余姚市向家弄水庫(kù)除險(xiǎn)加固灌漿工程淺析

(浙江景昌建設(shè)有限公司， 浙江 麗水 323300)

余姚市向家弄水庫(kù)除險(xiǎn)加固灌漿工程淺析

趙沛用

(浙江景昌建設(shè)有限公司， 浙江 麗水 323300)

本文結(jié)合余姚市向家弄水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程，詳細(xì)分析了在灌漿施工中采取的工藝流程以及施工方法，為類似工程施工提供借鑒。

水庫(kù)； 除險(xiǎn)加固； 灌漿； 淺析

1 工程概況

余姚市向家弄水庫(kù)位于余姚市梨洲街道三溪村，水庫(kù)設(shè)計(jì)總庫(kù)容量為630萬(wàn)m3。工程等級(jí)為Ⅳ等，主要水工建筑物為4級(jí)。向家弄水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程實(shí)施后的主要任務(wù)是防洪、供水、灌溉和養(yǎng)殖，樞紐工程由攔河大壩，泄水建筑物(包括進(jìn)口控制段、泄洪閘、泄洪洞、泄洪明渠及消力池海漫)、輸水遂洞等組成。

2 除險(xiǎn)加固施工項(xiàng)目

2.1 大壩加固

大壩防滲墻施工平臺(tái)高程為39m。將施工平臺(tái)原黏土心墻挖除1～38m高程，兩側(cè)的開(kāi)挖坡度取1∶1，換之以新鮮的黏土。防滲墻頭部采用1m高，2m寬的高塑性黏土進(jìn)行包裹，高塑性黏土上下游兩側(cè)邊坡坡比取1：0.30。從38m高程采用黃泥回填至41.55m，與壩項(xiàng)路面的基礎(chǔ)相接，兩側(cè)邊坡取1：0.80，采取分層碾壓填筑，設(shè)計(jì)壓實(shí)度≥96%，則防滲心墻的頂部寬度為3m。上部粘性土料的滲透系數(shù)碾壓后小于10-5cm/s，并應(yīng)小于壩殼透水料的50倍，有機(jī)質(zhì)含量(按重量計(jì))小于2%，水溶鹽含量小于3%，天然含水率與最優(yōu)含水率或塑限接近者為優(yōu)，設(shè)計(jì)防浪墻基礎(chǔ)齒墻伸入黏土心墻38cm，保證防浪墻底部與防滲體緊密結(jié)合。其他部位采用砂礫料分層填筑。

2.2 泄水建筑物加固

泄水建筑物進(jìn)口控制段為無(wú)閘控制的側(cè)槽式實(shí)用堰，溢流堰寬限20m，堰頂高程為36.13m，堰型為WES曲線。溢流堰表層采用C25混凝土，配置溫度鋼筋，內(nèi)部為C20埋石混凝土，其中埋石率為10%。溢流堰邊墩頂部設(shè)置不銹鋼欄桿。溢流堰基礎(chǔ)采取固結(jié)灌漿與帷幕灌漿，同時(shí)打設(shè)錨筋的處理措施。其中固結(jié)灌漿孔間、排距3m，共布置3排，梅花型布置，孔深5m，帷幕灌漿布置一排，孔距2m，分兩序進(jìn)行施工。錨筋孔間、排距1.5m，共布置4排，錨筋為Φ25，長(zhǎng)3m，入巖2m。

2.3 輸水建筑物加固

壩下輸水涵管封堵；在泄洪洞下方埋設(shè)輸水管；在輸水埋管進(jìn)口設(shè)置豎井排架，出口建分水建筑物。壩下輸水涵管進(jìn)口啟閉設(shè)施拆除。

輸水建筑物進(jìn)口設(shè)置豎井及人行橋，與溢流堰邊墩相通，道路路面高程為41.50m。輸水建筑物包括進(jìn)口控制段、洞身埋管段、出口段，全長(zhǎng)160m。

