破，应控制爆
破质点振动速度≤3cm/s。
[1]GB-T50448-2008《水泥基灌浆材料应用技术规范》.
[2] 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 DL/T5148-2001
[3] DL/T 5238-2010-土坝灌浆技术规范
关键词：灌浆 施工工艺质量
中图分类号：TU644文献标识码： A 文章编号：
1 概况
本工程的灌浆项目包括泄洪闸防渗墙底基岩段帷幕灌浆、防渗墙内帷幕及回填、闸室砂砾石基础水泥低压注浆，发电厂房及左岸接头坝段的帷幕、固结灌浆，发电厂房接触灌浆。
坝址区为低山丘陵地貌，两岸山体较雄厚，地形不对称，左岸山顶高程254.2m，坡度较缓，约25°～35°，冲沟窄小、切割浅；右岸山顶高程122.2m，宽约20m，高程20m～25m的垭口与后山相衔接。山脊两侧沟谷切割较深，下游侧冲沟内有地下水出逸点，高程约40m～50m。
坝址区河谷呈宽阔的“┚”字形，河谷宽约460m，河道较顺直，河水由西向东流经坝址，河床、漫滩高程-1m～13m，主河槽位于左岸。
坝址河床左侧有F21断层通过，宽7m～10m，为压性断层，左岸出露小断层有f2、f3，宽10cm～30cm。坝址右岸未发现断层构造。厂房区有f2、f3断层通过，节理发育。河床覆盖层为中密～密实砂卵砾石、含少量泥砂砾卵石和含泥砂砾卵石等，自左向右厚度增大，右侧最大厚度约3.0m～35.3m。
为加强坝基整体性，提高岩石的整体性与均质性和提高岩石的抗压强度与弹性模量;减少岩石的变形与不均沉陷对坝基进行固结灌浆和帷幕灌浆。
2 固结灌浆和帷幕灌浆
2.1 灌浆工程的施工工艺流程
灌浆应在灌浆试验结束，灌浆试验报告得到监理人的批准，根据施工图纸、技术要求和已批准的灌浆施工技术参数编制《灌浆施工作业指导书》，并与开工前报监理人审批。
2.2 灌浆压力和灌浆方法
1．帷幕灌浆压力和灌浆方法
⑴ 灌浆压力：
① 各灌浆孔段的灌浆压力根据灌浆试验成果确定。
② 灌浆要尽快达到设计压力，主帷幕灌浆过程中注意控制压力；做到压力与注入率相适应；灌浆压力以孔口回浆管压力表读数为准，压力读数为压力表指针摆动的中值。
③ 压力表使用范围：选择压力表时，灌浆压力宜在压力表最大量值的1/4～3/4内，压力大于3Mpa时，其最大标值应为最大灌浆压力的2.0～2.5倍。
④ 灌浆泵的压力摆动范围不大于灌浆压力的20％。
⑤ 灌浆过程中，当注入率较大时，采用分级升压或间歇升压。
⑵ 灌浆方法
① 帷幕灌浆采用“小口径钻进、孔内循环、自上而下分段灌浆”法施工，灌浆塞应塞在已灌段段底以上0.5m处。
② 各灌浆段灌浆射浆管距灌浆孔底不大于50cm。主帷幕灌浆射浆管的外径与钻孔孔径之差不宜小于20mm。
③ 没有涌水的灌浆段灌浆结束后，一般不待凝，即进行下一段钻孔，但在断层、破碎带等地质复杂地区或有涌水孔段则应待凝，待凝时间按监理人指示执行。
④ 接触段灌浆结束后应待凝24h。
2．固结灌浆压力和灌浆方法
⑴ 灌浆压力
① 固结灌浆压力一般采用0.4Mpa，灌浆压力以监理人的指示为准；
② 灌浆压力以孔口回浆管上压力表的读数为准，压力表的读数为压力指针摆动范围的中值；
③ 对有涌水的孔段，灌浆前应测定其涌水压力，灌浆压力应根据涌水压力作相应调整；
④ 固结灌浆边孔灌注时（尤其群孔灌浆时）应采用升压法，并观测混凝土抬动变形情况，如混凝土未发生变形，可将灌浆压力升至设计压力；
⑤ 对注入率较小的灌浆孔，灌浆压力应尽快升至设计压力，以保证灌浆质量。
⑵ 灌浆方法
① 固结灌浆采用孔内循环法施工，其射浆管距孔底的距离不大50cm。
② 对灌浆段长小于6.0m的固结灌浆孔，采用全孔一次钻灌法；对灌浆段大于6.0m的固结灌浆孔，应采用分段钻灌。
③ 为防止岩石面或混凝土面抬动，固结灌浆原则上一泵一孔，当相互串浆时，彩用群孔并联灌注，但并联孔数不宜多于3个，并应控制灌浆压力。
2.3 浆液水灰比和变浆标准
1. 浆液水灰比
水泥浆液水灰比（重量比）固结灌浆采用3:1、2:1、1:1、0.6:1（或0.5:1）四个比级，开灌水灰比采用3:1；帷幕灌浆采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1(0.5:1)六个比级，开灌水灰比采用5:1。
2. 变浆标准
⑴ 灌浆过程中，灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比；
⑵ 当某级浆液注入量已达300L以上，或灌注时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级水灰比；
⑶ 当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓；
⑷ 浆液水灰比改小后，如灌浆压力突增或灌浆注入率突减到原注入率的1/2以下时，立即回稀到原级水灰比进行灌注，并查明原因。
2.4 灌浆孔封孔
1. 固结灌浆的封孔：全孔段灌浆结束后，采用“压力灌浆封孔法”进行封孔。
2. 帷幕灌浆孔的封孔：帷幕灌浆孔全孔灌浆结束后，及时报请监理单位进行验收，合格后进行封孔。
⑴ 主帷幕灌浆孔封孔采用“压力灌浆封孔法”。封闭帷幕灌浆孔用“分段压力灌浆封孔法”。
⑵ 灌浆孔封孔后，待孔内水泥浆液凝固后，灌浆孔上部空余部分大于3m时，采用“机械压浆封孔法”继续封孔。小于3m时可使用M20水泥砂浆封填密实。
⑶ 灌浆孔封孔后，如发现孔口冒浆或返水，扫孔后重新封孔。
3 灌浆质量检查
1. 帷幕灌浆质量检查
⑴ 质量检查要求
① 帷幕灌浆质量检查在该部位的帷幕灌浆结束14d后进行；
② 检查孔压水试验采用“单点法”或“五点法”，试验按《水利水电工程钻孔压水试验规程》（SL25-22）；
③ 检查孔都必须取芯，绘制岩芯柱状图；
④ 所有检查孔不论压水试验结果如何，都必须进行灌浆和封孔；
⑤ 每盒或每箱芯样拍两张彩色照片,并作好钻孔操作的详细记录；
⑥ 帷幕灌浆的封孔质量应逐孔进行检查。
⑵ 检查方法
检查孔压水试验透水率，混凝土与基岩接触段及其下一段的透水率合格率应为100%，再以下各段的合格率应为20%以上；不合格段的透水率值不超过设计规定值的100%，且不集中，灌浆质量可认为合格。否则应由建设单位会同设计、施工单位商定处理方案。
2. 固结灌浆质量检查
