泌陽縣上曹水庫除險加固工程大壩帷幕灌漿施工工藝

□韓富存（河南省山河建設(shè)工程管理有限責(zé)任公司）

泌陽縣上曹水庫除險加固工程大壩帷幕灌漿施工工藝

□韓富存（河南省山河建設(shè)工程管理有限責(zé)任公司）

帷幕灌漿在上曹水庫除險加固工程壩基防滲施工中，不但工程防滲效果完全滿足設(shè)計要求，而且工程造價低，說明了帷幕灌漿是處理小型水庫大壩滲漏的優(yōu)選方案。針對上曹水庫除險加固大壩滲漏問題，本文提出優(yōu)先考慮采用帷幕灌漿施工工藝，收到了較好的效果，為今后更好地開展小型病險水庫除險加固工作積累經(jīng)驗。

病險水庫；帷幕灌漿；施工工藝

一、工程概況

上曹水庫位于泌陽縣城北60km象河鄉(xiāng)上曹村，屬淮河流域沙河水系的樊河上游，控制流域面積8.6km2，總庫容126萬m3，是一座以防洪、灌溉為主，結(jié)合養(yǎng)殖等綜合利用的?。?）型水庫。水庫始建于1957年，經(jīng)50多年運行，加之標(biāo)準(zhǔn)較低，存在多種隱患，特別是大壩壩基及下游坡腳處長期出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，主河槽段下游坡腳呈明流滲漏，已形成小片沼澤地，嚴(yán)重威脅到大壩的安全。此次大壩除險加固主要采用帷幕灌漿的方法進(jìn)行處理，現(xiàn)淺談一下水庫帷幕灌漿的主要施工工藝。

二、帷幕灌漿的施工工藝

壩體帷幕灌漿孔分3序施工，單位灌漿孔施工工藝流程為：鉆孔-沖洗-壓水試驗-灌漿-封孔。

（一）土料配制：土料塑性指數(shù)為10%～25%；土料粘粒含量20%～45%，粉粒含量40%～70%，砂粒含量20%以下為宜，有機(jī)物含量應(yīng)＜2%，可溶性鹽含量＜8%。

（二）制漿貯存：為加快漿液的固結(jié)速度，灌漿材料采用水泥粘土漿，水泥含量應(yīng)根據(jù)試驗確定。初步設(shè)計粘土含量75%左右，水泥含量為25%左右，水泥為425號普通硅酸鹽水泥，要求粘土顆粒比水泥顆粒細(xì)。漿液容重控制在13～16kN/m3之間，同時還要考慮到漿液的失水量、靜切力、膠結(jié)率、穩(wěn)定性等基本性質(zhì)指標(biāo)的影響。漿液的比粘度控制在30.0～100.0S；比重用比重計測定，粘度可用漏斗法測定。泥漿制好送貯漿池待用。

（三）泵送泥漿：用離心式灌漿機(jī)輸送泥漿，以灌漿孔口壓力＜0.05MPa為準(zhǔn)來控制輸出壓力。

（四）布孔：充填灌漿孔按序布孔，逐漸加密。第一序充填灌漿孔孔距為6.0m，第二序充填灌漿孔孔距為3.0m，第三序充填灌漿孔孔距為1.5m。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，可對孔進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，原則為每條都應(yīng)布孔，較長裂縫應(yīng)在兩端和轉(zhuǎn)變處及縫寬突變處布孔；灌漿孔與導(dǎo)滲及觀測設(shè)施的距離不應(yīng)＜3m。

（五）制孔：鉆機(jī)采用150型鉆機(jī)，鉆孔一次完成。鉆孔深度至基巖和砂卵石層以下1.0m。

（六）灌漿：

1.灌漿次序：在帷幕灌漿中，按3個次序施工，逐漸加密的原則。應(yīng)先對一序孔輪灌，采用少灌多復(fù)的方法。一序孔結(jié)束后再進(jìn)行二序孔的灌注，二序孔結(jié)束后進(jìn)行三序孔的灌注。

