壓力灌漿TRANBBS技術(shù)在海塘加固工程中的應(yīng)用

摘  要   運(yùn)用壓力灌漿技術(shù)理論，于1990年至1998年在海塘加固中進(jìn)行應(yīng)用實(shí)踐，在錢管局專家指導(dǎo)幫助下，探索出一套適合于土堤海塘加固的方法，具有投資省、效果好、工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。
關(guān)鍵詞   壓力灌漿技術(shù)；空隙加固；效果投資；應(yīng)用

一、海塘加固工程概況
我市圍堤海塘西起黃姑鎮(zhèn)的水口，東至全塘鎮(zhèn)的白沙灣，分別與主塘150+049和157+450相接，全長(zhǎng)7801米，為直接臨水的一線海塘，保護(hù)面積7000余畝。圍墾區(qū)內(nèi)現(xiàn)有養(yǎng)鰻苗場(chǎng)，對(duì)蝦場(chǎng)面積近1400畝，漁場(chǎng)面積1500畝，糧棉面積4000畝，有化工企業(yè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)多家，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，且這些海塘保護(hù)著全市人民生命財(cái)產(chǎn)安全，社會(huì)效益顯著，所以圍堤海塘安全渡汛具有十分重要的意義。
圍堤海塘大部分建于七十年代，限于當(dāng)時(shí)資金、經(jīng)驗(yàn)，TRANBBS施工時(shí)工班較多，臨潮施工，搶潮突擊，故圍堤迎水坡質(zhì)量存在一定問題。經(jīng)過二十年臺(tái)風(fēng)越浪、暴雨滲水作用，漿砌塊石內(nèi)側(cè)粉砂土流失形成大量空洞，嚴(yán)重威脅著海塘的安全。9711號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的襲擊，海塘受到了不同程度的損壞，雖然及時(shí)進(jìn)行了修復(fù)，并于98年上半年對(duì)黃姑水口以東3.6公里海塘進(jìn)行了塘面改造，但塘身護(hù)坡內(nèi)部空隙依然存在。為了增加塘身密實(shí)度，提高海塘抵御風(fēng)潮能力，必須采取措施對(duì)海塘護(hù)坡的空隙進(jìn)行加固。根據(jù)“土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范”介紹，結(jié)合我市海塘實(shí)際，可以用壓力灌漿來填補(bǔ)空隙。市府極為重視，在第44次常務(wù)會(huì)議上決定將塘身灌漿作為加固措施之一。
早在91年，錢塘江管理局對(duì)我市圍堤存在空隙大、空洞貫穿距離長(zhǎng)的問題相當(dāng)重視，撥給專款，為漿砌塊石內(nèi)側(cè)灌漿進(jìn)行試驗(yàn)。
二、壓力灌漿技術(shù)概述
灌漿技術(shù)是利用壓力將能固結(jié)的漿液通過鉆孔注入巖石孔隙或建筑物的裂隙中，使其物理力學(xué)性能獲得改善的一種有效的防滲方法。我市圍堤海塘基礎(chǔ)防滲灌漿帷幕采用水泥粘土漿灌注（打花管灌漿法、套管護(hù)壁法、循環(huán)鉆灌法、袖閥管法）、空洞采用滲入式粘土泥漿灌漿處理。
壓力灌漿應(yīng)首先做好灌漿TRANBBS設(shè)計(jì)。造孔后，采用失水性快、體積收縮小的中等粘性土料（或加入一定比例的水泥）配制漿液，漿液必須滿足地層的可灌性條件；灌漿過程中應(yīng)維持壓力穩(wěn)定。在設(shè)計(jì)壓力下，灌漿孔段經(jīng)連續(xù)3次復(fù)灌，不再吸漿時(shí)，灌漿即可結(jié)束；并在漿液初凝后（一般為12h）進(jìn)行封孔。灌漿程序應(yīng)自下而上分序進(jìn)行。在雨季及潮位較高時(shí)，不宜進(jìn)行灌漿。
灌漿施工技術(shù)要點(diǎn)：
1、采用“圍、擠、壓”的原則，先將堤防灌漿區(qū)圈圍住，再在中間插孔灌漿擠密，最后逐序壓實(shí)，這樣易于保證灌漿質(zhì)量。最好采用分序灌漿的辦法。
2、在可能的情況下，以采用較大的灌漿壓力為好。
3、灌漿開始時(shí)，應(yīng)先以稀漿入注，然后逐步將漿加稠。
三、壓力灌漿技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐
壓力灌漿就是將泥土稀釋后（泥漿加一定比例的水泥），通過壓力機(jī)械將水泥泥漿灌入塘身內(nèi)部。壓力灌漿工程主要有以下幾個(gè)重點(diǎn)：
1、機(jī)械設(shè)備選擇：用什么樣的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行灌漿是一個(gè)關(guān)鍵，我們使用征天水利機(jī)械廠生產(chǎn)的小型灌漿設(shè)備。起先他們生產(chǎn)的打洞機(jī)在我們圍堤不能使用，后來采用風(fēng)鎬、風(fēng)鎬打洞洞大不定型，臨潮作業(yè)不安全，最后改用風(fēng)鉆鉆洞，風(fēng)鉆鉆洞洞小定型，潮來可用木塞塞住。目前我們使用機(jī)械見表：