⑴ 采用测量岩体波速或静弹性模量，并结合分析灌浆孔和检查孔的钻孔取芯以及压水试验和灌浆试验成果为辅的方法进行综合评定。
概述
合水水库引水枢纽距离省道约8km，有一条3m宽的水泥路与省道相连。引水枢纽始建于1965年，包括一个溢流堰、一个冲砂闸和一个引水渠进水闸。平中陂溢流堰处于水库上游约5公里处，主要为拦截上游来水、宣泄多于水量。平中陂溢流堰下游侧消力池经过多年的渗流淘刷形成了较大的管涌现象，使得原溢流堰后消力池沉陷破损严重。见图（1-1）。
本次高喷灌浆加固段钻孔设计总长度752m，含灌浆平台回填增加量和设计灌浆长度718m。
溢流堰上游侧高喷灌浆加固段地层结构主要为中粗砂层，含少量卵、砾石。
本高喷灌浆项目2008年3月28日进场，2008年4月18日全部完成。
施工设备及人员配置
高喷孔的钻机机具应满足在施工地层中单独钻进成孔或携带喷射管钻进成孔的要求。
2.1施工设备配置
本项目高喷灌浆施工采用的主要施工设备包括：GP1800-2型高喷台车1台、XY-1型地质钻机2台、康明斯100kw发电机1台、WW-0.9/7型空气压缩机1台、潜水泵1台、高压水泵1台，灌浆泵1台，自制低速搅拌机1台；测斜仪1台，STS-750型2”全站仪1台套（也可以用经纬仪和钢卷尺进行定位）；DS3水准仪1台套；皮卡车1辆（运送桶装柴油或其他零星物品）。
图（2-1）
人员配置
根据现场情况采用二班倒的方式配置现场施工人员。管理人员2人；安全员1人（兼）；台车操作工4人；钻机操作人员6人；电工1人；试验1人；机修工1人；测量工2人；普工8人。
施工材料
3.1高喷灌浆材料宜采用水泥浆，所使用的水泥品种和强度等级，应根据工程需要确定。为防止堵塞喷射管喷嘴，须保证喷灌材料细度、纯度。
3.2水：要求采用不含杂质的清洁水源，本项目施工点地处山脚，上游来水清洁，无需处理。采用潜水泵打入水箱。
3.3水泥：宜采用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级不低于32.5MPa。水泥细度要求通过80um方孔筛，其筛余量不大于5%。 灌浆用的水泥必须符合规定的质量标准，不得使用受潮结块的水泥，出厂超过三个月的水泥不得使用。
3.4高喷灌浆浆液的水灰比设为1.5：1～0.6：1（密度约1.4g/cm3～1.7 g/cm3）。有特殊要求时，可加入下列掺合料：
3.4.1 膨润土。膨润土具有很强的吸湿性，能吸附相当于自身体积8一20倍的水而膨胀至30倍;在水介质中能分散呈胶体悬浮液，并具有一定的粘滞性、触变性和性，它和泥沙等的掺和物具有可塑性和粘结性，有较强的阳离子交换能力和吸附能力。使用时，其质量标准应满足设计要求。
3.4.2黏性土。塑性指数不宜小于14。
3.4.3粉煤灰。
3.4.4砂。宜为质地坚硬的天然砂或人工砂，最大粒径不宜大于2mm。
可根据需要，在水泥浆液中加入速凝剂、减水剂等外加剂。掺合料与外加剂的种类及掺入量应通过试验和现场高喷灌浆试验确定。制浆材料的称量误差应不大于5%。水泥浆的搅拌时间，当使用高速搅拌机时，应不小于30s；使用普通搅拌机应不少于90s。水泥浆制备至用完的时间不应超过4h。为防止堵塞喷嘴，浆液应在过筛后使用，并定时检测其密度。
在含黏粒较少的地层中进行高喷灌浆，孔口回浆应经处理后方可利用；在软塑至流速状的黏性土或淤泥质土层中，其孔口回浆不宜回收利用。
施工工序
高喷灌浆一般采用2序孔分序施工，为保证灌浆效果，本工程初步设计要求采用3序孔进行施工，终孔孔距1.5m。喷灌成墙后理论墙厚度为1800mm，最薄处墙厚为995mm。 如下图（4-1）：
图（4-1）高喷灌浆孔序布置图单位：mm
4.1灌浆施工工序，如下图（4-2）：
图（4-2）高压喷射灌浆施工程序图
施工准备
施工准备的内容包括：
4.2.1施工进场道路（满足高喷台车进场要求的道路），需注意提前考虑装运台车后的宽度和长度以及转弯半径等，以便设备顺利进入施工场地；
4.2.2高喷台车灌浆施工场地的平整压实；
4.2.3机电设备的安置（开工前设置好空气压缩机、灌浆泵、搅浆机、水箱、水泥临时堆放场地等等设备的位置）；本项目周边狭窄，在溢流堰上游围堰后回填一处平台用于现场机电设备的安置。施工区域比较狭窄，高喷灌浆水泥用量大且快，应设置至少10吨水泥的临时堆放周转场地。现场利用上游围堰作为临时工作平台。高喷灌浆配套设备就近配置。
4.2.4现场气、水、电专用管路和线路；
4.2.5现场建立临时测量控制点，并对原地形进行测量，记录并保存原始记录。
4.2.6高喷灌浆施工前，依据工程规模划分好单元工程，并对钻孔孔位进行编号。
孔位放样
孔位放样包括：对平整场地后灌浆孔位的平面位置及高程的放样。
由于本项目设计仅提供相对位置，没有提供坐标控制点。施工时以溢流堰轴线为Y轴设置临时施工坐标系，并在现场建立4处临时平面坐标及高程控制点（以便随时恢复或校正被破坏的放样孔位）。本项目现场采用STS-750型2”全站仪进行测量定位，放样I、II、III序孔的孔位后用木塞封堵孔口，并做好标记。放样孔位偏差小于1cm。以DS3水准仪测定好各个孔位的原地面高程值并记录标记清楚。
4.4钻孔
钻孔可根据现场情况可采用泥浆固壁回钻（或冲击）钻进、跟管钻进或清水钻进。
钻孔孔位与设计孔位偏差不得大于50mm。钻孔施工时，应采取预防孔斜的措施，钻机要安放平稳牢固，加长粗径钻具。钻杆和粗径钻具的垂直度偏差不应超过0.5%。孔深小于30m时，钻孔偏斜率不应超过1%。钻孔孔径应大于喷射管外径20mm以上。钻近暂停或终孔待喷时，孔口应加以保护。若时间过长，应采取防塌措施。
泥浆固壁回转（或冲击）钻进是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。
跟管钻进是，边钻进边跟入套管，直至终孔（为了防止在松散卵石层中高压旋喷前孔臂塌落，施工前可准备好护壁用的PVC管，在高压喷射施工过程中，PVC管虽然很容易被击成碎片，但其碎片并不会阻挡水泥浆的喷射）。
本项目根据先导孔采集的资料得知，灌浆部位属于较密实中粗砂并夹杂少量的砾石结构，本项目采用清水钻进在先导孔施工过程未出现坍孔现象。钻孔采用XY-1型地质钻机，合金钻头或金刚石钻头。钻孔孔位要求偏差小于5cm, 钻进时应注意保证钻机垂直，孔斜不超过孔深的1%。 如图（4-3）：现场用测斜仪对孔斜进行检查。
