水庫壩體加固施工及關(guān)鍵技術(shù)質(zhì)量控制淺析

王江琳

【摘要】在水庫壩體加固施工中，每項(xiàng)施工技術(shù)的應(yīng)用，都應(yīng)該把握好技術(shù)要點(diǎn)，嚴(yán)格控制質(zhì)量，這樣才能保證水庫大壩加固工程的整體質(zhì)量。文章主要針對水庫壩體加固施工及關(guān)鍵技術(shù)質(zhì)量控制做了簡要的分析。以供同類水利工程參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】水庫壩體、加固施工、質(zhì)量控制要點(diǎn)

一、工程簡介

該水庫總庫容2460萬m3。水庫工程主要由大壩溢洪道、輸水隧洞、壩后電站等組成。大壩壩型為黏土斜墻土石混合壩，壩頂高程216.20m，最大壩高47.20m，壩頂長度148m，壩頂寬度7.0m。設(shè)計(jì)洪水為213.60m，校核洪水位215.80m，死水位183.56m。水庫大壩加固工程，主要項(xiàng)目為水庫壩身防滲加固、大壩基礎(chǔ)滲漏處理、大壩上游坡加固改造，以及測壓管觀測更新改造等。

二、高壓旋噴樁施工技術(shù)

（一）施工方案

旋噴樁是采取鉆機(jī)等設(shè)備，把安裝在灌漿管底部側(cè)面的特殊噴嘴，置入土層預(yù)定深度后，運(yùn)用高壓發(fā)生裝置，以20～22MPa左右的壓力，把漿液從噴嘴中噴射出去沖擊破壞土體，同時(shí)，借助灌漿管的旋轉(zhuǎn)和提升運(yùn)動(dòng)，使?jié){液與從土體上崩落下來的土攪拌混合，在土中形成固結(jié)體。水庫壩體加固工程高壓旋噴樁為單管旋噴樁，旋噴樁徑為 500mm，樁距為400mm，旋噴樁材料采用32.5R普通硅酸鹽水泥，水灰比為1：1；樁身偏斜率不大于0.5%。高壓旋噴樁灌漿壓力20～30MPa，旋噴灌漿時(shí)提速為12～15cm/min，噴漿漿液流量80～120L/min；噴漿管分段提升搭接長度不得小于100mm；鉆孔位置與設(shè)計(jì)位置偏差不得大于50mm。滲透系數(shù)Κ≤1×10-5cm/S。

（二）機(jī)具和材料準(zhǔn)備

根據(jù)施工強(qiáng)度要求和旋噴樁樁徑、樁長以及地層特性，水庫壩體加固工程旋噴承載樁施工主要機(jī)具采用：TXV一75型旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)（鉆灌兩用）、高壓泥漿泵（JZ一30）、高壓輸漿管、灰漿攪拌機(jī)等；材料方面：水泥選用32.5的普通硅酸鹽水泥；為緩解水泥漿液沉淀速度，可在硅酸鹽水泥中添加3%水泥重量的膨潤土和3%膨潤土重量的碳酸鈉。

（三）施工技術(shù)方法

（1）放樣

采用全站儀將施工圖中坐標(biāo)點(diǎn)測到現(xiàn)場中，放出高壓旋噴樁里程、樁號(hào)、試驗(yàn)區(qū)域控制樁，然后使用鋼卷尺和麻線根據(jù)樁距放出旋噴樁具體位置，同時(shí)，做好標(biāo)記，使用定位卡，將樁位對中誤差控制在50 mm范圍內(nèi)，以確保樁機(jī)中心位置準(zhǔn)確性；采用人力將樁機(jī)緩慢移動(dòng)到施工位置，然后使用水平尺和定位測錘對樁機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)，保持樁機(jī)水平，其中導(dǎo)向架和鉆桿都應(yīng)該與地面垂直，控制傾斜率在0.5%之內(nèi)。如果鉆桿的垂直度不符合要求，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

（2）注漿

高壓旋噴樁使用的是水泥漿液，漿液配制時(shí)按設(shè)計(jì)要求控制水灰比為1：1；水泥漿攪拌時(shí)，要先加水，然后加水泥，每次水泥漿攪拌時(shí)間都應(yīng)該超過2min，水泥漿應(yīng)在使用前1 h進(jìn)行制備，拌和機(jī)在攪 拌過程中不應(yīng)該中途停頓，應(yīng)該連續(xù)攪拌，直到噴漿施工。噴漿時(shí)，水泥漿從拌和機(jī)倒入集料斗時(shí)，需要通過濾篩將水泥漿中硬塊及雜物剔出。水泥漿通過膠管送到旋轉(zhuǎn)振動(dòng)鉆機(jī)的噴管內(nèi)，最后射出；噴射時(shí)，需先達(dá)到預(yù)定噴射壓力、噴漿旋轉(zhuǎn)30s，水泥漿與樁端土充分?jǐn)嚢韬?，再邊噴漿、邊反向勻速旋轉(zhuǎn)、邊提升注漿管，提升速度控制在12～15cm/min。當(dāng)提升至距樁頂1m時(shí)，應(yīng)及時(shí)放慢攪拌速度和提升速度，以保證樁頂密實(shí)均勻。中間發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)停止提升和旋噴，以防樁體中斷，同時(shí)，立即檢查并排除故障。重新開始噴射時(shí)注漿的孔段與前段搭接不應(yīng)小于1m；噴射施工完成后，應(yīng)把注漿管等機(jī)具設(shè)備全部用清水沖洗干凈，防止其凝固堵塞。