2.灌漿方法：由下至上，下套管分段灌注。

3.灌漿段長：每段充填灌漿段長可為5～8m，遇到特殊情況可適當(dāng)調(diào)整。

4.灌漿壓力：以灌漿孔口壓力＜0.05MPa為準(zhǔn)來控制輸出壓力，此數(shù)值在正式灌漿前應(yīng)進(jìn)行試驗，以壩身不冒漿、不產(chǎn)生大變形、洞身不變形、不產(chǎn)生新的裂縫為準(zhǔn)，試驗所得的灌漿壓力為孔口灌漿壓力。

5.漿液濃度的選用與變換：灌漿按3序施工，灌漿按由稀到濃的原則進(jìn)行灌漿。灌漿時漿液由稀到濃，水灰比先從6：1開始，依次為：5：1、3：1、2：1。逐漸加濃。灌漿開始后，盡快地漿壓力升高到規(guī)定值，灌注500～600L，單位吸漿量減少不顯著時，可漿濃度加大一級。在單位吸漿量很大，壓力升不上去的情況下，應(yīng)采用限制進(jìn)漿量的辦法。如果在裂縫或孔眼處出現(xiàn)冒漿現(xiàn)象，不要急于封堵，待冒出稠漿后，再降低灌漿壓力，用碎布、麻絲等物封堵，然后緩慢升高壓力至規(guī)定值，待到冒漿為止。

每次灌漿量要求每米0.3～0.5m3，每孔灌漿次數(shù)應(yīng)通過試驗確定，一般5次左右。

6.帷幕灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：在規(guī)定的灌漿壓力下，孔段的吸漿量＜（0.4～0.6）L/min，延續(xù) 30min，即可結(jié)束。

在灌漿過程中應(yīng)不斷檢查各管進(jìn)漿情況。先看膠管是否蠕動，有蠕動表示進(jìn)漿迅速。如看不出有蠕動，再用手拿起摸，如膠管有振動感，表明進(jìn)漿仍很順利。如果膠管沒有振動感，且較輕軟，可把膠管放到耳朵附近聽，是否有嗤嗤聲，如聽不清還應(yīng)將膠管折死，放在耳旁細(xì)聽，重復(fù)折放兩次，如有嗤嗤聲表示仍在進(jìn)漿，如果沒有這種聲音，即表示在常壓下不進(jìn)漿，這時需將其他一根或兩根灌漿管折死，以便增壓，使其繼續(xù)進(jìn)漿。當(dāng)增壓10min后仍不進(jìn)漿時，應(yīng)停止增壓拔管換孔，同時記下時間。

帷幕灌漿中應(yīng)盡量避免壩面出現(xiàn)裂縫。灌漿中應(yīng)及時處理串漿、噴漿、冒漿、塌陷、裂縫等異常現(xiàn)象。串漿時可堵塞串漿孔口或降低灌漿壓力；灞漿時可拔管排氣，冒漿時可減少輸漿量、降低漿液深度或灌漿壓力；發(fā)生塌陷時可加大泥漿深度灌漿，并將陷坑用粘土回填夯實；發(fā)生裂縫時可夯實裂縫、減少灌漿壓力、少灌多復(fù)，若裂縫較大并有滑坡時，應(yīng)按翻筑的方法處理。

（七）封孔收尾：灌漿后應(yīng)用濃漿對孔口灌滿封實，再用土回填。對輸漿管應(yīng)及時用清水沖洗，對所用設(shè)備及工器具歸類收集整理入倉。

（八）做好灌漿記錄，并繪制圖表。

三、結(jié)語

帷幕布灌漿在上曹水庫除險加固工程壩基防滲施工中，不但工程降滲效果完全滿足設(shè)計要求，而且工程造價低，這說明了帷幕灌漿是處理小型水庫大壩滲漏的優(yōu)選方案。

2011-09-14