灌   漿   機(jī)   械   表
機(jī)械名稱 造孔設(shè)備 灌漿設(shè)備
 空氣壓縮機(jī) 風(fēng)鉆 制漿機(jī) 水泵 灌漿機(jī)
型 號(hào) 3u 0.9/0.7 直徑4.2CM  1.5 BA/6 雙缸
配套動(dòng)力 電7.5KW  柴12馬力 電1.5KW 電5.5KW
2、灌漿使用材料及泥漿配比：根據(jù)“土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范”要求，要采用粉質(zhì)壤土為宜，在我們地區(qū)海塘位置粉質(zhì)壤土取土困難成本高，粉砂土可以利用就地資源，對(duì)這兩種土經(jīng)過土顆粒分析，經(jīng)分析結(jié)果采用塘內(nèi)高地粉質(zhì)壤土，符合規(guī)范要求。在3.0米高程處，造孔深2米灌水泥泥漿成帷幕，既加固了下平臺(tái)，又把底高降低延長(zhǎng)滲經(jīng)，防止泥漿漏出。摻入一定量水泥，能加強(qiáng)膠結(jié)能力，提高強(qiáng)度，加速固結(jié)。根據(jù)灌漿的實(shí)際情況，摻20%水泥平均抗壓強(qiáng)度值為1.34N/MM2符合要求，故選用此配比進(jìn)行3.0米高程處孔灌漿。另外孔采用純泥漿。
3、灌漿孔的布置：我市圍堤高差6米，斜坡長(zhǎng)度16米左右。灌漿孔過密，造成費(fèi)工，過稀不易使?jié){液充分滲透。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)證明在塘坡上打三排孔，其高程在3.0米、4.5米、6.5米，塘頂上打一排孔距外口1米，橫距都是2米。用鋼尺和水準(zhǔn)儀量好后空壓機(jī)鉆孔。這樣的布局，既可以減短滲徑，又可以透水透氣，使?jié){液能迅速有效的滲透充實(shí)。
4、泥漿的濃度：我們吸取83年充填式自流灌漿失敗的教訓(xùn)和外地經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)灌漿機(jī)械能力、泥漿流動(dòng)性，選用泥漿比重在1.3-1.4之間。
5、灌漿壓力的控制及施工觀察：正確使用灌漿壓力，對(duì)保證和提高灌漿質(zhì)量具有重要意義，壓力大要裂縫，壓力小難灌實(shí)。我們一般每孔灌漿掌握在孔四周灌漿塊石間勾縫有冒漿為止，并在灌漿孔往上0.5米處石縫冒漿時(shí)，立即結(jié)束此灌漿孔。灌漿程序必須自下而上進(jìn)行。在中排灌漿時(shí)必須落潮后進(jìn)行，便于觀察冒漿情況。在施工中做到勤觀察，看到周圍石縫冒清水的地方，要密切注意，等到冒泥漿時(shí)要用麻絲塞住，只允許冒清水。在灌漿施工中，必須采用灌灌停停，停停灌灌輪流的辦法，讓泥漿充分沉淀，填實(shí)空洞。
6、灌漿工藝：海塘壓力灌漿工藝簡(jiǎn)單，大體分（放樣）備料、造孔、制漿、灌漿、修復(fù)5道工序。用空壓機(jī)鉆孔，孔徑42mm，孔深55cm左右;按漿液要求將制好的熟漿放入儲(chǔ)存桶暫存，經(jīng)泥漿泵、輸漿灌路、加壓灌注。在施工中做到勤觀察，采用灌灌停停，停停灌灌的辦法，讓泥漿充分沉淀，填實(shí)空洞。
7、灌漿質(zhì)量的檢查：灌漿工程屬隱蔽工程，百年大計(jì)，質(zhì)量第一，在施工過程中，建立質(zhì)量監(jiān)督機(jī)制，指派專人控制質(zhì)量。灌漿是一項(xiàng)隱蔽工程，雖然我們?cè)诠酀{施工中嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，但內(nèi)部灌漿質(zhì)量和效果如何還是不夠踏實(shí)。為了進(jìn)一步掌握灌漿質(zhì)量，在91年12月16日、19日兩次進(jìn)行開挖檢查，在4.5米高程以上已灌和未灌部位對(duì)比，參加檢查人員一致認(rèn)為：有壓灌漿漿砌塊石內(nèi)側(cè)空洞有明顯效果，空洞完全可以灌實(shí)。為了了解下平臺(tái)處灌20%水泥泥漿的情況，在92年1月14日進(jìn)行開挖檢查，空洞都能灌實(shí)。
