高压喷射灌浆
高喷灌浆施工流程
高喷灌浆施工流程一、施工方法和工艺流程(1)施工方法高压喷射(以下简称高喷)灌浆技术是用钻机在地层中造孔,将带有喷头的喷射管下至孔内预定位置,用高压泵形成的高速液流、空压机形成的气流从喷嘴中同轴喷射出去,直接冲击、切割、破坏、剥蚀地层,地层破坏后剥落下来的土石料湿化崩解、升扬置换,而灌注的水泥浆或其他复合料浆液中的胶凝颗粒表面的强烈吸附活性与被破坏的地层土石颗粒之间发生充分的强制性掺搅混合,充填挤压,移动包裹,至凝结硬化,从而构成坚固的凝结体,成为结构密实、强度大、有足够防渗性能的构筑物,以满足工程需要的一种技术措施。
高喷灌浆在围堰平台填筑完成后分段进行,采用MGY80型锚固钻机、克莱姆钻机跟管钻进成孔,GYP-50高喷台车进行旋转提升。
(2)施工工艺流程高喷灌浆工艺流程为:场地平整→钻机就位→钻孔进入设计孔深→下PVC护壁管(或注泥浆)、拔套管→台车就位→下喷射管→水、浆、气喷射→旋转提升→高喷台车移位→回填封孔。
(3)施工参数:高喷施工参数经生产性灌浆试验确定。
二、施工准备(1)场地平整。
围堰填筑到高喷施工平台高程后,立即对对施工场地进行平整,对低洼和表部松散部位回填、碾压和加固,以满足施工机械行走的需要。
(2)测量放样。
根据设计桩位布置及现场控制点,由测量人员现场放出具体孔位并明确标识,孔位中心偏差不大于5cm。
(3)在高喷施工前完成水、电、气及制浆系统等布置。
三、高喷造孔(1)采用MGY80及克莱姆钻机冲击跟管钻进,孔径φ146mm。
(2)孔位放样后,钻机就位,调整钻机呈水平状态,稳固后方可开孔,开孔孔位与设计孔位的偏差不大于5cm。
(3)钻孔分1、Ⅱ两个次序进行,孔深按施工图纸控制。
(4)孔距。
旋喷孔孔距为0.8～1.0m,最终由高喷生产性试验确定。
(5)跟管钻进至设计孔深,起钻后注入护壁泥浆,用拔管机拔出套管并保护好孔口,防止异物掉入孔内。
(6)钻孔完成后进行孔斜和孔深测量,由质检人员进行工序验收,检测孔深达到设计要求、孔底偏斜率<1.5以后方可终孔,并经工程师验收签证,否则进行纠偏或加深,钻孔终孔验收合格后,对孔口妥善保护。
高压喷射灌浆
高压喷射灌浆20世纪70年代初，日本将高压水射流技术应用于软弱地层的灌浆处理，成为一种新的地基处理方法——高压喷射灌浆法（高喷）。
它是利用钻机造孔，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。
通过各孔凝结的连接，形成板式或墙式的结构，不仅可以提高基础的承载力，而且成为一种有效的防渗体。
由于高压喷射灌浆具有对地层条件适用性广、浆液可控性好、施工简单等优点，近年来在国内外都得到了广泛的应用，在大颗粒地层、动水、淤泥地层和堆石堤（坝）等场合，应用高压喷射灌浆技术具有显著的技术经济效益。
一、高压喷射灌浆机理从理论和工程实践分析，高喷的作用和机理主要有以下几个方面。
1.冲切掺搅作用高喷技术主要是借助于高压射流，通过冲击、切割和强烈扰动，使浆液在射流作用范围内扩散，充填周围地层，并与土石颗粒掺混搅和，硬化后形成凝结体，从而改变了原地层结构和组分，借以达到防渗或提高承载力的目的。
高喷凝结体是多种因素综合作用的结果，其中原地层结构和施工条件对其性能起关键作用。
高压射流对地层结构的影响范围，取决于比能E值的大小，其表达式为式中E——每米施喷柱耗用的能量，MJ/m；P——喷射灌浆压力，0.1MPa；Q——射流浆量，L/min；v——提升速度，cm/min。
