灌漿技術(shù)在龍頭橋水庫溢洪道建設(shè)中的應(yīng)用

教婷婷，王大勇，王立權(quán)

(1.黑龍江省龍頭橋水庫管理處，黑龍江 寶清 155600;2.中國水電基礎(chǔ)局有限公司，天津 武清 301700)

1 工程概況

龍頭橋水庫位于寶清縣龍頭鄉(xiāng)，總庫容6.15億m3，為大(2)型水庫。其綜合效益以灌溉、防洪為主，兼顧發(fā)電、養(yǎng)魚、旅游等。水庫主要建筑物為碾壓式土壩、混凝土溢洪道、輸水洞、發(fā)電廠房等構(gòu)成?；炷烈绾榈婪譃殚l室、門庫、刺墻、鋪蓋、護坦等。在開挖過程中發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)巖石為弱風(fēng)化花崗巖，局部為石英閃長玢巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，透水性強，巖石完整性差，不能承受上部結(jié)構(gòu)傳遞的應(yīng)力，整體性和均一性差，存在嚴(yán)重的滲漏，為了滿足設(shè)計對溢洪道地基基礎(chǔ)的要求，采用灌漿的方法對其進行處理。

2 主要施工方法

2.1 一般要求

根據(jù)工程實際情況，采用固結(jié)灌漿和帷幕灌漿相結(jié)合的方法。固結(jié)灌漿在閘室段底板施工時預(yù)埋Φ 110 mm鋼管，梅花形布孔位，孔距2.5 m，排距2.5 m。帷幕灌漿主要在刺墻及門庫的軸線上，保證防滲的效果，采用單排，孔距2.0 m。

針對工程的特殊及復(fù)雜地質(zhì)情況，通過灌漿試驗確定各項灌漿參數(shù)，指導(dǎo)后續(xù)施工。

2.2 鉆孔設(shè)備及工藝

工程采用XY—2型回轉(zhuǎn)鉆機鉆進，孔徑為Φ 59 mm，鉆孔過程中必須保證孔斜，≤1‰，選擇金剛石鉆頭及配套的鉆具鉆進，并根據(jù)經(jīng)驗選擇合理的鉆進參數(shù)，并隨著鉆孔的加深而增長巖芯管。鉆孔完畢后進行裂隙沖洗至回水澄清10 min后結(jié)束，沖孔壓力為灌漿壓力的80%，最大不超過1 MPa，孔底淤積厚度≤20 cm。

2.3 段長的劃分

1)先施工先導(dǎo)孔，根據(jù)先導(dǎo)孔的壓水試驗的透水率確定灌漿孔深。

2)固結(jié)灌漿采用一段到底孔口封閉循環(huán)灌漿法施工，分兩序施工。

3)帷幕灌漿采用自下而上分段循環(huán)灌漿法施工，段長不超過5.0 m，分三序施工。

2.4 壓水試驗

固結(jié)灌漿抽取5%的鉆孔做壓水試驗，帷幕灌漿Ⅰ序孔做壓水試驗。壓水試驗應(yīng)在裂隙沖洗后進行，采用正規(guī)單點法，壓力為灌漿試驗的灌漿壓力的80%，最大不超過1 MPa。

2.5 灌漿

灌漿設(shè)備采用3SNS灌漿泵，灌漿材料選擇P.O42.5普通硅酸鹽水泥，制漿用水采用撓力河淡水，灌漿漿液遵循由稀至濃逐級變換的原則，水灰比采用 5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶共7 個比級，開灌比Ⅰ序孔為 3∶1，Ⅱ、Ⅲ序孔為5∶1，特殊吃漿量大的孔段可越級變漿。

灌漿時應(yīng)盡快達到設(shè)計壓力，對于接觸段或吃漿量較大的孔段，可采用分段升壓或間歇升壓法使灌漿壓力與注入率相適應(yīng)。固結(jié)灌漿過程中要注意邊坡及混凝土蓋板的抬動，必要時安裝千分表監(jiān)測，若發(fā)現(xiàn)異常情況立即降壓，待查明情況后再施工。

2.6 結(jié)束及封孔

灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為在規(guī)定壓力下，當(dāng)注入率≤0.4L/min時，持續(xù)30 min即可結(jié)束。

封孔采用孔口封閉全段灌漿封孔法，封孔漿液水灰比為0.5∶1，封孔壓力1 MPa，持續(xù)30 min結(jié)束。

3 特殊情況處理

1)吃漿量特別大時，根據(jù)實際情況可采用低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌注等方法處理，必要時待凝，然后掃孔復(fù)灌。

2)鉆灌過程中如發(fā)現(xiàn)與灌漿孔串通時，應(yīng)查明串通量及孔數(shù)，可采用一泵多孔的方法同時灌漿，否則應(yīng)堵住串漿孔，待灌漿完畢后再對灌漿孔進行掃孔、沖洗，然后在鉆孔灌漿。

3)灌漿過程中，如發(fā)現(xiàn)回漿變濃，應(yīng)改用濃前的水灰比新漿進行灌注，若持續(xù)回濃，則按照標(biāo)準(zhǔn)結(jié)束。

4 施工質(zhì)量檢查

灌漿成果分序統(tǒng)計為:固結(jié)灌漿Ⅱ序孔比Ⅰ序孔單位注入量遞減為33% ～84%，帷幕灌漿Ⅲ序孔Ⅰ、Ⅱ序孔單位注入量遞減為70%、69%。灌漿單位注入量隨灌漿次序的增加而遞減的趨勢明顯，說明灌漿效果良好。

灌漿質(zhì)量檢查以壓水試驗為主，檢查孔施工應(yīng)在灌漿結(jié)束14 d后進行。檢查孔壓水試驗采用五點法，單栓塞止水自上而下分段壓水。從檢查孔取芯情況來看，巖芯采取率90%以上，達到設(shè)計要求;巖芯中巖石裂隙和孔洞存在水泥結(jié)晶體，裂隙明顯被水泥結(jié)石充填密實，膠結(jié)情況良好;壓水試驗所有試驗段透水率均小于5 lu，符合設(shè)計要求，灌漿質(zhì)量達到了預(yù)期的效果。

5 結(jié)束語

1)根據(jù)質(zhì)量檢查情況分析表明，灌漿效果達到了設(shè)計目標(biāo)，改善了基巖的物理性能，提高了基巖的防滲能力和整體堅固性。

2)本工程所采用的施工方法、灌漿工藝、施工參數(shù)等符合基巖的特性和設(shè)計的防滲要求，可以作為類似溢洪道及水工建筑物灌漿設(shè)計及施工處理的參考。

3)由于地質(zhì)條件的不確定性，單排孔帷幕灌漿對達到防滲設(shè)計要求過高，過多的因素可能導(dǎo)致不一定完全滿足設(shè)計指標(biāo)，因此建議在今后的施工過程中應(yīng)根據(jù)實際情況對灌漿孔的布置、灌漿材料、灌漿工藝等作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，在特殊部位適當(dāng)增加灌漿孔數(shù)或者排數(shù)。

[1] 中國水利水電基礎(chǔ)工程局.DL/T5148—2001水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國電力出版社，2002.

[2] 張景秀.壩基防滲與灌漿技術(shù)[M].北京:中國水利水電出版社，2002.

[3] 孫釗.大壩基巖灌漿[M].北京:中國水利水電出版社，2004.