钻进时应详细记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况及处理措施。
图（4-3）现场用测斜仪对孔位进行检测
4.5灌浆
现场高喷灌浆设备采用GP1800-2高喷台车，台车高度18.8m，长度5.5m，宽度2.3m，采用折叠式连接起落，液压步履式底架，纵向横向可灵活移动，能够快速对孔就位。该高喷台车可液压自行，纵向每步可移动1米，横向每步可移动0.4m。高喷台车对地面平整要求不高但并有足够的承载能力。本项目喷灌地段是按设计说明回填土方并压实后形成钻孔与喷灌的施工平台。
高喷灌浆分序进行，先进行I序孔的喷灌，然后进行II序孔喷灌，最后进行III序孔喷灌，相邻两孔间隔时间要求72小时。
高压喷射期间，喷射记录资料应齐全、清晰、准确，能反映喷灌的全过程，发现冒浆、漏浆现象，立即停止、提升或降低提升速度、增大水泥浆液比重喷射，恢复正常后，继续正常提升，灌浆过程中，常会有机械出现故障的情况，出现问题必须起管进行检查，清除故障后重新喷射，搭接长度不小于50cm，并如实做好中断记录。为确保防渗体的完整性，在施工期间和完工后，严禁重型车辆过往防渗体，禁止在防渗体周围进行加大扰动的施工作业。
图（4-4）高喷台车
4.6孔口回填
单孔喷灌结束后采用0.7：1的纯水泥浆进行回填灌浆，反复进行，直到灌浆液面不再下沉为止。
施工工艺
高喷灌浆施工主要分定喷、摆喷和旋喷三种，喷灌设备都可高喷台车进行，定喷是使喷射管向某一方向定向喷射，同时一面提升，在地层中形成一道薄板墙的高喷灌浆施工方法；而摆喷是使喷射管做一定角度的摆动和提升运动，在地层中形成扇形断面的桩柱体的高喷灌浆施工方法。本次加固采用单排三重管旋喷法施工。三重管也称三管法或三列管，就是喷射介质为水、水泥基质浆液和压缩空气的高喷灌浆方法。
图（5-1）三重管高压喷射灌浆示意图
5.1高喷灌浆施工技术指标
高喷灌浆施工技术要求指标：水压35～40 MPa，水量70～80L/min;；供气压力 0.5～0.8Mpa；浆液采用纯水泥浆，浆液比重1.6～1.7；灌浆压力0.3Mpa以上,浆量70～80L/min。在正常反浆的情况下，控制提升速度在3～6cm/min。按照该提升速度至设计高程即可终孔。
5.2施工工艺流程
图（5-2）高压旋喷灌浆工艺流程图
本项目设计要求利用一半一序孔作为先导孔，对基底岩土特征进行勘察、试喷，以确定高喷灌浆的方法及其适用性，确定有效桩径(或喷射范围)、施工参数、浆液性能要求、适宜的孔距排距、墙体防渗性能等。
我项目部对先导孔I-1号孔位按设计指标完成灌浆施工24小时后，在与设计、业主和监理单位开挖检查时发现实际有效桩径约为1.4m，相邻两桩不能正常搭接（而设计两桩搭接处最小厚度为955mm）。经与设计单位和监理单位研究后决定对设计桩径和孔距进行调整，设计孔距
调整为1.00m，理论搭接处厚度为97cm。
水泥浆液纯拌合时间不小于30s，保证连续制浆。临时存放浆液的浆桶待用的浆液采用低速搅拌机搅拌，以防止沉淀。制成已经超过4小时而尚未使用的浆液予以废弃。下喷管前应对喷射管或起落架上做好标记，以便确定好下落高程和喷灌终孔高程。
施工中所用技术参数根据使用高喷的方法、灌浆压力、提升速度不同进行适当调整。在水压、气压、浆压的变化不大的情况下，提升速度是影响高喷质量的主要因素。提升速度可根据下列三种情况进行调整：一、一般高喷灌浆都分序施工，先序孔提升速度可稍慢，后序孔相对来讲可稍快。二、在沙粒等松散层中提升速度可稍快，当土层中卵（砾）石较多时应放慢些，块石较大或块石比较集中的地层应更慢。三、高喷施工中发现灌浆孔内返浆量减少时应放慢提升速度。
图（5-3）喷射管喷出高压水的瞬间
在高喷灌浆过程中，供浆正常情况下，孔口回浆密度变小、出现压力骤降或骤增、孔口回浆浓度和回浆量异常，甚至不返浆等情况时，查明原因及时处理。如高喷灌浆发生串浆，则首先填堵被串孔或继续钻进。灌浆压力骤减可采取加大进浆密度或进浆量的措施予以处理。当孔内出现严重漏浆，可采取以下措施进行处理；停止提升喷射管；降低喷水压力、流量进行原地灌浆；喷射水流中掺加速凝剂；加大浆液密度或灌注水泥砂浆、水泥粘土浆；向孔内充填砂土等堵漏材料。
高喷施工时，水、气、浆由喷嘴中喷出，压缩空气除能对水或浆液构成外包气层，使水或浆液射流能透入地层较远距离并维持较大压力破碎地层结构外，还可产生升扬作用，浆液经射流冲击切削后的土石碎屑和地层中细粒，由孔壁和喷射杆的环状间隙中升扬带出孔外，空余部位由浆液替代，同时也起到了转换作用。
喷射灌浆，将高喷管下入到孔内，按造孔记录及设计板墙底线控制下入深度，然后启动高压水泵、空气压缩机，搅浆机供浆，同时全面检查各管路是否封闭，水、浆、气压力及流量是否符合设计参数要求，喷射管的喷射方向是否对正。启动设备3min后，待水泥浆从孔口返浆，再按设计提升速度开始提升。提升过程随时检查和记录水泥浆流量、浆压、浆液比重、气压、水压、提升速度，旋喷速度和角度等喷射灌浆施工控制技术参数。喷射到预定高度后，先降压进行静压回填灌浆，至液面不析水、不下沉后停止喷射。喷射管提出后立即进行冲洗。
旋喷过程中，冒浆量控制在10%～25%之间。高压喷射注浆完毕后，应迅速拔出喷射管。施工中做好泥浆处理，及时将泥浆运出。
喷射施工完成后，应把注浆管等机具采用清水冲洗干净，防止凝固堵塞。管内、机内不得残存水泥浆，一般是把浆液换成清水在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆泵管和软管内的浆液全部排除。
质量控制和检查
6.1钻进时应注意保证钻机垂直，偏斜率宜≤1%。孔位偏斜率可用测斜仪进行检测。
6.2高喷灌浆宜全孔至下而上全孔连续作业，灌浆阶段浆液不能发生离析并且不允许发生断浆现象，保证墙体均匀，无夹心层。若发生管道堵塞或因故短暂停机，应迅速抢修。
6.3高喷灌浆因故中断后恢复施工时，应对中断孔段进行复喷，旋喷灌浆应是一个连续的施工过程，中间因故中断超过20分钟以上，应进行搭接喷射，搭接长度不小于50cm。
6.4高喷灌浆结束后，充分利用孔口回浆或水泥浆液对已完成孔进行及时回灌，直到浆液面不再下沉为止。
6.5灰浆搅拌设备设置在临建棚内，以防雨水、灰尘对浆液质量产生较大的影响。雨水较大时，暂停施工。
6.6质量检测方法：
质量检验一般要求在旋喷注浆结束28天以后进行，检验桩的数量不小于已经完成桩数的2%～5%，不合格者进行补喷。
