壓力灌漿TRANBBS技術(shù)在海塘加固工程中的應用
摘 要 運用壓力灌漿技術(shù)理論，于1990年至1998年在海塘加固中進行應用實踐，在錢管局專家指導幫助下，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、工藝簡單的特點，應用前景廣闊。
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7801米，為直接臨水的一線海塘，保護面積7000余畝。圍墾區(qū)內(nèi)現(xiàn)有養(yǎng)鰻苗場，對蝦場面積近1400畝，漁場面積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)濟效益，且這些海塘保護著全市人民生命財產(chǎn)安全，社會效益顯著，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，限于當時資金、經(jīng)驗，TRANBBS施工時工班較多，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)過二十年臺風越浪、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，嚴重威脅著海塘的安全。9711號強臺風的襲擊，海塘受到了不同程度的損壞，雖然及時進行了修復，并于98年上半年對黃姑水口以東3.6公里海塘進行了塘面改造，但塘身護坡內(nèi)部空隙依然存在。為了增加塘身密實度，提高海塘抵御風潮能力，必須采取措施對海塘護坡的空隙進行加固。根據(jù)“土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范”介紹，結(jié)合我市海塘實際，可以用壓力灌漿來填補空隙。市府極為重視，在第44次常務會議上決定將塘身灌漿作為加固措施之一。
早在91年，錢塘江管理局對我市圍堤存在空隙大、空洞貫穿距離長的問題相當重視，撥給專款，為漿砌塊石內(nèi)側(cè)灌漿進行試驗。
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，使其物理力學性能獲得改善的一種有效的防滲方法。我市圍堤海塘基礎防滲灌漿帷幕采用水泥粘土漿灌注（打花管灌漿法、套管護壁法、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。
壓力灌漿應首先做好灌漿TRANBBS設計。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；灌漿過程中應維持壓力穩(wěn)定。在設計壓力下，灌漿孔段經(jīng)連續(xù)3次復灌，不再吸漿時，灌漿即可結(jié)束；并在漿液初凝后（一般為12h）進行封孔。灌漿程序應自下而上分序進行。在雨季及潮位較高時，不宜進行灌漿。
灌漿施工技術(shù)要點：
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，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，應先以稀漿入注，然后逐步將漿加稠。
三、壓力灌漿技術(shù)的應用實踐
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重點：
1、機械設備選擇：用什么樣的機械設備進行灌漿是一個關(guān)鍵，我們使用征天水利機械廠生產(chǎn)的小型灌漿設備。起先他們生產(chǎn)的打洞機在我們圍堤不能使用，后來采用風鎬、風鎬打洞洞大不定型，臨潮作業(yè)不安全，最后改用風鉆鉆洞，風鉆鉆洞洞小定型，潮來可用木塞塞住。目前我們使用機械見表：
灌 漿 機 械 表
機械名稱 造孔設備 灌漿設備
空氣壓縮機 風鉆 制漿機 水泵 灌漿機
型 號 3u 0.9/0.7 直徑4.2CM 1.5 BA/6 雙缸
配套動力 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，又把底高降低延長滲經(jīng)，防止泥漿漏出。摻入一定量水泥，能加強膠結(jié)能力，提高強度，加速固結(jié)。根據(jù)灌漿的實際情況，摻20%水泥平均抗壓強度值為1.34N/MM2符合要求，故選用此配比進行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，斜坡長度16米左右。灌漿孔過密，造成費工，過稀不易使?jié){液充分滲透。經(jīng)多次實驗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。用鋼尺和水準儀量好后空壓機鉆孔。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。
4、泥漿的濃度：我們吸取83年充填式自流灌漿失敗的教訓和外地經(jīng)驗，根據(jù)灌漿機械能力、泥漿流動性，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。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，立即結(jié)束此灌漿孔。灌漿程序必須自下而上進行。在中排灌漿時必須落潮后進行，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，填實空洞。
6、灌漿工藝：海塘壓力灌漿工藝簡單，大體分（放樣）備料、造孔、制漿、灌漿、修復5道工序。用空壓機鉆孔，孔徑42mm，孔深55cm左右;按漿液要求將制好的熟漿放入儲存桶暫存，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，填實空洞。
7、灌漿質(zhì)量的檢查：灌漿工程屬隱蔽工程，百年大計，質(zhì)量第一，在施工過程中，建立質(zhì)量監(jiān)督機制，指派專人控制質(zhì)量。灌漿是一項隱蔽工程，雖然我們在灌漿施工中嚴格控制施工質(zhì)量，但內(nèi)部灌漿質(zhì)量和效果如何還是不夠踏實。為了進一步掌握灌漿質(zhì)量，在91年12月16日、19日兩次進行開挖檢查，在4.5米高程以上已灌和未灌部位對比，參加檢查人員一致認為：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。為了了解下平臺處灌20%水泥泥漿的情況，在92年1月14日進行開挖檢查，空洞都能灌實。
質(zhì)量檢查采用每孔灌漿結(jié)束后，在封孔前進行灌水試驗（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行開挖檢查，經(jīng)檢查，灌過的范圍，內(nèi)側(cè)無空洞、密實，有明顯效果，大大提高了海塘的抗臺能力。
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號臺風，對灌漿過和未灌漿的地段對比如下：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年又對黃姑水口以東992米塘身進行灌漿，并如期完成了任務，達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，工程費用要省2倍以上，且采用開挖堵洞再漿砌不僅造價高，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踐證明，壓力灌漿技術(shù)適用我市海塘加固的應用，具有投資省，效果好的優(yōu)點，施工工藝簡單，土質(zhì)要求不高，就地取材，可常年施工。該項技術(shù)在海鹽海塘及平湖市政工程東湖廣場上也應用過，也可應用于我省其他市縣海塘加固和其他工程加固應用，應用前景廣闊。
我市圍堤海塘經(jīng)1998年——2000年三年建設，已經(jīng)全線封閉，完成五十年一遇標準海塘建設目標。計劃于2002年對海塘外坡上部園弧內(nèi)存在的局部空隙采用1：4（重量比）水泥砂漿復灌，建議也可采用水泥粘土砂漿復灌。如要進一步提高灌漿效果，建議采用復合灌漿的方法，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小時的沉淀和固化后，然后對同一孔進行清孔，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)揮水泥漿液強度高
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的特點，又可以充分利用水玻璃漿液可灌性好的優(yōu)點，提高灌漿的效果。
參考文獻
1、《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》
2、《土石壩養(yǎng)護修理規(guī)程》SL210—98 中華人民共和國水利部
3、《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》 SL62—94 中華人民共和國水利部
4、 董哲仁《堤防除險加固實用技術(shù)》中國水利水電出版社 1998.1
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