3 灌漿工程施工工藝流程

3.1 灌漿材料

a.灌漿所用水泥采用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽大壩水泥，帷幕和固結(jié)灌漿所用水泥的標(biāo)號(hào)42.5。

b.灌漿使用純水泥漿液，在特殊地質(zhì)條件下或有特殊要求時(shí)，根據(jù)需要，通過(guò)試驗(yàn)論證并得到監(jiān)理單位批準(zhǔn)后采用在水泥漿液摻加摻和料、外加劑。

c.制漿采用ZJ-400型漿液攪拌機(jī)，水泥漿液的攪拌時(shí)間4min；

d.灌漿采用SGB6-10型三缸單作用柱塞泵，額定壓力10MPa。

3.2 灌漿工程

基礎(chǔ)灌漿施工程序，先固結(jié)灌漿后帷幕灌漿。固結(jié)灌漿在基巖表面有混凝土覆蓋的條件下，并且混凝土達(dá)到50%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行，帷幕灌漿在固結(jié)灌漿結(jié)束后。

灌漿施工工藝流程：鉆孔→鉆孔沖洗→壓水試驗(yàn)→灌漿→灌漿的質(zhì)量檢查。

3.2.1 鉆孔

固結(jié)灌漿孔采用潛孔鉆或手風(fēng)鉆造孔(根據(jù)孔深而定)，帷幕灌漿采用XU-100型回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)造孔，鉆孔按分序加密的原則進(jìn)行，布孔、孔徑、孔深、排距、孔距及孔向偏差必須符合施工圖及規(guī)范的規(guī)定，當(dāng)鉆進(jìn)遇到裂隙、斷層、涌水等特殊地段時(shí)做好詳細(xì)記錄。當(dāng)需在鋼筋混凝土中鉆孔，采用預(yù)留孔法。帷幕灌漿中需埋設(shè)的孔口管為無(wú)縫鋼管，由于帷幕灌漿壓力較高，采用孔內(nèi)水泥砂漿埋設(shè)法，且一般需要待凝3天。

3.2.2 鉆孔沖洗

孔壁沖洗采用風(fēng)水聯(lián)合沖洗，裂隙沖洗采用壓力水沖洗，直到回水澄清，并延續(xù)10min方可結(jié)束，沖洗壓力采用灌漿壓力的80%。

3.2.3 壓水試驗(yàn)

采用單點(diǎn)法，自上而下的分段進(jìn)行，固結(jié)灌漿試驗(yàn)孔數(shù)不少于總孔數(shù)的10%，試驗(yàn)的壓力采用0.3MPa,穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)按設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。帷幕灌漿試驗(yàn)孔數(shù)不少于總孔數(shù)的20%，先導(dǎo)孔必須逐段進(jìn)行壓水試驗(yàn)，自試驗(yàn)的壓力采用1MPa，穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)按設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。

3.2.4 灌漿

灌漿的次序按分序逐漸加密的原則進(jìn)行。灌漿方法、灌漿孔的基巖段長(zhǎng)小于6m時(shí)，采用全孔一次灌漿法；大于6m時(shí)，采用自上而下分段灌漿法，灌漿段長(zhǎng)度采用5～6m，灌漿方式采用循環(huán)式。灌漿壓力采用一次升壓法，壓力必須符合設(shè)計(jì)要求。灌漿漿液的濃度由稀到濃，逐級(jí)變換，漿液變換按施工規(guī)范進(jìn)行，灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)按施工規(guī)范執(zhí)行，封孔方法采用壓力灌漿封孔法。灌漿過(guò)程如發(fā)現(xiàn)冒漿、串漿、因故中斷、孔口有涌水的灌漿孔段，灌注段注入量大，灌漿難于結(jié)束等特殊情況，根據(jù)施工規(guī)范規(guī)定，并及時(shí)制定處理措施與結(jié)果通知監(jiān)理單位。

3.2.4 回填灌漿

回填灌漿在頂部混凝土襯砌達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行。回填灌漿分兩次序行，后序包括頂孔。施工時(shí)，自較低部位開(kāi)始，向較高部位推進(jìn)。灌漿可采用填壓式灌漿方法，漿液水灰比分為1∶1、0.6∶1(0.5∶1)(重量比)兩個(gè)比級(jí)。如需灌注水泥砂漿，摻砂量不大于水泥重量的20%。在設(shè)計(jì)規(guī)定壓力下，當(dāng)灌漿孔停止吸漿時(shí)，延續(xù)灌注5min即可結(jié)束。回填灌漿質(zhì)量檢查在該部位灌漿結(jié)束7天后進(jìn)行，檢查方法按規(guī)范SL62-94的有關(guān)要求執(zhí)行。灌漿孔和檢查孔作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)排除孔內(nèi)積水污物，采用機(jī)械封孔并抹平。

