吴昊 王文文 宋时贺 程国冲 厉翠
青岛天润工程有限公司 山东青岛 266600
摘要：水利水电工程在当今社会之中属于一项至关重要的基础设施。在水利水电工程实际使用的过程当中，由于时间的推移，很容易出现各类不同的问题。其主要的原因在于施工过程当中会受到很多因素的影响，无法从根本上有效的保证施工效果和质量。久而久之，势必会造成明显的结构变化问题，严重之时可能会出现渗漏的情况。从实际的角度来讲，水利水电工程的施工难度较大，施工条件非常复杂，造成了工程结构由于多种原因出现老化，而应用高压喷射灌浆技术，可以在很大程度上提高结构的安全性和稳定性，提高水利水电工程的耐久度。本文就水利水电施工中的高压喷射灌浆技术应用展开探讨。
关键词：水利水电工程；高压喷射浆；应用
引言
水利水电工程是人类为了去除水害或提高水资源的利用率而兴修的水工建筑，现代水利水电工程是在传统水利水电工程基础上发展而来的，同时建筑水利功能与发电功能的水工建筑及其附属设施。现代水利水电工程是社会经济发展的重要组成部分。水利水电工程的施工质量对于工程周边的城镇农业、工业及民生的安全有着很重要的影响，为了保证水利水电工程的安全性，水利水电工程施工中有些基础较差的地方就需要采用地基加固施工技术。高压喷射灌浆技术就是水利水电工程基础加固的技术之一，它的应用对于延长水利水电工程基础工程应用的生命周期有着重要的意义。
1 高压喷射灌浆技术的概念和工作原理
高压喷射灌浆技术是在化学注浆法的基础上发展起来的一种高压水射流切割技术。其工作原理是利用钻机先行钻孔后，在预定的位置插入带有喷嘴的注浆管，在高压设备的作用下，使浆液以不低于20MPa的压力从喷嘴中喷射出来，对喷射对象产生冲击作用。由于高压的作用，部分细小的材料会随着浆液冒出，其余的部分则会在各种作用力的影响下，与浆液搅拌并混合在一起，从而有规律的重新排列。在失去高压作用的情况下，新的固结体会与原本的桩间结构一起形成新的复合结构，从而达到技术施工的目的。在实践应用过程中，根据高压喷射灌浆技术应用范围的不同，通常将这一技术分为定喷、旋喷和摆喷三种模式。在水利水电工程施工过程中，由于各方面因素的影响，通常会出现地基结构不稳，产生渗漏等现象。采用高压喷射灌浆技术，可以针对这一现象进行有效的处理，在施工过程中，使用的材料来源广泛，价格低廉，施工技术要求简单，对周围环境产生的破坏作用比较小，具有较高的推广和应用价值。
2 水利水电工程中高压喷射灌浆技术分类
从目前的情况来看，我国高压喷射关键技术在水利水电工程当中的技术分类为三种，依次是单管法、二管法以及三管法。就单管法而言，在应用之时通常选择四十二或五十毫米的钻杆，在二十至三十兆帕的气压之下进行灌浆喷射，如此可以使先前的土地结构遭到破坏，进而形成一个灌注桩，这种方式的经济效益较高，施工效率也可以得到有效的保障，具有广泛的应用范围。二管法的使用则是先把两个轴距相同的喷嘴安装在注浆管的底侧面，喷射二十兆帕的气压，形成一个桩孔，从而使得浆液加固和凝结的效果更加显著。三管法则是先利用高压水和外围环绕气流在高压环境之下对原有土层内部的结构进行破坏，之后将桩孔空气射流放置在高压水射流喷嘴当中，此时可以在影响因素较弱的情况下进行定向喷射。这种方式的优点在于能够根据所处的实际情况，对喷嘴的位置进行有效的调整，从而形成一个高强度的理想灌注桩，施工效率、防渗性以及加固效果优于前两种方式。
3 高压喷射灌浆技术在水利水电工程之中的具体应用方法分析
3.1准备阶段
在开始喷射灌浆作业之前，应先对施工对象的地质状况和现场施工条件进行调查，从而在资料准备翔实的基础上，做好施工的组织设计工作。同时还应加强人员的技术培训工作，并与监理单位进行沟通，做好工程单元划分。
