摘要：高压喷射灌浆技术因对防渗漏处理有辅助作用，故广泛应用于水利工程施工。而其施工过程中发生的问题也颇受关注。因此，本文以此为切入点探究出水利工程施工中高压喷射灌浆技术的特征以及应用，并提出完善此技术的对策。
关键词：高压喷射灌浆；技术要点；完善对策
高压喷射灌浆技术于上世纪70年代在日本和瑞典提出，发展到80年代被引入国内并逐步发展。在地下和基础工程防渗加固中，高压喷射灌浆技术应用非常广泛。该技术不但可以增强地基强度，避免建筑物的不均匀沉降，也能用于地下工程，做好坝体加固和隧道顶部的加固。这意味着，高压喷射灌浆技术具有较好的可行性，也具有完善之空间。
一、水利工程防渗处理应用高压喷射灌浆技术的意义
水利工程在运行期间，水利工程受到外部多个因素的影响，面临着非常严苛的环境考验，也为整个社会的持续发展带来了巨大挑战。因此对于水利工程来说，如何提高建设质量，强化技术，解决渗透问题至关重要。这就需要分析出水利工程中防渗的主要技术，并在此基础上详细探究，从而维护水利工程的整体效益。因此，水利工程防渗处理应用高压喷射灌浆技术有以下意义：
第一，水利工程防渗漏和其它工程有所区别，因水利施工对抗震性要求较高，所以，防渗漏效果对比其它工程也要有所提升。在水利施工阶段中，影响施工质量主要安全隐患是渗漏现象，一旦产生渗漏问题，不但会引发管理施工成本的增加，也会威胁工作人员的人身和财产安全。
第二，引发渗漏问题还会直接降低水利工程的质量性能，因此在具体施工阶段中，需要相关人员提前观测勘察，分析存在的渗漏隐患，尽最大可能地降低渗漏风险。通过有关资料的收集可知：水利施工阶段中引发渗漏问题表现如下：第一，因工程设立的位置不对，且地基强度不够，背离了施工阶段中的执行标准，第二，因施工技术存有缺陷，无法有效地执行地基防渗对策，在此种情况下，不但会降低防渗漏性能，也会更容易引发一些不安全事故。
二、高压喷射灌浆技术概述
摆喷、混合喷和旋喷是高压喷射灌浆主要工艺。而依据地质和施工条件的不同，在施工阶段中也可采取微型摆喷，此种方式呈布子L型特征，且板墙体较厚，摆角呈15°，在喷射阶段中经常发生串孔，也会对邻孔板墙体的形成产生影响，所以在此现象之下会采用隔孔喷射。
这种高压喷射注浆法可以穿透结构物和施工完毕的路基等等，且在对基础加固处理阶段中占据施工面积较小，无需对结构破开处理，可操作性，灵活性都较高，具备一定优势，对比水利工程深层搅拌法，高压喷射注浆法会顺应外部地质情况，同时在对软弱地基处理效果上作用也较好。但也要注意，在应用高压喷射注浆法时，一定要明确其对水利工程具有扰动作用，想要应用此种技术手段，一定要规划出稳定且可实施的施工规划方案，提出预防对策。
（一）高压喷射灌浆技术分类
我国水利工程常用以下三种高压喷射关键技术，即：
“单管法”一般选择42毫米的钻杆，会在20到30kpa气压下来进行灌浆喷射，应用此种方法会让原有的土地结构受到破坏，形成灌注桩，单管法具有较高的经济效益，也能有效地保障其施工效率，如今在水利工程中应用较广泛。
“二管法”将两个相同轴距的喷嘴安装在注浆管的底侧面，在20kpa气压下喷射形成桩孔，让浆液加固凝结效果更加显著。
“三管法”在高压水环境之下破坏原有土层内部结构，在高压水射流喷嘴当中放置桩孔空气射流，这样可以在外部影响因素不高的情况下定向喷射。结合外部环境现实情况调整喷嘴位置，从而形成较高强度的灌注桩是三管法的主要优势。与前两种方式对比，“三管法”的防渗性和施工效率较高。