抽检方法分以下几种：
6.6.1开挖抽检成墙质量。待浆液凝结具有一定的强度后，即采用反铲挖掘机挖深探坑至防渗墙体检查固结体形状、水平搭接质量。
6.6.2钻取岩心检查。从固结体中钻取岩芯，进行室内物理力学性能试验。在钻孔中做压水或
抽水试验，测定其抗渗能力。
6.6.3标准贯入试验：在旋喷固结体的中部可进行标准贯入试验。
6.6.4围井试验：在板墙一侧增加喷孔，与板墙形成封闭围井，在井中进行压水和抽水两种试验，或观测井内外水位，多用于防渗效果检查。
6.6.5载荷试验：静载荷试验分垂直和水平静载荷试验两种（主要用于地基基础处理）。实际可根据灌浆要求进行相应检测或2～3种方法配套检测。过程中要有专人负责记录，记录要求详实准确。
6.7主要检查项目，见表（6-1）。
表（6-1）
序号 项目 规定值或允许偏差 检查方法
1 桩距（mm） ±100 尺量
2 桩径（mm） 不小于设计要求 尺量
3 垂直度（%） ≤1 测斜仪
4 桩长（m） 不小于设计要求 查施工记录
5 单桩注浆量 不小于设计要求 查施工记录
效果检查
经现场开挖检查和钻孔压水试验检查，高喷灌浆施工后，灌浆部位形成一堵厚度不小于80cm的连续防渗墙，渗透量在规范允许范围内，防渗效果良好，平中陂溢流堰下游原来的严重渗流现象完全消失，达到了设计效果。
8.安全环保
8.1施工进场前应对施工班组进行安全文明施工教育和文明施工交底。
8.2高压旋喷桩等机电设备在进行作业时，严格按照机械技术操作规程进行作业；做到管理人员不违章指挥，作业人员不违章操作。
8.3施工用电实行“三相五线制”和一机一闸一漏一保护的制度，并符合有关施工用电的规章制度。
8.4施工时，对高压泥浆泵要全面检查和清洗干净，防止泵体的残渣和铁屑存在；各密封圈应完整无泄漏，安全阀中的安全销要进行试压检验，确保能在额定最高压力时断销卸压；压力表应定期检查，保证正常使用，一但发生故障，要停泵停机排除故障。
8.5高压胶管不能超范围使用，防止高压爆管伤人。
8.5高压旋喷管注浆是在高压下进行，高压喷射的破坏力较强，喷射的浆液应过滤，使颗粒不大于喷嘴直径，以防堵塞喷嘴，造成事故；高压泵必须有安全装置，当超过允许泵压后，应能自动停止工作；因故需较长时间中断旋喷时，应及时地用清水冲洗输送浆液系统，以防硬化剂沉淀管路内。
8.6钻机作业中，电缆应有专人负责收放；如遇停电，应将各控制器放置零位，切断电源；如遇卡钻，应立即切断电源，停止下钻，未查明原因前，不得强行启动；严禁作业中用手清除钻杆上的泥土，发现紧固螺栓松动时，应立即停机重新紧固后方可继续作业。
8.7作业后，应先清除钻杆上的泥土，再将钻头下降接触地面，各部制动住，操纵杆放到空档位置，切断电源，清理打扫完现场，方可离开。
8.8遇到六级以上大风，应停止施工，钻杆下沉加固。必要时放倒起落架。
8.9进入现场的所有人员必须戴好安全帽。
8.10高喷灌浆工程应注意施工区域的环境保护，做好废水、废浆的处理或回收。
8.11现场水泥进行集中堆放，运输和卸运时防止遗洒扬尘。搬运和搅拌水泥作业人员必须戴好防尘罩。
8.12作业现场保持清洁整齐，施工完毕后不可随意排放多余泥浆。水泥使用完毕后剩余的水泥袋要回收存放，不可随意丢弃。
9.结束语
高喷灌浆工法简单，技术条件较成熟，施工速度快，对地基处理和基础防渗有很好的效果。
参考文献：
关键词：岩基灌浆；施工；工序
Abstract: This paper describes the classification of the rock foundation grouting, and construction processes are discussed in detail.Key words: rock foundation grouting; construction; process
中图分类号TV543+.5文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
一、岩基灌浆的分类
岩基灌浆有固结灌浆、帷幕灌浆和接触灌浆三类。固结灌浆的目的是将坝基裂隙岩石胶结起来，提高其整体性、均匀性和承载能力。其涉及的平面范围大，孔深一般5~10m。帷幕灌浆是在坝基渗漏和降低坝底扬压力的目的。接触灌浆是在坝体与岩基的结合面上进行灌浆，目的是加强结合，提高坝体的抗滑稳定性，防止岩面集中渗漏并增加岩基表面的固结强度。
岩基灌浆与混凝土坝体浇筑在时间上应合理安排，做到既少影响混凝土浇筑，又确保灌浆质量。
二、灌浆施工工序
灌浆施工分为钻孔、冲洗、压水试验、灌浆四个工序。
（一）钻孔
灌浆孔一般用回转式钻机钻成，孔深小于10m的，也可用风钻或架钻进行。
钻孔的质量对灌浆质量有直接影响。总的要求是：确保孔向、孔深符合设计要求，力求钻径上下均一，孔壁平整，钻孔产生的岩粉细屑少，可较少堵塞孔壁裂隙，灌浆质量好。钻孔方向偏斜，钻孔深度不足，则灌浆帷幕将出现缺口，留下漏水通道，降低防渗效果。
（二）冲洗
钻孔后须将残留在孔底和孔壁的岩粉冲出孔外，并将岩层裂隙和孔洞中的充填物冲洗干净，以保证灌浆质量。
冲洗顺序应是先冲洗钻孔，再冲洗岩层裂缝。冲洗的基本方法是用压力水冲洗。如用压力水和压缩空气轮流冲洗或混合冲洗，可提高冲洗效率和质量。冲洗压力不宜大于同孔段灌浆压力的80%，以免引起裂缝扩张和岩层的松动、变形。
（三）压力试验
灌浆前进行压力试验，可通过单位吸水率的测定了解岩层的渗透性能（裂隙情况和漏水量大小），为岩基灌浆设计施工提供依据。在灌浆后，通过压水试验，可以检查灌浆的质量和效果。我国用单位吸水率代表岩层的渗透特性，它指的是在每米水柱压力下，每米试验孔段长度，每分钟内的压入流量，即单位压力、单位孔长和单位时间内岩层的吸水量，其计算公式为：
W=Q/L・s
式中Q―压入流量，L/min;
s―试验压力，以计算水头计，m;
L―试验孔段长度，m;
W―单位吸水率，L/(min・m・m)。
（四）灌浆施工
1、灌浆设备
灌浆用的泵一般为活塞式灌浆泵，按缸体轴线方向不同可分为立式和卧式两种。立式一般为单缸的，卧式又分为单缸、双缸两类。卧式单缸活塞灌浆泵工作方式如下：活塞右移时，自吸浆阀吸入水泥浆；活塞左移时，水泥浆被压至空气室（又称稳压室），再压入压力管路。空气室是借助上部封闭空腔内被压缩气体的压力作用，使阀室间断脉冲压出的水泥浆能稳定均匀地压入管路。为了使出浆均衡，也可采用双缸灌浆机。为了防止浆液与活塞、活塞滑移段缸壁直接接触遭致严重磨损，现已广泛使用隔膜泵，隔膜间充满水，通过水来传递压力和吸力。