在施工组织工作完成之后，根据设计需要完成现场施工的准备工作，包括场地的平整、水电系统的布置、原材料的准备以及设备的安装与调试。
3.2钻孔
从实际的角度来讲，钻机操作人员的技术水平、危险因素的警觉以及处理能力都会对钻孔施工产生重要的影响，同时也影响着内部泥浆的可循环性。正因为如此，相关工作人员在进行钻孔施工的过程当中，首先应该要求相关工作人员能够熟练的掌握和应用钻孔技术，所有的操作都应该严格遵循标准规范。在一般情况下，钻孔位置和设计孔位的盘查应该控制在五十毫米之内，深度和底高计量高于预期设计值。
3.3下入喷射杆
对于泥浆固壁钻孔，在施工过程中可以直接将喷射杆下入到钻孔之中，直到喷射杆抵达孔底。对于跟管钻进形式的钻孔，可以通过两种方式来下入喷射杆：其一，先不拔管，直接将泥浆浇筑到管套之内，待到泥浆注满后再拔管，拔管过程中需要继续不断地将泥浆注入管内，保持钻孔之内泥浆的高度不变。在管套完全拔出之后，才可以将喷射杆下入管底。其二，可以先将有着均匀管壁的PVC塑料保护管下入到管套之中，具体可以按照以下的几个步骤进行：第一步，在未拔出管套之前，先将PVC管下入到管套之中；第二步，将管套拔出；第三步，在管套完全被拔出之后，再将喷射杆下入管底。
3.4高压喷射
高压喷射是高压喷射灌浆技术中的核心步骤，其介质包括高压空气、水泥泥浆和高压水三种成分。技术人员通过下入喷射管将三种成分按照预定的顺序进行输送，一般情况下，在此过程中，要保持2-3min时长的静喷处理，同时要根据技术参数的要求，设定喷射流量，确保记录数据的准确性。在以往的施工过程中，高压喷射灌浆过程中，会受到外界条件的影响，从而造成相应的隐患。因而在施工过程中，必须在施工准备阶段就做好相应的质量控制工作，减少隐患的产生。
4 高压喷射灌浆施工中的问题处理
（1）冒浆问题的处理。冒浆问题在高压喷射灌浆过程中，是必然出现的现象，按照我国的相关技术标准，合理的数值是冒浆量与灌浆量的占比为20%，在这一标准之下的情况下，即可以保持正常施工的进行，但是在超出这一范围，或者没有冒浆的现象，就要停机由技术人员检查其原因所在。在遇到此类问题的时候，可以从喷嘴直径和喷枪压力等方面入手进行相应的调整，其解决方案相对比较简单。（2）固结体不垂直。造成这一问题的原因，是在前期施工过程中钻孔位置不垂直造成的。要解决这一问题，除了要求施工人员要严格按照技术规范进行施工以外，还要在后续的施工过程中掌握相应的技术手段，确保固结体尽量保持垂直状态。（3）灌浆面凸起和灌浆柱断开。在灌浆量过多的情况请下，由于底部灌浆面超出楼底平面，浆液的超出量高于收缩率，从而造成灌浆面凸起，影响后续的施工进行。对于这种现象，可以才有回灌和二次灌柱的方法进行处理，同时在拆卸灌浆管道的时候，还要确保停顿部位不超过10cm，以提升灌浆柱之间的结合质量。
结语
综上所述，高压喷射灌浆技术的加固效果较好，将其应用于水利水电工程施工中可以提升管水坝、水闸底部的防渗效果，确保水利水电工程地基结构的稳性。根据不同水利水电工程的施工需求，高压喷射灌浆技术选择单管、双管及三管，满足水利水电工程中不同的加固与防渗需求，保证水利水电工程施工质量。而高压灌浆机械设备的自动化与智能化的提升，则全面保证了高压灌浆施工的效率。现阶段，施工企业及其施工队伍应该加强对高压喷射灌浆技术的研究与改进，促进这一技术施工工艺的改进和加固作用的提升，保证高压喷水关键技术在信息化水利水电工程中应用的可行性。
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