（二）高压喷射材料
因高压喷射灌浆施工设备价格较低廉且购买渠道多，较容易，所以高压喷射质量通常可以满足设计的需求，且可以做到就地取材，具有较高的机械化程度。简单来说，经济良好，施工效率较高。水泥浆是高压喷射的材料，强度等级为42.5mpa，一般在三管法施工阶段中，会用到纯水泥浆，特别需注意的是，在施工阶段中，灌浆容易被先喷人的水稀释，所以应用的浓浆水灰比要低于1.0。
（三）工艺原理
1、冲切掺搅作用
高压喷射技术，顾名思义是借助相应的设备产生的高压射流引发强烈强大的冲击力和外部剧烈的扰动。来让进入到土层里的浆液可以充分均匀并加以扩散，让其和土层周边的砂石相融合。待到浆液凝固后可以更好的加固和密封原有土层，起到强化土层强度和防渗作用。
2、升扬，转换作用
在水利项目施工阶段中，会受到高压影响，已经被压缩的空气随浆液在外部高压作用下从喷嘴喷出，在巨大的压缩气体包裹之下，浆液可以进入更深的地层。且因自身具有一定压力，会破坏土层原有结构，产生较多杂质和碎片，它们在外部升扬作用之下会在孔壁和喷杆之间的缝隙大量涌出，这些产生的杂质空间会被浆液所填充，从而起到一定的转换作用。
3、挤压，渗透作用
因压力是有限的，所以喷嘴喷出的射流也会随距离的变长，压力随之降低，从而减少对土层的冲击力度，但依旧会产生挤压作用。在完成喷射灌浆之后，在外部压力的作用下，浆液依然会渗透到附近的土层和周边土层紧密融合，产生凝结层，起到理想的防渗作用。
4、位移握裹作用
土层中含有杂质和碎石，之间空间较大，再加上浆液具有较高的压力，会填满杂质，碎石之间的空间，因此要提升比能值，利用较大的压力，让大石块产生位移，以此让浆液可以渗透到石块的内部。在高压喷射渗透，挤压作用下，从而产生握裹凝结的作用。
（四）工艺和施工要点
1、钻孔
为了让每个孔内的泥浆可以循环正常，在现实钻孔阶段中，要关注堵漏工作，比如在钻孔环节中要跟进套管，直到作业完毕。特别要注意的是，要保障钻面和钻机成直角，以防钻孔产生倾斜。
2、下入喷射杆
在泥浆护壁的钻孔，可以直接使喷射杆下入到孔内直达孔底，钻孔有以下两种情况：第一，在拔管之前，向套管内注入较大密度的塑性泥浆，直到注满之后拔走套管。特别要注意的是，在此阶段中要边拔边注入，让孔口和浆面保持齐平，直到完全拔出套管之后，将喷射杆直插孔底，第二，在套管内部下放PVC塑管，一直到达底部，起到护壁作用。在全部拔出套管之后，再将喷射杆直插管底部。
3、高喷施工
因为高喷方法的不同，在水利施工阶段中所用技术参数也有所差异，而提升速度也会因灌浆压力的不同有一定区别。对地层来说，应用一种施工手段不会引起水压和气压的较大变动。
（五）高压喷射灌浆技术施工工艺
1、确定墙体位置
施工人员需结合水利施工现场场地，遵循施工标准清理地下障碍物，及时改造软土地，避免设备因地基软产生倾斜，也要整理好高低不平的施工现场，为后续的合理施工打下坚实的基础。
2、喷墙管理
施工人员需合理控制掘进速度、灌浆提升速度和灌浆压力。最好的状态是将浆液调成沸腾状。在喷墙阶段中，浆液不能发生断裂和离析现象，墙体无夹心层，要保障均匀。一旦因为外部事故或管道阻碍，施工人员要第一时间停工抢修。
三、施工阶段中高压喷射灌浆技术存在的问题
（一）冒浆问题