2、钻灌次序
固结灌浆与帷幕灌浆其钻孔灌浆都是遵循分序加密的原则进行的。
帷幕灌浆孔成排布置，每排内各序孔的距离视岩层完整程度确定，一般第一序孔的孔距多采用8～12m，然后内插加密二、三、四序孔，孔距分别为4～6m、2～3m、1～1.5m。双排帷幕孔通常先灌下游排，再灌上游排。多排帷幕孔一般是先边排后中排，但在坝前已壅水或有地下水活动时，则须先上游排、再下游排，后中间排，以免浆液过多流失。究竟布置几序孔，可在下一序孔位置钻孔作压水试验检查，如单位吸水率已满足设计要求，即下再加序。
固结灌浆孔至少布置两序孔。第一序孔多为正方形布点，以后的各序均按梅花形内插。最后一序孔的孔距一般为3～6m。
3、灌浆方法
按照灌浆时浆液是否部分返回地面和重复使用，灌浆方法分为纯压式和循环式两种。纯压式采用单根灌浆管，浆液压入钻孔后，只能从缝隙扩散。这种方法，设备简单，操作方便，但浆液流速小，若是粒状灌浆材料（如水泥、粘土），容易产生沉淀并堵塞岩隙和管道，影响灌浆质量。纯压式多用于吸浆量大，有大裂隙存在和孔深不超过12~15m的情况。化学浆材都是稀溶液，没有中途沉淀问题，所以也都采用纯压法。水回浆管返回拌浆筒中搅拌后再用。这种方法既使浆液始终保持循环流动不沉淀，灌浆效果好，又可根据进浆与回浆浆液比重的差值，判断岩层吸浆情况。
按照灌浆顺序，灌浆方法又可分为全孔一次灌浆法、自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法和综合灌浆法。
⑴全孔一次灌浆法是将灌浆孔一次钻至全深，灌浆塞置于孔口，全孔一次灌浆。此法施工简单，但灌浆效果较差，仅适于孔深不超过10m、岩隙少、透水性不大的情况。
⑵自上而下分段灌浆法将孔深分为段长3~5m的若干段，自上而下钻一段灌一段。待前一段浆液凝固后再钻至下一段，将灌浆塞移至前一段底，灌下一段。如此反复，直至全深。此法优点是：随段深的加大，可逐段加大灌浆压力，提高灌浆质量；上部灌实后形成完整结石，灌下部时，地面不会冒浆，岩层不会被抬动；分段钻灌，分段进行压水试验，成果准确，有利于判断各段灌浆质量。缺点是：钻机移动次数较多，钻孔工作量大，待凝时间长，工效低。当地质条件差、岩层破碎、竖向节理裂隙发育、灌浆质量要求高的情况下，多用此法。
⑶自下而上分段灌浆法一次将孔钻至全深，然后自下而上逐段灌浆。此法钻孔工作量小，施工简便、工效高，但当上部岩隙多时，地层易松动，易冒浆，不能提高灌浆压力，灌浆质量不如自上而下法高，故仅适于岩层较完整，裂隙少或岩层倾角小地面不易冒浆的情况。
⑷综合灌浆法实际工作中，岩层通常是上部裂隙多而下部较完整。深孔灌浆时，可兼取以上两法的优点，即上部采用自上而下、下部采用自下而上的钻灌方法，称为综合灌浆法。
4、灌浆压力
灌浆压力指灌浆时灌浆段中心处浆液承受的实际压力。压力越高，可使浆液更好地压入细小裂缝，增大浆液的扩散半径，析出多余的水分，提高灌浆结石的密实度，有利于提高防渗和固结质量。但压力过高，可能导致裂缝扩大或抬动上部岩层和坝体，同时浆液压出应灌范围外，造成浪费。灌浆允许压力与孔深、岩层情况和有无压重等因素有关。
一般以不松动地层为原则。
式中P―灌浆段中心处允许的最高灌浆压力，MPa;
P1―孔口处岩层的允许灌浆压力，MPa;
m―灌浆段以上岩层每增加1m增加的压力，MPa;
T―灌浆段以上的岩层厚度，m；
K―系数，可在1~3间选用，当压重层松散时取低值，反之取高值；
―岩层以上压重层或建筑物的容量，t/m;
t―岩层以上压重层或建筑物的厚度，m。
对于帷幕灌浆，除了按上述方法选择灌浆压力外，经验认为灌浆压力在表层段不应小于1~1.5倍最大工作水头，在底部宜为最大工作水头的2~3倍。至于固结灌浆，多为浅孔，在坝体浇筑前灌浆时，其灌浆压力采用0.2~0.5MPa；在坝体浇筑后灌浆，可采用0.3~0.7MPa；在地质条件较差或软弱岩层地区，可适当降低灌浆压力；深孔固结灌浆可参照帷幕灌浆确定。灌浆压力值大小最终通过灌浆试验确定。
灌浆压力须由孔口的压力表间接量度，当灌浆压力为p时，表读数为：
式中p0―压力表读数，MPa；
―浆液容重，t/m3;
h―压力表中心到灌浆段中心之高差，m;
∆p―灌浆段到压力表之间的管路压力损失，MPa。
5、浆液浓度控制
灌浆过程中，必须根据吸浆量的变公情况及时调整浆液的浓度。稀浆流动性好，但会扩散到灌浆范围外，造成浪费，而且凝固时收缩大，水泥结石与岩石缝面脱开，防渗和固结质量降低。稠浆流动性差，扩散范围小，细小裂缝灌不进去，但凝固时收缩小，与缝面粘结较好，防渗、固结质量相对提高。
坝基灌浆浓度，以水灰比表示，采用8：1、5：1、3：1、1.5：1、1：1、0.8：1、0.6：1、0.5：1（重量比）九个等级。灌浆过程从稀浆开始，使细裂缝首先灌满，而后逐级变浓，充填较大裂隙。这种由稀到浓的变换方式，灌浆的整体质量最好。
浆液浓度的变换，根据每一级浓度的浆液灌入量进行控制，称为量法。控制办法是，当某一级浓度的浆液灌入量已达到限量标准，而灌浆压力及吸浆量均无改变，或改变不显著时，就换浓一级浆液灌注。但如果变浓后浆量突然显著下降或灌浆压力突然上升，说明裂隙在尚未充填密实情况下被浓浆堵寒，变浓不适当，应迅速恢复原浓度继续灌注。
6、灌浆结束
关键词：地铁基坑；基底加固技术；优点分析。
Abstract: in Metro reinforcement technology is one of the main factors of the cut-and-cover subway station foundation pit construction risk, the current base piping type of technology is greater uplift. According to the construction of environmental effects and costs, analysis and discussion of the technology.Keywords: foundation pit; basement reinforcement technology; advantages.