比能E值大，旋喷柱的直径大，对同一地层、同一设计的柱径而言，一般有一最优比能值，通常选用40～70，最终应通过现场高喷试验确定。
2.升扬、置换作用高喷施工时，水、气或浆、气由喷嘴中喷出，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，在能量释放过程中，类似“孔内空气扬水”原理，还可产生升扬作用，将经射流冲击切削后的土石碎屑和地层中细颗粒由孔壁及喷射杆的环状间隙中升扬带出孔外，空余部位由浆液替代，同时也起到了置换的作用。
水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术
水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术摘要：将注射浆液或高压水向搅拌地层充分注射，并保证注射液体与缓慢灌入的水泥浆液相互凝结，以此提升地基防渗性、承载力的技术即高压喷射灌浆技术，将其应用于水利水电工程的基础防渗加固工程中，不仅可以使其防渗抗灾的能力显著提升，而且可以强化水利水电工程的可靠性，保护人们的生命财产安全，所以，对水利水电工程中的高压喷射灌浆技术展开研究具有重要的现实意义。
关键词：水利水电工程；施工技术；高压喷射灌浆技术1 高压喷射灌浆技术的概念目前应用的高压喷射灌浆技术，其主要还是通过传统灌浆方法的不断创新改良而成，并且在实际应用高压喷射灌浆技术时，其施工原理与我们传统的灌浆法施工原理具有相应的联系。
因此，当我们在应用高压喷射灌浆技术时，主要还是要将搅拌地层中充分的注射浆液或高压水，然后在灌入相应的水泥浆，并且需要保证在此操作过程中，能够使两者材料之间相互凝结，真正的提高其硬化后的强度，从而最终满足水利水电工程的地基防渗以及承载力等各项要求。
此外，在工程实际应用高压喷射灌浆技术时，不仅能够有效的降低施工难度，还能够为施工企业降低工程造价，并且利用高压喷射灌浆技术还能够提高工程的耐久性，因此被广泛的应用在水利水电工程施工中。
2 高压喷射灌浆技术在水利水电施工中的作用2.1搅拌及冲切作用由于喷射过程中使用高压喷枪，对原有的泥浆层形成较大的冲击，所以会对其产生搅拌作用，经过高压喷射出的泥浆材料会对底层形成冲切，使得底层材料得到更加充分的搅拌，其密实度和均匀性都会得到增强，如此在硬化反应时也会更加顺利，底层结构的强度和承载能力也会得到提升。
2.2置换及升扬作用高压设备可以利用喷射高压空气来达到扬水所需要的施工效果，在水利水电作业中，钻孔作业后会在孔隙内留下很多碎屑和杂质，此时就可以利用高压喷枪中的空气将这些杂物进行清理，方便后续的施工作业正常开展，然后再向钻孔内部喷射砂浆材料，将杂物置换掉，完成灌浆作业。
高压喷射灌浆技术
（5）位移袱裹。冲切搅拌过程中，遇有大颗粒，将使射流受阻，但随着自下而上的冲切掺搅，大颗粒下沉， 水泥浆在大颗粒周围形成袱裹充填凝结作用 。
高压喷射灌浆施工
施工设备分三管、二管和单管构件各有不同。三管法包括高压水泵、空气压缩机、浆液搅灌机；二管法包括 空气压缩机和高压泥浆泵；单管法只设高压泥浆泵。上述3种设备在施工时都必须备有进行旋、摆、定喷及提升的 孔口装置。
Hale Waihona Puke 高压喷射灌浆机理（1）冲切掺搅。高压水或浆液从直径约2mm~3mm的喷射嘴射出，在动水压力冲击下，沿喷射方向冲切搅拌土 体。