質(zhì)量檢查采用每孔灌漿結(jié)束后，在封孔前進(jìn)行灌水試驗(yàn)（抽查），觀察滲透情況決定灌漿質(zhì)量，做到不滲水及滲水緩慢為質(zhì)量合格孔，經(jīng)檢查均為合格孔。在完成一單元工程后按需進(jìn)行開挖檢查，經(jīng)檢查，灌過的范圍，內(nèi)側(cè)無空洞、密實(shí)，有明顯效果，大大提高了海塘的抗臺(tái)能力。
四、灌漿效果投資分析
至97年底海塘已完成灌漿6122米，經(jīng)過9711號(hào)臺(tái)風(fēng)，對(duì)灌漿過和未灌漿的地段對(duì)比如下：已灌漿總面積97600米2，損壞面積813.3米2，損壞率0.83%。未灌漿總面積15443米2，損壞面積583.75米2，損壞率3.78%。98年又對(duì)黃姑水口以東992米塘身進(jìn)行灌漿，并如期完成了任務(wù)，達(dá)到了加固海塘的目的。這次灌漿的992米海塘。工程決算金額為14.0248萬元，平均每米141.38元。比采用開挖堵洞再漿砌，工程費(fèi)用要省2倍以上，且采用開挖堵洞再漿砌不僅造價(jià)高，且受潮汐、天氣等因素制約，其效果也不甚理想。
五、總結(jié)與建議
通過1990年至1998年海塘全線初步灌漿一次的工程實(shí)踐證明，壓力灌漿技術(shù)適用我市海塘加固的應(yīng)用，具有投資省，效果好的優(yōu)點(diǎn)，施工工藝簡(jiǎn)單，土質(zhì)要求不高，就地取材，可常年施工。該項(xiàng)技術(shù)在海鹽海塘及平湖市政工程?hào)|湖廣場(chǎng)上也應(yīng)用過，也可應(yīng)用于我省其他市縣海塘加固和其他工程加固應(yīng)用，應(yīng)用前景廣闊。
我市圍堤海塘經(jīng)1998年——2000年三年建設(shè)，已經(jīng)全線封閉，完成五十年一遇標(biāo)準(zhǔn)海塘建設(shè)目標(biāo)。計(jì)劃于2002年對(duì)海塘外坡上部園弧內(nèi)存在的局部空隙采用1：4（重量比）水泥砂漿復(fù)灌，建議也可采用水泥粘土砂漿復(fù)灌。如要進(jìn)一步提高灌漿效果，建議采用復(fù)合灌漿的方法，可先用水泥（砂漿）漿液灌漿，使水泥漿液先行填空圍堤主體中那些大小不一的孔洞和裂隙，經(jīng)48小時(shí)的沉淀和固化后，然后對(duì)同一孔進(jìn)行清孔，并再灌注水玻璃漿液（如酸性水玻璃漿液）。這樣做，既可以充分發(fā)揮水泥漿液強(qiáng)度高

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的特點(diǎn)，又可以充分利用水玻璃漿液可灌性好的優(yōu)點(diǎn)，提高灌漿的效果。





參考文獻(xiàn)
1、《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》
2、《土石壩養(yǎng)護(hù)修理規(guī)程》SL210—98  中華人民共和國(guó)水利部
3、《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》 SL62—94   中華人民共和國(guó)水利部 
4、 董哲仁《堤防除險(xiǎn)加固實(shí)用技術(shù)》中國(guó)水利水電出版社  1998.1

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