水庫(kù)大壩的灌漿施工分析

何素香

(福建省莆田市水電工程處，福建莆田351100)

水庫(kù)大壩的灌漿施工分析

何素香

(福建省莆田市水電工程處，福建莆田351100)

近些年來(lái)，隨著水利工程施工數(shù)量的日益增加，越來(lái)越多的灌漿施工技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于水利工程及橋梁的施工中，對(duì)提高當(dāng)前水利工程的施工效率和施工質(zhì)量發(fā)揮了重要的作用。結(jié)合具體的工程實(shí)例，就水利工程中灌漿施工的技術(shù)要求進(jìn)行說(shuō)明，最后對(duì)水利工程灌漿施工的施工要點(diǎn)進(jìn)行分析。

水利工程;灌漿施工;帷幕灌漿;施工技術(shù);要點(diǎn)

1 工程實(shí)例概況

1.1 工程概述

該水庫(kù)正常蓄水位872 m，總庫(kù)容12.17億m3，電站總裝機(jī)240 MW，工程規(guī)模為大型。大壩為混凝土雙曲拱壩，壩頂高程875.00 m，最大壩高115 m?，F(xiàn)即將進(jìn)行大規(guī)模的帷幕灌漿施工，為確定適宜于大壩帷幕灌漿施工的鉆灌參數(shù)、施工工藝等，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在正式施工前進(jìn)行非生產(chǎn)性試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)?zāi)康?/h3>

1)觀(guān)測(cè)帷幕灌漿試驗(yàn)區(qū)灌漿前、后單位吸水率、耗漿量的變化值，以確定鉆孔及灌漿施工參數(shù)。

2)觀(guān)測(cè)帷幕灌漿在設(shè)計(jì)壓力下施工時(shí)該部位變形特征等。

3)通過(guò)分析帷幕灌漿試驗(yàn)區(qū)的地質(zhì)情況，來(lái)判斷帷幕灌漿試驗(yàn)區(qū)有無(wú)集中滲流的部位等。

4)分析灌漿施工方法和施工程序、施工工藝對(duì)灌漿施工效果的影響。

1.3 試驗(yàn)場(chǎng)地的選擇

根據(jù)主體工程混凝土澆筑的具體情況，決定在14#壩段進(jìn)行帷幕灌漿試驗(yàn)，以12個(gè)孔作試驗(yàn)孔，主帷幕試驗(yàn)孔6個(gè)，副帷幕試驗(yàn)序孔6個(gè)。

帷幕灌漿試驗(yàn)孔與設(shè)計(jì)帷幕灌漿孔成梅花型布置，并向下游側(cè)移0.4 m。其孔深與本壩段設(shè)計(jì)孔深一致，主、副帷幕灌漿孔各分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序。

2 水利工程中灌漿施工的技術(shù)要求

2.1 灌漿方法

灌漿方法可分為全孔一次灌漿法、自上而下分段灌漿法、自下而上分段灌漿法、綜合灌漿法等。其中，全孔一次灌漿方法就是將孔一次鉆完，然后全孔段一次灌漿。這種方法施工簡(jiǎn)便，在基巖比較完整而地質(zhì)條件比較復(fù)雜的情況下比較適用;自下而上分段灌漿法是將灌漿孔一次鉆進(jìn)到底，然后從鉆孔的底部往上，逐段安裝灌漿塞進(jìn)行灌漿，直至孔口的灌漿方法;自上而下分段灌漿法是從上向下逐段進(jìn)行鉆孔，逐段安裝灌漿塞進(jìn)行灌漿，直至孔底的灌漿方法;綜合灌漿法是在鉆孔的某些段采用自下而上的分段灌漿方法，另一些段采用自上而下分段灌漿的方法。

2.2 灌漿施工說(shuō)明

2.2.1 灌漿施工材料

采用水泥漿作為灌漿材料，使用的水泥為 P.O42.5普硅水泥，不得使用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，水泥細(xì)度要求通過(guò)80 um方孔，篩余量≤5%。材質(zhì)應(yīng)新鮮，而且要有相應(yīng)的質(zhì)量合格證明，同時(shí)材質(zhì)不能有結(jié)塊或潮濕現(xiàn)象，一定要確保存在質(zhì)量問(wèn)題的水泥不準(zhǔn)投入施工使用。