（2）升扬置换。水气或浆气同轴同方向喷射，压缩气体在水射束周围形成气幕，保护水或浆射束，减少射流 与土的摩阻力，使射水束能量不过早衰减，以增加冲切距离。在冲切过程中，水、气、浆与地基中的土粒掺搅混 合，形成夹气混合液，沿冲切范围及孔壁与管路周围间隙冒出地面。由于压缩空气在浆液中分散形成的气泡与地 面大气的压差，冒出的浆液呈沸腾状，增加了升扬挟带能力，使作用范围内的土体细颗粒容易带出地面，留下的 土体粗颗粒和水泥浆混合，有利于增加凝结体强度。
高压喷射灌浆技术
施工技术
01 简介
目录
02 高压喷射灌浆机理
03 高压喷射灌浆施工
04 分类
水利水电工程中高压喷射灌浆技术
水利水电工程中高压喷射灌浆技术摘要：随着国家基本建设速度的持续提高，水利水电工程数量日益增加。
水利水电项目建设周期比较漫长，其环境特点比较突出，其质量管理也比较困难，采用高压注浆技术可以很好的提高地基的防渗质量和效果，近年来已被大量地用于水利枢纽建设。
本文主要分析水利水电工程中高压喷射灌浆技术。
关键词：纯压式灌浆；循环式灌浆；高压旋喷灌浆；特殊地层引言水利工程在投入使用一段时间后，因为地质扰动或年久失修，坝基、坝体等部位容易出现不同程度的裂隙，除了会发生渗漏问题外，还有可能引起溃坝事故。
因此，对于病险坝要及时开展防渗加固处理，目前常用的处理技术有多种，高压喷射灌浆技术具有施工操作较为简便、防渗加固效果良好等一系列优势，在水利工程病险坝处理中应用较为广泛。
施工人员在应用这一技术时，应重点加强钻孔环节、制浆环节和高压喷射环节的质量控制。
通过采取精细化的技术管控措施，才能进一步提升病险坝的防渗加固效果，确保水利工程得以安全运行。
1、高压喷射灌浆技术概念高压喷注技术是一种灌浆工艺，也可以看作是灌浆法的扩展，也就是根据灌浆的基本原则，采用了高压喷射技术。
其工作机理是利用高压水或浆液喷射进入搅拌层内，并将水泥浆注入，并与混凝土进行充分的混合，形成强度较大的结体，从而实现设计目标。
这种技术施工相对容易，原料丰富，价格低廉且耐用性很强，所以它的应用范围十分广泛。
2、水利工程现状近年来,随着社会、经济、科学技术的发展,工程建设技术取得了长足的发展,对保证工程质量起到了很大的保障作用。
然而,目前我国水利工程建设中存在着许多问题,这些问题的产生直接影响到了工程质量,因此,施工单位必须提高技术水平,并针对问题采取积极、有效的解决办法。
目前水利建设中存在的问题有：一是,由于受各方面条件的制约,一些已建成的水利工程出现了诸多问题,一旦出现灾害,将对周边居民及环境造成极大的危害。
二是,在进行水利建设的过程中,有些设计单位和施工单位对技术工艺的选用不重视,缺乏针对性的技术研究与运用,这也导致了一些工程问题。
高压喷射注浆施工规范
凝材料，搅拌凝结成墙体或桩体，适用于水电水利五程的挡水堤坝、涵闸、泄水及其他 建筑物地基的防渗处理和加固工程，见表１-１.根据地七老八十处理形式的不同，可选 择旋转喷射注浆和定向喷射注浆和摆动喷射注浆工艺，
压缩 空气
Q M3/min
d
mm
P
Mpa
水泥浆
L/min 喷嘴直径
mm
喷嘴个数
喷射管径 mm
提升速度 cm/min
旋转速度 r/min
钻孔孔径 mm
20～25 ＞70 1.5～3.0 1～2
20 25～100 1.2～1.3
1～2 42～50 20～25
20 46～59
