壓力灌漿TRANBBS技術在海塘加固工程中的應用

摘  要   運用壓力灌漿技術理論，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。
關鍵詞   壓力灌漿技術；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的水口，東至全塘鎮的白沙灣，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。圍墾區內現有養鰻苗場，對蝦場面積近1400畝，漁場面積1500畝，糧棉面積4000畝，有化工企業鄉鎮企業多家，具有較好的經濟效益，且這些海塘保護著全市人民生命財產安全，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、經驗，TRANBBS施工時工班較多，臨潮施工，搶潮突擊，故圍堤迎水坡質量存在一定問題。經過二十年臺風越浪、暴雨滲水作用，漿砌塊石內側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“土壩壩體灌漿技術規范”介紹，結合我市海塘實際，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，為漿砌塊石內側灌漿進行試驗。
二、壓力灌漿技術概述
灌漿技術是利用壓力將能固結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定。在設計壓力下，灌漿孔段經連續3次復灌，不再吸漿時，灌漿即可結束；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。
灌漿施工技術要點：
1、采用“圍、擠、壓”的原則，先將堤防灌漿區圈圍住，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鍵，我們使用征天水利機械廠生產的小型灌漿設備。起先他們生產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“土壩壩體灌漿技術規范”要求，要采用粉質壤土為宜，在我們地區海塘位置粉質壤土取土困難成本高，粉砂土可以利用就地資源，對這兩種土經過土顆粒分析，經分析結果采用塘內高地粉質壤土，符合規范要求。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，防止泥漿漏出。摻入一定量水泥，能加強膠結能力，提高強度，加速固結。根據灌漿的實際情況，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，過稀不易使漿液充分滲透。經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，使漿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驗，根據灌漿機械能力、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、灌漿質量的檢查：灌漿工程屬隱蔽工程，百年大計，質量第一，在施工過程中，建立質量監督機制，指派專人控制質量。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量，但內部灌漿質量和效果如何還是不夠踏實。為了進一步掌握灌漿質量，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側空洞有明顯效果，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。
質量檢查采用每孔灌漿結束后，在封孔前進行灌水試驗（抽查），觀察滲透情況決定灌漿質量，做到不滲水及滲水緩慢為質量合格孔，經檢查均為合格孔。在完成一單元工程后按需進行開挖檢查，經檢查，灌過的范圍，內側無空洞、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，壓力灌漿技術適用我市海塘加固的應用，具有投資省，效果好的優點，施工工藝簡單，土質要求不高，就地取材，可常年施工。該項技術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1998年——2000年三年建設，已經全線封閉，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點，提高灌漿的效果。





參考文獻
1、《土壩壩體灌漿技術規范》
2、《土石壩養護修理規程》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規范》 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》中國水利水電出版社  1998.1

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