2.2.2 灌漿施工方法

同一施工面采用一臺(tái)灌漿泵灌一個(gè)孔，灌漿記錄采用相應(yīng)的灌漿自動(dòng)記錄儀，按照與灌漿泵相配套原則。

2.3 灌漿參數(shù)

2.3.1 灌漿壓力

施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制灌漿壓力。為了能盡快達(dá)到規(guī)定的灌漿壓力，在灌漿孔吸漿量較小的情況下，一般采用一次升壓法;對(duì)于緩慢升到規(guī)定的灌漿壓力的施工，一般采用逐級(jí)升壓法。其中灌漿壓力可以通過(guò)灌漿試驗(yàn)以及相關(guān)計(jì)算公式來(lái)確定。

2.3.2 漿液水灰比及變漿標(biāo)準(zhǔn)

采用一定規(guī)格的水泥按 5∶1、3∶1、2∶1、1∶1 、0.6∶1、0.5∶1 6個(gè)比級(jí)進(jìn)行灌漿，灌注細(xì)水泥漿液時(shí)，采用水灰比為1∶1、0.8∶1 、0.6∶1 或 2∶1、1∶1 、0.6∶1 3 個(gè)比級(jí)。

2.3.3 變漿標(biāo)準(zhǔn)

1)灌漿時(shí)，在灌漿壓力不變的情況下，在壓力持續(xù)升高，而注入率不變或注入率持續(xù)減少時(shí)，要保證水灰比不變。

2)在灌漿過(guò)程中，如果灌漿時(shí)間＞1 h，或者某一比級(jí)漿液注入量＞300 L，而灌漿壓力和注入率均無(wú)改變或改變不明顯時(shí)，應(yīng)加大漿液灌注的濃度。

3)灌漿試驗(yàn)過(guò)程中，如遇吸漿量特大需改變水灰比灌注，按要求應(yīng)逐級(jí)變濃，不能越級(jí)變濃。

由圖2可知，感官評(píng)分與紅茶濃度和浸泡溫度具有明顯的二次拋物線(xiàn)關(guān)系，隨著浸泡溫度和紅茶濃度的增加，感官分值呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì)。當(dāng)A因素(紅茶濃度)和C因素(浸泡溫度)向峰值方向移動(dòng)時(shí)，C因素等高線(xiàn)密度明顯變小。當(dāng)C因素水平較低時(shí)，等高線(xiàn)密度較稀疏；當(dāng)C因素水平達(dá)到35 ℃以上時(shí)，響應(yīng)面變陡，等高線(xiàn)密度變密，表明C因素在高水平時(shí)對(duì)響應(yīng)值的影響顯著。當(dāng)A因素水平較低時(shí)，響應(yīng)面較陡，等高線(xiàn)密度較密，表明A因素在低水平時(shí)對(duì)感官分值影響顯著。

4)在灌漿過(guò)程中，如果灌漿注入率突然增大或注漿壓力突然增加時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的措施處理，隨時(shí)跟蹤調(diào)整。

3 水利工程中灌漿施工要點(diǎn)分析

3.1 灌漿封孔

本工程采用壓力灌漿封孔，具體施工方法如下:要確保每個(gè)帷幕灌漿孔全孔灌漿結(jié)束經(jīng)監(jiān)理人及時(shí)驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行封孔。灌漿結(jié)束后，采用全孔壓力灌漿封孔法進(jìn)行封孔，灌注水灰比為0.5∶1的濃漿置換，進(jìn)行孔口封閉，其壓力可采用該孔的最大灌漿壓力，當(dāng)注入率≤1 L/min時(shí)灌注60 min結(jié)束。待孔內(nèi)水泥漿液凝固后，選用砂∶水泥=1∶2的水泥的砂漿，水灰比≤0.6，自下而上逐漸填實(shí)。回填封孔必須保證孔內(nèi)回填材料本身填密壓實(shí)，回填料與孔壁結(jié)合緊密，不留空穴、不漏水。

3.2 灌漿過(guò)程中特殊情況的處理

3.2.1 中斷處理

灌漿應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，若因停水、停電或機(jī)械故障中斷，應(yīng)盡快恢復(fù)灌漿。中斷時(shí)間＞30 min時(shí)，應(yīng)立即沖洗鉆孔，或必要時(shí)進(jìn)行掃孔，然后再恢復(fù)灌漿。恢復(fù)灌漿應(yīng)采用最稀漿液。如吸漿量與中斷前相近，則盡可能換到中斷前的水灰比，否則應(yīng)逐級(jí)變濃。吸漿量較中斷前減少很多，需考慮補(bǔ)孔重灌。