中图分类号：U231+.2文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
一、工程简介
南京地铁二期工程所街站围护结构包括所街车站和站前渡线，站前渡线段里程为K6+896.30～K7+13.940，长117.64米，基坑深约14m。车站宽约20m，采用明挖法施工。渡线段围护结构采用Ø1m@250mmSMW工法桩。地理位置位于经四路（江东南路）原兴隆村委会所在地，车站及周边主要为厂房、商城（均为丙、丁类建筑）及道路（经四路）。地形较为平坦，现地面高程约在6.54~7.97m，原地面高程约在6.00m左右，人工堆填约1.50m。地貌类型属长江低漫滩。车站站位南侧赛上路正在施工，西侧为江东南路，道路红线宽80米，交通流量不大。江东南路与赛上路交叉口的东南侧为目前正在施工的欧洲城，渡线段东南端侧墙外侧与欧洲城桩基最小间距为3.65m，渡线段的施工对欧洲城有一定的影响。
根据本站勘探资料，所街站长江漫滩相沉积物呈二元结构，上部主要由淤泥质粉质粘土或粉细砂为主，下部以砂性土为主，场地地下水类型属孔隙潜水；砂性土层中地下水具一定承压性。
地下水主要补给来源为大气降水及人工用水的补给。深部承压含水层中的地下水与长江及外秦淮河均有一定的水力联系。
不良地质作用主要表现为基坑突涌、流砂等现象。车站底板埋深约14.0m，基坑底板土层为②-3d2-3层粉细砂，不满足防止基坑突涌的条件。②-1d4层砂性土粒径＜0.01mm的颗粒含量为5.06%，其渗透系数建议值1~5E-04cm/s，孔隙度0.471；②-3d2-3层砂性土粒径
鉴于以上情况，渡线段基坑底设计采用袖阀管注浆加固措施。
二、袖阀管施工方案设计
1、首先根据孔距进行放样，用红油漆准确标出孔位，要求孔位允许偏差±0.1m，然后进行钻孔施工，孔径：Φ110mm，孔径允许偏差：±0.1m。
钻孔根据实际情况采用泥浆护壁的方法作业。为保证钻孔的垂直度，应随时注意测量孔斜，以确保孔斜
采用泥浆护壁时，若泥浆质量较差，易形成厚而松软的孔壁泥皮，会产生套壳开环后浆液上串冒浆的现象，从而影响灌浆质量。采用优质泥浆护壁。
2、套壳料施工
套壳料即封闭粘土水泥浆，其作用是封闭袖阀管和孔壁之间的空间，防止浆液到处流串，确保浆液只在一个灌浆范围内开环而灌入地层。因此，套壳料的强度应兼顾开环和防止串浆的需要，应根据施工区域的地质条件选择适宜的配方和正确的施工方法。
套壳料采用以粘性土为主，水泥为辅的低强度配方，并可掺入细砂或采用粉粒含量较高的粘性土，这样可满足其物理力学指标的要求。
根据以往的施工经验，初步确定套壳料配合比为：水泥:粉质粘性土:水=1: 1.7:2（重量比）。
3、袖阀管施工
袖阀管采用专业厂家生产的PVC袖阀管，规格Φ50mm，壁厚为4mm。为了保险起见，施工前应对其抽样做耐压试验，以免灌浆时因压力过大而破裂。
袖阀管安装时应尽量对中，以利其周边同一断面上套壳厚度的均匀，有利于开环质量。
施工中应注意保护袖阀管出浆孔外橡皮套不移位和脱落，避免泥浆及杂物进入袖阀管内。安装就位完毕后，应对管口进行临时保护，防止杂物进入管内。
开环灌浆
当套壳料浇注3～5天后，即可开环灌浆。
⑴开环
先期，可采用慢速法开环，以确定临界开环压力。泵压由小到大逐级增加，直至套壳突然破裂，泵压骤降时，即为临界开环压力，一般为0.1～0.3MPa左右。
而后，各孔均采用快速法开环施工，即在较短的时间内快速将泵压增至临界开环压力，这样有利于套壳开环的均匀性。
当采用较大的压力仍不能开环时，可间歇一段时间，再用同样的压力重复进行，直至开环。
⑵灌浆
·灌浆采用6分钢管制成的花管，插入袖阀管内注浆，止浆塞为双塞系统，以确保质量。
·灌浆材料用425#普通硅酸盐水泥，水灰比为1∶1～0.8∶1，分二序孔灌浆，灌浆压力为0.1～0.3MPa，Ⅰ序孔取小值，Ⅱ序孔取大值。上部灌段取小值，下部灌段取大值。
·采用隔环法，自下而上分段施工，即按n+2的次序开环和灌浆，先开环1、3、5…段，后灌注2、4、6…段。每序孔施工完毕48小时后，再进行下一序孔的施工。
·结束标准；每段灌浆耗灰量达20kg时，即可结束灌浆，遇吸浆量过大或出现串浆、冒浆现象时，待凝一段时间后，进行重复灌浆。如果该孔每米灌浆量达到50公斤时，亦可结束灌浆。
·灌浆结束后，盖上管盖，作好标记。
·终灌标准及封孔
三、施工试验及存在问题分析
1、正式施工前选择5、6孔首先进行设计工艺方案试验，其工艺流程如下：
2、施工中问题及改进措施
（1）钻孔成孔后加强洗孔，确保孔位畅通；
（2）袖阀管避免在孔中偏位，增加钢筋环定位器；
（3）套壳料在不同地层中要适当调整配合比，通过水泥用量增减调控，确保开环压力适中及开环的均匀；
（4）验收标准：注浆终止控制标准根据注浆量水泥灌入量100kg/m。每段第一次灌浆耗灰量达70kg时，即可结束灌浆，遇吸浆量过大或出现串浆、冒浆现象时，待凝一段时间后，进行重复灌浆。第二次灌浆20kg限量，第三次灌浆为吸浆量不大于Q
四、本工艺的优点分析
1、本工艺最适合定点、定深层位注浆，注浆点位准确，注浆效果较佳；
2、节约水泥用量，避免水泥浆液乱窜，环保效果、文明施工较理想；
3、对城市内周边环境影响较小；
关键词：袖阀管；灌浆；工艺参数
1 工程概况
大沙河倒虹吸位于南水北调温博段第三施工标。其中进口渐变段桩号IV27+307.2-IV27+352.2，出口渐变段IV27+729.2-IV27+798.2.底板采用500mm厚c10盖重混凝土及500mm厚c20钢筋混凝土内配双层双向？准12的钢筋网片，灌浆处理主要位于场地内第4地质地层：卵石：具泥沙充填，局部夹砾卵石层或重粉质粘土、细砂透镜体，黄褐色，中密，本层厚1.4～13.5m。
2 设计概述
（1）大沙河倒虹底板下袖阀管灌浆按照设计灌浆孔的顺序进行灌浆，灌浆压力初定为0.3MPa，灌浆材料采用粉煤灰水泥浆，水泥强度等级应不低于42.5级的普通硅酸盐水泥，水泥与粉煤灰之比为1：2，干料与水之比为1：2，可根据需要加入速凝剂。