3.2.4.2 固結(jié)灌漿

固結(jié)灌漿在該部位回填灌漿結(jié)束7天后進(jìn)行，除工程師另有規(guī)定外，均按環(huán)間分序、環(huán)內(nèi)加密的原則進(jìn)行。灌漿采用孔內(nèi)循環(huán)法，射漿管距孔底不宜大于0.5m。全孔一次灌漿。灌漿漿液的濃度應(yīng)由稀變濃，逐級(jí)變濃。水灰比可采用5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1等七個(gè)比級(jí)。開(kāi)灌水灰比可采用5∶1。吸漿量大時(shí)采用一泵一孔灌注，吸漿量小時(shí)可采用并聯(lián)灌漿，但孔數(shù)不宜多于4個(gè)，并嚴(yán)格控制壓力以防抬動(dòng)。固結(jié)灌漿壓力采用0.3～0.5MPa，視不同地段和孔深分別采用。漿液變換、結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)和特殊情況的處理參照SL62-94規(guī)范的有關(guān)規(guī)章制度執(zhí)行。檢查孔均需進(jìn)行壓水試驗(yàn)，穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)及壓力與灌漿孔的壓水試驗(yàn)相同。全孔灌漿工作結(jié)束后，除涌水地段需用機(jī)械封孔外，其余可用人工封孔，即排除孔內(nèi)積水后直接用干硬性水泥砂漿封填并抹平。

3.2.4.3 帷幕灌漿

施工程序：施工準(zhǔn)備→測(cè)量放樣→抬動(dòng)孔鉆孔及觀測(cè)裝置安裝→先導(dǎo)孔鉆孔、壓水、灌漿及封孔→I序孔施工→II序孔施工→檢查孔施工→檢查封孔。

帷幕灌漿擬采用自上而下分段鉆灌法。施工中第一段采用常規(guī)阻塞孔內(nèi)循環(huán)灌漿法；以下各段采用自上而下分段、小口徑孔口封閉孔內(nèi)循環(huán)灌漿法；壓水、灌漿選用3SNS三缸高壓灌漿機(jī)；射漿管采用φ50mm鉆桿，距孔底距離小于等于50cm。

3.2.5 灌漿壓力的選擇和控制

a.灌漿壓力由P=P0+mD式計(jì)算，P0為表面地段語(yǔ)序的壓力(取0.05MPa)，m為灌漿段頂板在巖石中每米所允許增加的壓力值(0.025Mpa)，D為灌漿段頂板以上巖石厚度，施工中每灌下一段時(shí)橡塞需跟進(jìn)。

b.在透水性不大，裂隙不甚發(fā)育的較堅(jiān)硬、完整的巖石中灌漿，采用一次升壓法。灌漿開(kāi)始后，即盡快一次升到規(guī)定的壓力，不管其單位吸漿量的大小，在規(guī)定的壓力下，漿液的累計(jì)吸漿量達(dá)到一定限度后，調(diào)換漿液配合比，改變漿液濃度，逐級(jí)加濃，單位吸漿量將逐漸減少，直至達(dá)到灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為止。

在遇到基礎(chǔ)巖石滲水性強(qiáng)、吸漿量大時(shí)，采用分級(jí)加壓灌漿。

4 結(jié) 語(yǔ)

先進(jìn)、科學(xué)的施工方案，合理周密的施工順序，是確保施工進(jìn)度的關(guān)鍵。為優(yōu)質(zhì)、按期完成，根據(jù)本工程的施工特點(diǎn)、自然條件、工期要求等情況，統(tǒng)籌安排勞動(dòng)力及各道工序，科學(xué)施工，全面合理地采用多作業(yè)面平行作業(yè)和流水作業(yè)相結(jié)合的施工方法，達(dá)到了預(yù)期的除險(xiǎn)加固目的。

A Brief Analysis on Reinforcement and Grouting Project for Yuyao Xiangjianong Reservoir

Zhao Pei-yong

(ZhejiangJingcangConstructionCo.,Ltd.,Lishui,Zhejiang323300)

This paper gives the detailed analysis on technological process and construction method in the grouting construction based on the reinforcement project in Yuyao Xiangjianong Reservoir, which offers experiences for the other projects of the same kind.

Reservoir; reinforcement; grouting; brief analysis

TV52

A

1005-4774(2014)10-0000-03