20～25
＞70
1.5～3.0 1～2 0.70
三、机械设备的布置与安装必须遵守下列规定： 1 造孔机械及辅助设备的安装，可按照 DL5031 进行。在采用泥浆护壁造孔时，应修筑泥浆 循环槽及多个沉淀池进行泥浆的收集及净化。 2 注浆系统的供水、供气、供浆设备应分开布置。防止相互干扰与污染。机械安装要求稳固、 周正、水平，各部连接螺栓要加垫紧固，插口要穿保险销。 3 电机设备必须严防油水污物侵入。施工现场电线应绝缘良好。 ４安全防护设施要牢固安全可靠，消防设备要齐全。冬季施工要做好防冻措施。 四、钻进造孔采用泥浆护壁时，泥浆的性能指标应符合４.2.4 的规定（未复印无法输入） 五、造孔施工应遵守下列规定：
七、孔口回浆应经沉淀处理后方可利用。废弃浆液应及时清除。 八、高压喷射注浆施工应遵守下列规定： 1. 施工工序为：高喷台车就位-试喷率定-下入喷射管定向-喷射注浆-回浆提升-终孔停喷 回灌-冲洗管路-移动高喷台车。 2 喷射管下入钻孔前，应送水、送气试喷，将水、气压力和流量调节到设计规定的压力和 流量。 3 下喷射管时为防止喷嘴堵塞，宜在下管同时低压输送水、气、浆，或对喷头采用临时性 保护措施。 4 喷射管下至设计孔深后，应按规定的压力、流量值送水、气、浆喷射 1min～3min,待回浆 冒出孔口时，再按设计规定的提升、旋转和摆动速度，自下而上全孔连续作业。中间因故 停喷时，提升的搭接长度不应少于 0.50m。停喷时间超过 2h 应冲管路。 5 喷射浆液密度、回浆密度和回浆量每 20min～30min～测量记录一次。 6 终止喷射时，应停止送水、送气、送浆，然后将喷射管提出进行冲洗，并利用喷射浆液 或回浆进行静压回灌，直至浆面不下降为止。
高压喷射灌浆施工技术
9、特殊情况处理（质量控制关键工序）
（1）钻孔过程中，若遇有大块石集中带或漏水量大的地 段，在喷射灌浆之前，先回填有级配的砾石、砂、粘土， 使该地层的大孔隙减少，在灌注稳定性浆液或水泥砂浆 至不吸浆后，再进行水泥浆喷射。
（2）喷射中断 在喷射过程中，因故中断，中断时间超过30分钟，准确记 录中断位置，复喷时，将喷杆下入中断处以下30～50cm复 喷搭接，如喷杆下不到位，采取扫孔再喷射的措施。
并调准喷射方式和摆动角度。 （5）一般利用卷扬机提起喷杆，使喷头通过井口对准孔位中
心，将喷杆放入孔内直至孔底。为防止下杆过程中泥砂砾 堵塞喷嘴，采用胶带包扎的方法将喷嘴贴住。
6、喷射（质量控制关键工序）
喷射管下到设计深度后，先送高压水，再送水泥浆和 压缩空气，气静喷1至3分钟，等灌入浆液冒出后，按 预先定好的提升、旋喷或摆动角度，自下而上进行喷 射作业。
3）降低喷射水压和风压，加浓浆液，增大供浆量，孔 口掺砂、掺加速凝剂等措施。
五、目前围堰防渗高喷灌浆施工中的几个问题
1、受前期工期延误的影响，无限压缩高喷灌浆工期
2、防渗轴线范围的填筑料和填筑工艺不要求实施，认 为反正还要进行高喷灌浆，可以马虎一些。或受工期 或受施工条件影响，填筑不合要求，造成高喷灌浆施 工难度增大、成本增加，甚至被迫改变工艺。
软基处理施工技术
高压喷射灌浆施工技术
主要内容
概述 喷射形式及分类 高喷墙的结构形式 施工工艺 安全措施 工程实例
一、概述
定义：高压喷射灌浆技术是用钻机在地层中造孔，将 带有喷头的喷射管下至孔内预定位置，用高压泵形成 的高压水或高压浆液形成高速喷射流束，冲击、切割、 破碎地层土体，并以水泥基质浆液充填、掺混其中， 改变原地层的结构和组成，形成桩柱或板墙状的凝结 体，用以提高地基防渗或承载能力的一种技术措施。