通常来说，正式应用高压喷射灌浆技术时施工阶段或多或少会出现冒浆问题，严重时会直接影响现场施工的进程。现场技术人员为了避免此风险，会在应用此技术的同时，结合有关规范标准要求，保障正常冒浆量不得超于20%。一旦超出，技术人员一定要第一时间查明冒浆量超出的原因。纵观过往实战经验来分析：高压喷枪喷嘴直径较大，高压枪压力较低是引发冒浆量较大的主要原因，所以查明原因之后要合理调整，加以规避。在压力较低时，可以对高压喷枪进行加压处理，在直径过大时可以更换适合直径的高压枪喷嘴。
（二）灌浆问题
在应用高压喷射灌浆技术时，现场施工会产生较多的灌浆量，引发施工问题，比如楼底平面低于地基底部灌浆面，如不及时解决，对后续施工质量和效果均有负面影响。所以现场技术人员可以利用二次灌注或回灌等手段，来避免灌浆问题。同时也要提升灌浆结构的安全性，比如定期拆卸灌浆管道。
（三）喷灌问题
在喷灌阶段中，一定要关注灌注固结体具有的垂直效果，预防灌浆之后灌口不垂直，技术人员要尽可能的避免喷灌风险，要多次固定钻孔位置，并确定好水平位置，实施钻孔操作，提高合理和安全系数。
（四）施工问题
很多水利工程施工地层均是由大量块石回填而成，且地下水相对丰富，虽然在施工时会采用300型油压钻机来实时钻孔工作，但依旧产生掉钻头和卡钻等问题，钻孔施工难度较高。
（五）其他问题
同时在施工阶段中，因停电或设备故障也会造成消极影响，比如很多水利工程多分布在山区，供电大多属于农电，具有较低的保障率，一旦在施工阶段中因停电和设备故障，都会引发停喷事故，多台机械同时停止，对施工进度和质量造成不便。
针对此问题，有关人员有必要采取以下措施：1、和有关供电机构协商，停电前提前通知或者架设专用的供电线路。2、在停喷事故已经发生之后，可以启用备用电源，或在搅浆桶内加入特定比重的红粘土或柠檬酸，起到缓凝作用，将其搅拌均匀之后注入到孔内，也能起到延缓地下浆液凝固的作用。3、如果在停电之后发生塌孔，要第一时间用钻机扫孔，在对应的泥浆池内加入膨润土，持续扫到孔内浆面以下1米，主要目的是便于来电之后搭接续喷。
在水利工程施工阶段中也会受到外部气候因素的影响，比如在夏季高温炎热，基坑内不通风，技术和施工人员时常发生中暑现象，再加上夏季雨量较多，排水困难，所以工地管理人员有必要在之后采取增强排浆力量和降暑等措施。
四、水利工程施工阶段中质量控制要点
（一）控制钻孔质量
做好施工轴线的控制。施工轴线的控制、保障控制点的测量质量需由专业的人员来进行。监理工程师也要做好有效的现场监督，在此基础上测量出高喷防渗墙轴线，每隔25米设置控制桩，在拐点处也要设置固定桩，
做好孔位的控制。有关人员结合图纸标准和要求进行布孔放样，完毕之后交由专业的质检员复核，要求偏差要低于1cm。
做好孔斜的控制。通常情况下，会采取高喷台车直接成孔。在开钻每一个孔之前，都需让现场的技术人员和质检员检测核定机座和立轴，复核成功之后才可继续施工。一旦发现问题，要经校正才可投放施工。同时，质检员在钻进阶段中也要抽检。一旦发现偏差，要立即停工修正。
做好孔深的控制。结合图纸计算出孔所需的钻孔长度，计算结果交由现场质检员来进行复核。
（二）控制喷射施工
在施工阶段中，如若采取单排孔两序模式，高喷灌浆相邻孔间隔时间要超出24小时，质检员和监理人员在验收钻孔并合格之后才可继续高喷灌浆。喷射管下至到对应深度之后，要对喷射方向和角度进行调整，调整完毕之后，注入标准的浆液静喷，等到孔口返浆达到标准，并未出现其他异常现象，才可依照标准速度喷射提升。
五、水利工程高压喷射灌浆施工优化策略
（一）施工前的完善措施