3.2.2 串孔處理

1)如被串孔正在鉆進(jìn)，應(yīng)立即停鉆。

2)如串漿量不大，在被串孔內(nèi)采取沖洗措施，使水泥漿不致充填孔內(nèi)，可延續(xù)灌漿。

3)如串漿量大，應(yīng)用灌漿塞將被串孔塞住，單對(duì)灌漿孔進(jìn)行灌漿。結(jié)束后，立即將被串孔的灌漿塞取出，并掃孔洗凈，進(jìn)行補(bǔ)灌。

3.2.3 冒漿處理

在灌漿施工過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)注漿孔的表面有冒漿現(xiàn)象

3.2.4 特大耗漿處理

在經(jīng)過(guò)正常變漿，且漿液比級(jí)已達(dá)水灰比0.5∶1后，如果灌漿孔吸漿量仍不能得到控制，以致灌漿難以結(jié)束時(shí)，可以根據(jù)具體情況采用限流、限量、低壓以及間歇灌漿等方法來(lái)進(jìn)行有效的處理。

3.3 灌漿效果的檢查

1)灌漿施工結(jié)束后，檢查孔所進(jìn)行的壓水試驗(yàn)成果為主，在結(jié)合灌漿資料的情況下對(duì)灌漿效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，其中，檢查孔的部位由監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)指定。一般而言，檢查孔數(shù)量為鉆孔總數(shù)的1/10，檢查孔在該部位灌漿完成14 d后，采用單點(diǎn)法進(jìn)行壓水試驗(yàn)。

2)灌漿質(zhì)量壓水檢查時(shí)要確保接觸段及其下一段的合格率為100%，在以下各段的合格率應(yīng)保證＞90%，當(dāng)設(shè)計(jì)防滲標(biāo)準(zhǔn)為1 Lu時(shí)，不合格試驗(yàn)段的透水率值不超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定值的200%，當(dāng)設(shè)計(jì)防滲標(biāo)準(zhǔn)為3 Lu時(shí)，不合格孔段的透水率值不超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定的150%，且不合格孔段的分部不集中，灌漿質(zhì)量可認(rèn)為合格。

3)鉆孔過(guò)程中應(yīng)每隔5.0 m測(cè)量一次孔斜、孔向偏差，當(dāng)偏差超過(guò)允許值時(shí)及時(shí)采取糾偏措施進(jìn)行處理，若處理無(wú)效，應(yīng)報(bào)監(jiān)理單位研究處理措施。

4 結(jié)語(yǔ)

為確保灌漿施工質(zhì)量，施工前對(duì)所有進(jìn)行施工作業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)和考核，經(jīng)考核合格后方可上崗。施工期間，采用三檢制原則對(duì)施工過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，如孔深、孔斜、水灰比的采用、灌漿段長(zhǎng)等作為重點(diǎn)檢查。對(duì)檢查孔的壓水試驗(yàn)必須有監(jiān)理工程師或質(zhì)檢人員在場(chǎng)時(shí)進(jìn)行，確保試驗(yàn)的真實(shí)性。用于灌漿試驗(yàn)的水泥應(yīng)符合規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不使用過(guò)期、受潮結(jié)塊的水泥，細(xì)度不符合要求的水泥嚴(yán)禁使用。在進(jìn)行灌漿試驗(yàn)時(shí)，一切施工操作程序、工藝嚴(yán)格按照監(jiān)理工程師的意見(jiàn)及招標(biāo)文件執(zhí)行。

［1］李雪慧.水利工程基礎(chǔ)施工灌漿技術(shù)分析［J］.中國(guó)新技術(shù)產(chǎn)品，2012(08):31-33.

［2］張海峰.水利水電工程中灌漿施工要點(diǎn)分析［J］.城市建設(shè)理論研究，2011(09):22-25.

［3］周波.關(guān)于水利水電工程中灌漿施工的幾要素［J］.山東水利，2009(06):16-18.

TV212

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1007-7596(2012)09-0115-02

2012-09-04

何素香(1976-)，女，福建莆田人，工程師，從事水利工程施工工作。