（2）固结灌浆孔布置呈梅花型，孔距、排距暂按照2.5m计。
（3）灌浆前应先进行灌浆试验，以进一步调整灌浆压力、孔排距、灌浆材料及其他灌浆参数。
（4）灌浆完成后应在灌浆薄弱部位钻孔检测渗透系数，检测孔数应不小于总孔数的5%，渗透系数不合格者需进行补灌。
（5）灌浆后基础的渗透系数不大于1×10-5cm/s。
3 灌浆参数的确定
3.1 灌浆区的划分
试验区一：
选取的灌浆参数为：灌浆压力0.3MPa，灌浆孔间距、排距均为1m，灌浆浆液采用粉煤灰水泥浆和纯水泥浆两种，其中粉煤灰水泥浆液的水泥与粉煤灰之比1：1，干料与水之比为1：1；纯水泥浆的水泥与水之比为1：1，分两序进行。
试验区二：
选取的灌浆参数为：灌浆压力0.3MPa，灌浆孔间距、排距均为1.5m，灌浆浆液采用粉煤灰水泥浆和纯水泥浆两种，其中粉煤灰水泥浆液的水泥与粉煤灰之比1：1，干料与水之比为1：1；纯水泥浆的水泥与水之比为1：1，分两序进行。
试验区三：
选取的灌浆参数为：灌浆压力0.3MPa，灌浆孔间距、排距均为2m，灌浆浆液采用粉煤灰水泥浆和纯水泥浆两种，其中粉煤灰水泥浆液的水泥与粉煤灰之比1：1，干料与水之比为1：1；纯水泥浆的水泥与水之比为1：1，分两序进行。
试验区四：
选取的灌浆参数为：灌浆压力0.3Mpa，灌浆孔间距、排距均为2.5m，灌浆浆液采用粉煤灰水泥浆和纯水泥浆两种，其中粉煤灰水泥浆液的水泥与粉煤灰之比1：1，干料与水之比为1：1；纯水泥浆的水泥与水之比为1：1，分两序进行。
3.2 灌浆工艺流程
灌浆施工流程：测量定位钻机成孔清孔下套壳料下袖阀管制浆开环灌浆灌浆结束移机。
3.2.1 钻孔施工
采用回转式地质钻机成孔，采用针状合金钻头钻进。泥浆作为冲洗液，开孔孔径120mm，灌浆孔孔径101mm。采用一次成孔法，钻至设计高程后停止钻进。
排间钻孔分为二序施工，同排钻孔间隔分序施工。先钻一序孔后钻二序孔。
钻孔过程中，遇地层变化等异常情况，应进行详细记录，确保试验的准确性。
钻孔结束后，经监理对钻孔位置、深度、垂直度等进行验收，验收合格后方能进行下一步施工。
3.2.2 灌注套壳料
灌注套壳料：套壳料是由水泥、粘土按一定配比（水泥：粘土：水为1：1.5：1.88（重量比））混合制成的浆液。将导管下至孔底10cm处，用灌浆泵通过导管将套壳料送到孔底，使套壳料自下而上全部置换孔内泥浆，直到套壳料从孔口溢出。浇注套壳料必须连续进行，不得中间停顿。灌注套壳料的时间力求最短，最长不宜超过20min。
3.2.3 下袖阀管
袖阀管是在直径50mm的PVC塑料管上按间隔35～50cm的距离开8～10个直径6～8mm的小孔，开孔范围长约5-8cm，各小孔的位置相互错开；在开小孔约10cm长的外面套上一层约3mm的橡胶膨胀圈（即袖阀），两端用防水橡胶密封制作。套壳料注入完毕后立即下入袖阀管，袖阀管位置应居中并固定，管底高程应满足设计要求，管口应该高出地面10～20cm，管口应加以保护，防止灌浆时袖阀管管口被堵塞。
待凝：套壳料灌注完毕后，须待凝5d才能灌浆。
3.3 灌浆施工
3.3.1 灌浆材料
灌浆材料严格按照前面试验区的材料要求拌制制浆材料的称量误差应小于5%。每部灌浆机都配备一部专用的灰浆搅拌机。
水泥浆搅拌时间不小于3min。浆液使用前必须过筛，浆液制备至用完时间不宜大于4h，超过4h的余浆应作为废浆处理。
3.3.2 灌 浆
灌浆采用自下而上灌浆法，先灌最底环（第一环），逐环上移。
灌浆工序：
套壳料待凝到规定强度后，即准备灌浆。首先用清水将袖阀管冲洗干净，然后向袖阀管内下入单塞式灌浆塞，灌浆塞出浆口与袖阀管环孔位置应一致。用灌浆泵对袖阀管内灌浆段逐渐加压，直到清水通过袖阀管的孔眼将套壳料压开，使套壳料产生裂缝，即开环。开环后，即向砂卵石层中灌注规定配合比的水泥浆。
开环标准：注入量突然大增，压力突然降低。
灌浆次序：先灌边排孔，后灌中间排孔。每排孔采用逐渐加密方式灌注。
3.3.3 灌浆结束标准和封孔
每个灌浆段灌浆最大压力条件下，当注入率
如果灌浆过程中如回浆变浓，可换用相同水灰比的新浆灌注，若效果不明显，继续灌注30min，即可结束灌注也不再进行复灌。
袖阀管灌浆结束并验收合格后对袖阀管进行封孔，封孔采用纯水泥浆。
3.4 渗透性的试验检测
待灌浆结束养护7d以委托有资质的工程质量检测站对灌浆处理效果进行钻孔注水法检验，检测结果如下：
试验区一：
灌浆孔间距为1.0m，纯水泥灌浆试验区透水率q=2.4Lu，水泥粉煤灰混合浆液灌浆试验区透水率q=4.6Lu。
试验区二：
灌浆孔间距为1.5m，纯水泥灌浆试验区透水率q=5.8Lu，水泥粉煤灰混合浆液灌浆试验区透水率q=5.6Lu。
试验区三：
灌浆孔间距为2.0m，纯水泥灌浆试验区透水率q=8.3Lu，水泥粉煤灰混合浆液灌浆试验区透水率q=9.2Lu。
试验区四：
灌浆孔间距为2.5m，水泥粉煤灰混合浆液灌浆试验区透水率q=12Lu。
根据《水利水电工程高压喷射灌浆技术规范》（DL/T5200-2004）条文说明第10.1.7条，若要求k≤1×10-5cm/s，则q=1～5Lu。根据试验检测结果，上述试验区中只有试验区一满足设计要求。
4 结 论
经过检测只有试验一区能满足设计渗透系数k≤1×10-5cm/s的要求，根据实际地质情况及试验吕荣值的大小比较最后确定灌浆参数为：灌浆孔间距为1.0m，纯水泥灌浆。
关键词：灌浆；施工技术；水利工程
按照灌浆施工技术所发挥的的影响意义，一般将灌浆施工技术分为七种类型：帷幕灌浆、固结灌浆、回填灌浆、接触灌浆、接缝灌浆、补强灌浆和裂缝灌浆；从灌浆材料方面一般会把灌浆施工技术分为：水泥灌浆、黏土灌浆、沥青灌浆及化学材料灌浆。
1 灌浆材料和灌注浆液
一般情况下，灌浆施工技术当中采用的浆液是原材料、水、溶剂与一些外加剂混合在一起组成的。灌浆材料指的是，浆液当中使用的主要制剂，根据研发出来的浆液的具体状态，灌浆材料一般分为两种类型：粒状灌浆材料（其浆液的固体颗粒一般是处在一个分散的悬浮状态下）化学灌浆材料（其浆液一般处在一个真溶液状态下）。