高压喷射灌浆技术施工工艺和质量控制
高压喷射灌浆技术施工工艺和质量控制0引言高压喷射灌浆根本原理是借助于高压射流冲击、破坏被灌地层构造，同时灌入水泥浆或混合浆，使浆液与被灌地层颗粒掺混，形成符合设计要求的凝结体，借以到达加固地基和防渗的目的。
1灌浆的概念及作用灌浆〔Grouting〕，就是将某种具有流动性和胶凝性的浆液，按一定的配比要求，通过钻孔用灌浆设备压入建筑物或其根底局部缝隙中的措施。
灌浆又称注浆，其实质是使浆液在被灌载体中渗透、扩散、充塞，经一定时间后凝固和硬化，从而到达加固载体和抗渗防水的目的。
灌浆的作用主要表达在下面几个方面：充填作用。
浆液凝成的结石将地层空隙充填起来，可以阻止水流通过，提高地层的密实性；压密作用。
在浆液被压入的过程中，将对地层产生挤压，从而使那些无法进入浆液的细小裂隙和孔隙受到压缩或挤密，使地层密实性和力学性能都得到提高；粘合作用。
某些浆液的胶凝性质可以使己经脱松的岩块、建筑物裂缝等充填并粘合在一起，使其联合承载能力得到改善；固化作用。
某些浆材〔例如水泥和某些化灌材料〕可与地层中的粘土等松软物质发生化学反响，将其凝固成巩固的“类岩体〞。
2高压喷射灌桨技术的优势2.1适用范围广。
高喷灌浆可用于工程新建之前，也可用于工程修建之中，特别是用于工程建成之后，显示出不损坏建筑物的上部构造和不影响运营使用的长处。
2.2施工简便。
施工时只需在土层中钻一个孔径为50mm或300mm的小孔，便可在土中喷射形成0.4～4.0m的固结体，因而能贴近已有建筑物根底建立新建筑物。
2.3固结体形状可以控制。
为满足工程的需要，在喷射过程中，可调整旋喷速度和提升速度，增减喷射压力，可更换不同孔径喷嘴改变流量，使用固结体成为设计所需要的形状。
2.4料源广阔、价格低廉。
喷射的浆液是以水泥为主，化学材料为辅，除了在要求速凝超早强时使用化学材料外，一般的地基工程使用价格低廉的425号普通硅酸盐水泥。
此外，还可以在水泥中加人一定数量的粉煤灰，这不但利用了废材，又降低了注浆材料的本钱。
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洪家渡15#公路永久基础高压喷射灌浆技术措施
中国水利水电第九工程局基础处理处
2000年12月23日
一、工程概况
2001年10月截流后，Ⅰ#、Ⅱ#导流洞出口水流将对冲15#公路，要求在今年枯期完成15#公路永久及临时基础防护工作，在▽978 高程以下到基岩做旋喷桩处理，旋喷桩直径1.2m，中到中间距1.8m。
二、高压喷射灌浆施工工艺
高压喷射灌浆采用GS—4型高压喷射灌浆机，喷管外径为108mm，喷射方式为旋喷形式。
工艺流程框图如下：
高压喷射灌浆施工工艺流程框图
1、放孔
根据施工图纸现场放样，孔位偏差不得大于5cm，因故变更孔位应征得设计同意。
2、钻孔
钻进时根据地质情况可选用回转式SGZ--ⅢA型地质钻机钻进，或冲击回转偏心钻头跟管钻进等钻孔方法，孔径为φ130mm。
钻孔必须保证孔向垂直，钻机安装必须平正稳固，
固壁方法则要根据地质情况确定，主要有泥浆固壁、PVC塑料管固壁，套管护壁三种方法，一般优先采用泥浆固壁。
3、终孔验收
孔斜率应小于 1.5%，发现偏斜超过要求应及时纠正或采取补救措施。