第一，要组建专业且素质较高的施工队伍。高压喷射灌浆施工参数并不是一成不变的。这就需要有关部门要在现场安排一名有地质勘测实战经验的工程师，各个监理人员也要明确自身的职责和义务，结合水利工程现场施工强度配备对应的控制人员。
第二，完善专项控制细则的内容应包括现场监理人员的分工职责、关键工序质量控制的要点、工序检查方法和验收标准以及现场施工存在的问题和预防对策。
第三，对施工单位的技术和资质水平进行审查，和建设单位一起协助优选施工队伍。因高压喷射灌浆技术有其特殊性，总承包单位会将工程分包给各个施工单位来综合施工。这时就要求质量控制机构要对各个施工单位的业务资质和技术一一审查，判定是否和水利工程相吻合，也要了解是否有同类工程的过往实战经验。
第四，重点审查会直接影响水利工程进度和质量的机械设备，包括钻机、输浆管、高压泵、搅拌机，严格按照施工技术标准审查设备的应用要求和性能参数，为后续施工的顺利进行提供外部保障。
（二）施工过程中的完善措施
第一，结合设计的标准要求布设防渗刺墙，设计的墙厚要和标准相吻合。一般情况下，子距L为2米，有效半径为1.8米，摆角为15°，高压喷嘴型号为2mm，气嘴7mm，空气压735kpa。
第二，在测压管上要履行标准方加以投放，比如PVC管口为2英寸，管底1.2米高。外用土工布包裹，管子周边应用黄沙来做漏层。
第三，严格控制水利工程所应用的材料，特别是水泥质量。现场监理人员要取样送往专门的机构来进行复试，如果在施工中，水泥浆液需掺入外加剂，也需结合标准要求计算出适合掺加的总量。
第四，冲洗钻孔，钻孔经有关部门核查合格之后，要冲洗孔内和缝面，采取风水轮换进行，值得注意的是，在冲洗钻孔时要敞开孔口，将风管插入到底部多次冲洗，直到回清水后才可完毕。
第五，检查压水。在裂缝缝口材料达到一定强度后，方可进行压水的检查，要逐孔检查，在检查每一个孔中要对漏水率大小和外漏情况仔细记录。
第六，在灌浆之前，用压缩空气将缝内的积水全部冲挤干净。
第七，灌浆。裂缝两旁的混凝土在灌浆压力作用下会产生变形，影响施工质量。所以在施工中，要设置仪器来观测裂缝，灌浆要严格的依照由下到上，由一侧到另一侧，由深到浅的原则来进行，单孔吸浆绿接近零是灌浆结束的标准，在此基础上再继续灌注20到30分钟就可结束。同时，在灌浆阶段中可实施分序喷射工艺，主要目的是降低施工对桩基带来的消极影响。
（三）施工后的完善措施
工程师在施工完毕之后要依照对应图纸记录现场施工的有关数据，核查桩位是否遗漏，也要对单位的技术和资质审查并检测，和建设单位一起确定检测单位；与此同时，也要第一时间掌握结构物和处理部位的动态变动。建议工程师可在施工的第一天就可进行沉降的观测，特别是要对一些主要的施工区域和大坝桩进行审核观测。在喷射前和喷射之后，都要对有关数据进行观测并记录。
结束语
成本低、施工效率较快、固结体强度较高、灵活方便是高压喷射灌浆法的主要优势。因此技术具有特殊性，也为施工带来了一定的难度，也导致因高喷灌浆而引发的工程事故。究其原因，管理人员和技术人员未对高压喷射灌浆流程和技术做出充分的了解是重要因素，因此，本文认为，为更好地拓展高压喷射灌浆技术的应用价值和应用空间，施工人员需持续关注该项技术的应用，及时把控关键技术环节，落实技术标准，确保高压喷射灌浆技术的应用少出现问题，进而促进工程质量的逐步提升。
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