1.1 灌浆材料
水泥――灌浆施工技术当中，选用哪种类型的水泥是需要依据灌浆最终的具体要求和周边的腐蚀度来决定的。一般情况下，硅酸盐及大坝水泥就能够达到通常状况下所提出的要求，假设周边环境属于强酸性的话，这时一定要警惕挑选使用具备抗酸性能的水泥，以便于能够达到实际的标准，同时需要由监理工作人员的监督。
其中，水泥的使用必须要达到生产及使用条件的相关要求，针对那些已经受潮、过期是水泥是坚决不能够使用的。假设所选用的水泥材料是比较细致的，以有效的预防在长时间的贮存中，导致水泥受潮的情况产生。
1.2 黏土和膨润土
黏土。黏土是比较容易跟水相混合，形成分散，假设将其进行塑造，在其处于稳定状况下的时候是可以达到的。
膨润土。通常，在水泥里加入适量的膨润土，把膨润土的数量有效的控制在水泥数量的2%到3%左右，以此才能够达到一个稳定的状态，从而浆液才能够达到一个稳定的状态。1.3 其他材料
在进行大裂隙和溶洞灌注的过程中，通常会使用到水泥砂浆或者水泥土砂浆，依据灌浆具体的要求，可在水泥浆液当中加入适量的外加剂，譬如，速凝剂、减水剂、稳定剂，促使其与水达到一个很好的融合，在此过程当中需要加以特别注意的是，在水以溶液状态的时候再加入，灌浆中主要成分与外加剂比例一定要根据实验室所得出的具体数据和施工现场的真实情况来制定。
水泥浆：
针对单一水泥浆液进行搅拌的时候，选用普通搅拌机进行搅拌时间通常低于三分钟；选用告诉搅拌机的情况下，最少为三十秒，在使用浆液之前需要对其进行筛滤，自制备直到完全用完期间最少为4个小时。（一般情况下，水泥浆的配比为：水：水泥=10：1～10：0.5）
黏土浆：
黏土浆有两种不同的配置方式：将一定量水与土混合在一起，在历经一定的时间之后对其加以搅拌，得出所需浆液。把粘土根据当下的具体实际浓度原浆，把一部分原浆跟水混合在一起，一般情况下，原浆的配置是根据以下程序进行的：
浸泡崩解。把粘土掺入水中，促使粘土发生物理化学性反应，转化成泥；
搅拌黏土原浆。把粘土浸入水里以后，对已经产生状态变化的泥经过泥浆的搅拌，之后加入定量的水，粘土会慢慢的变成具有一定浓度的粘土原浆。
水泥黏土浆：
因水泥与粘土都有自己的特点，把两者混合在一起可以可好的进行优缺点的互相补充，转变为质量好的灌注浆液。在此其中，水泥与粘土的比例一般需要掌控在[1：1～1：4]；水与干料的比例一般需掌控在[3：1～1：1]，因不同材料有着不同的功能及作用，为此，科学合理的配比是一定要经过相关实验，在相关数据的证明前提下进行最终的确定。
水泥砂浆及水泥黏土砂浆：
水泥砂浆。针对缝隙大的情况、有溶洞存在或者岩石的状况下，灌浆施工技术则会有着更高的要求。通常，需要选择使用水泥砂浆的方式，这种灌注溶液粘稠度比较大，以此很好的避免了浪费情况的发生，且其具备较强的粘合力、高持久性，同时渗漏状况可以获得较好的掌控。砂浆当中，水含量要比水泥含量低，否则就会造成沙子沉积的现象。为能够促使沉积可以得到有效掌控，在其中可加入一定量的塑化剂、粉煤灰等。
水泥黏土砂浆。水泥砂浆其实是凝固状态下的水泥，其是强化水泥硬度的关键构成部分，然而粘土可以辅助其稳定性能，沙子能够进行很好的填充，如果想要很好的完成对水泥砂浆的制作。但通常状况下，沙子是可以在最后一步完全形成的。
2 水利灌浆施工技术的有效运用
2.1 灌浆施工技术在岩溶地区的应用
灌浆施工技术在岩溶地区的运用情况包含以下两种方式：岩溶中无填充物完成指定的工作；岩溶中有填充物。其中，通常在有填充物的情况下，对灌浆施工技术则有着更高水平的要求。
针对岩溶地区将采用高压灌浆技术进行基础灌浆，假设其填充物已达到相关要求，一般在这种状况下会专门的挑选高压水泥进行灌浆，以便于能够达到性能的稳定性。若想达到更好的防水效果通常会在岩溶地区施工中选择进行高压灌浆。当下熔岩地区发育地段采用高压灌浆进行岩溶地段灌浆施工是依靠以往的成功经验及相关技术成果开展起来的，在短时间之内，未形成成型的科学技术。当前，岩溶地段基础施工主要划分为：岩溶地区无填充物和岩溶地区有填充物，其中，针对岩溶地段有填充物的在施工技术上将会更加严格。为此，工程施工作业当中需要依据岩溶的深浅和大小来确定灌浆技术具体方案。施工作业当中，处理岩溶往往采用不冲洗高压水泥灌浆，这种方法不单单可以有效的提升其稳定性能及抗渗性，同时还可以致使水泥以条状的状况慢慢的插入到土体中，形成网格状，以此能够很好的促使基础稳固性能的提升。
高压旋喷灌浆通常是运用钻机将含有特殊喷嘴的灌浆管钻入土层的预定方位之后，于喷射水泥的过程当中针对固有土层加以一定程度的破坏，以此能够导致水泥浆、被破坏的土层慢慢的形成混合搅拌物。当水泥搅拌物凝固后逐渐跟岩溶地区形成结实的主体，从而有助于工程地基更加稳固，提高工程施工质量。
针对浅层含岩溶地区通常会选则采用基础灌浆施工技术开展基础灌浆。浅层地区中岩溶水平度通常会比较浅，把沙土进行有效处理之后，把水泥浆进行回灌，争取能够达到所规定的灌注标准。
2.2 对于吸浆加大的水利工程进行的灌注方法
针对具有大吸浆量的状况，通常在水利水电工程岩缝灌浆的时候将时间控制在1-3h，耗灰量一般小于或者等于120-220kg/m，要记住，一定要遵循正确的施工工序开展所有的工作。这主要是由于在特殊的地层结构状况下会造成水泥浆从临近的地表溢出来，岩缝大吸浆量会严重的对灌浆施工造成巨大的影响，致使工程施工不能够在规定的时间内完成，其会顺着一个固定的通道慢慢流失。为此，在水利水电工程基础灌浆施工作业当中一定要提前采取有效的预防措施，制定基础灌浆施工的问题解决方案，以免有巨大损失问题的发生。
结束语：
随着时间的变化，当在现有具体状况产生改变的时候，则需要依据相关方面的要求来挑选使用灌浆施工技术方案。在今后的工作当中，需要对原有的灌浆施工技术进行不断的创新，加以完善，以创建出高质量、高效益的水利工程。
参考文献
[1] 钟汉华.城市水利工程施工技术.2008.