终孔时应对孔底进行冲洗，孔内沉碴厚度不得超过10cm，实际孔深应符合设计要求，误差应小于1%。
4、喷前调试
喷射系统安装好后，在下喷射管前需在孔外先进行调试，检查管路是否畅通、各参数是否达到设计值、各设备是否能正常运转（调试时浆可用水代替浆）。
经检查无误后方可下喷管。
5、下喷射管
下喷管时喷嘴及浆管应采取保护措施，浆管需带浆（可用水代替）进行，喷嘴用包装胶布保护。
准确计算喷头下置深度，与钻孔深度相吻合后方可进行喷射。
6、制浆
（1）一般采用425#普通硅酸盐水泥进行制浆，有特殊要求时，
可用抗酸水泥等特种水泥，杜绝用矿碴水泥。
根据地质情况及工程特殊要求，可在水泥浆液中掺入细砂、粉煤灰、水玻璃等掺合料，或使用高强度、高标号水泥。
具体使用必须做试验已便确定掺入量，其主要项目为：
①掺合料的细度和颗分曲线；
②浆液的稳定性、流动性或粘度；
③浆液的析水率、沉淀速度；
④浆液的凝结时间和结石强度；
⑤结石的透水性；
（2）水泥必须符合国家质量标准，水泥使用前应作安定性试验，对安定性达不到要求的水泥不得使用，不得使用受潮结块水泥，制浆用水应符合拌制水工砼用水的要求。
（3）水灰比应符合设计要求，浆液搅拌时间，使用普通搅拌机应不少于3min，使用高速搅拌机不少于30s，浆液比重应保持相对稳定，并达到设计标准，使用前需过滤，自制备用至用完宜小于4h。
7、开喷
开始喷浆时，必须按浆、风、水的顺序进行施工，以免管路堵塞。
高压泵用水必须用经过沉淀后的清水，不允许含有任何杂质，以免堵塞喷嘴。
8、提升
必须等孔口有返浆时才能提升，孔口长期不返浆，可采取在孔底静喷，加大水泥比重进行静灌堵漏，待孔口回浆后再进行施工。
在提升过程中必须要控制好提出升速度，其速度主要根据孔口回浆比重来
调节，但是最快不能超过设计值。
9、补浆
喷射结束后，应对钻孔进行静压、补浆。
即：随时观察钻孔内浆液下沉情况，随下随补，直至不在下沉为止。
三、高压喷射灌浆施工参数的确定
高喷参数的确定一般要经过现场施工实验进行确定，根据以往的施工经验现将施工参数确定如下：
四、特殊情况处理
（1）高喷施工中，若相邻孔串浆，应将串浆孔封堵后，再进行正常施工，喷射结束后，将串浆孔重新钻孔至原深度，再进行施工。
（2）高喷作业应当连续进行，若因故中断，需短暂停机时，应先停止送水，中断时间不能过长。
短时间不能恢复，应提出喷管，冲洗干净，待正常后，钻孔至中断时深度以下0.5m，再进行喷浆。
（3）如遇到孔内渗漏地段，孔口长期不返浆，应采取以下措施：
①在孔底静喷20min，再间断提升或低于设计速度绶慢提升；
②从孔口回填细砂；
③可在水泥浆液中掺入细砂、粉煤灰、水玻璃等掺合料；
若遇提升或转动困难，为避免埋管等事故发生，应做好防范措施：降低水压、准备千斤顶、吊车等。
五、质量控制
高喷灌浆构筑的灌注桩属隐蔽工程，因此要求所有的施工人员必须树立质量第一的观念，保证所有工序的质量，以确保最后灌注桩的质量。
1、灌浆作业必须在有技术员或质检员在场的情况下进行，技术人员对喷嘴组装及试运转达认可后方可将喷嘴下入孔内。
2、喷过程中，应随时检查各种机具运转是否正常。
主要检查内容包括：1）喷具入孔深度是否与孔深吻合；2）孔中泵压力，空压机压力，水灰比，送浆量等是否满足要求。
3）孔口旋摆速度，喷具提升速度是否满足要求。
4）孔口返浆情况记录。
3、喷结束后，原始资料由记录员、班长、机长、值班技术员共同签字。