三、質(zhì)量控制要點(diǎn)

（一）施工準(zhǔn)備時(shí)質(zhì)量控制

根據(jù)施工圖紙，進(jìn)行放樣定位，其中心允許誤差小于或者等于5cm，同時(shí)，標(biāo)注樁位編號(hào)，認(rèn)真閱讀并領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)說明和施工說明；噴射灌漿前，進(jìn)行施工機(jī)械設(shè)備試運(yùn)行；嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)取樣試驗(yàn)所用材料，試驗(yàn)合格后使用；水泥必須有質(zhì)保書和出廠合格證；高壓噴射灌漿作業(yè)前，選具有代表性區(qū)段，按室內(nèi)試驗(yàn)選定的配合比高壓噴射灌漿工藝試驗(yàn)，確定噴射流量、壓力、轉(zhuǎn)速和提升速度等工藝參數(shù)。

（二）施工過程中質(zhì)量控制

機(jī)組就位應(yīng)保證鉆桿與孔位中心對正，成孔偏斜率小于或者等于1%。高壓噴射灌漿按自下而上進(jìn)行，高壓灌漿設(shè)備額定壓力與灌漿量應(yīng)符合施工要求，同時(shí)，保證管路系統(tǒng)暢通和密封；水泥漿液高壓噴射作業(yè)不能停噴或者中斷；水泥漿液嚴(yán)格過濾，防噴嘴工具阻塞；按監(jiān)理指示定期測試水泥漿液密度；如果因故停噴后，在重新恢復(fù)施工前，將噴頭下放30cm，在采取重疊搭接噴射處理后，才能繼續(xù)向上提升及噴射灌漿；施工中，要經(jīng)常檢查泥漿泵壓力、漿液流量、提升速度和耗漿量；單管高壓旋噴樁防滲墻屬隱蔽工程，施工中應(yīng)如實(shí)記錄施工的各項(xiàng)參數(shù)和出現(xiàn)的異常情況。

（三）特殊情況的質(zhì)量控制

（1）壓力驟變

高壓旋噴樁施工過程中，高壓空壓機(jī)的壓力是否正常，是施工質(zhì)量得到保證的關(guān)鍵。如果高壓泵與空壓機(jī)的壓力突然降低，通?？赡苁怯捎趪姉U連接處的密封墊損壞，或噴嘴斷裂；壓力突然增加可能是噴嘴堵塞，應(yīng)馬上停止噴漿，查找原因，對損壞部件進(jìn)行及時(shí)更換。

（2）反漿異常

如果出現(xiàn)反漿異常情況，可能是遇到了較大孔隙或出現(xiàn)滲漏地層，此時(shí)應(yīng)馬上停止提升，同時(shí)，降低壓力，調(diào)高注漿量和漿液比重。等到孔口反漿正常以后，再采用正常壓力進(jìn)行旋噴提升。

（3）不良地層

施工過程中如果遇到地下水豐富或者滲流速度較大的地層，應(yīng)該進(jìn)行重復(fù)噴射，同時(shí)，提升速度要放慢，將水泥漿濃度提高，減少水的供應(yīng)量。

（四）質(zhì)量檢驗(yàn)措施

旋噴樁施工質(zhì)量要求嚴(yán)格按照國家相關(guān)的規(guī)范及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制；每孔造孔施工中至少測1次漿液比重和輸漿壓力；孔位允許偏差小于50 mm；鉆孔垂直偏差不大于1/100；墻體滲透系數(shù)不高于1×10-5cm/S；單管旋噴灌漿結(jié)束4周后可采用鉆孔取芯的方法進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)點(diǎn)的數(shù)量為施工灌漿孔數(shù)的0.5%左右。

四、結(jié)語

水庫壩體加固工程是保證水庫穩(wěn)定運(yùn)行，保障地方社會(huì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益及下游人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重要工程。更關(guān)系到國家建設(shè)、社會(huì)進(jìn)步和國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。因此，要把水庫加固工程施工質(zhì)量擺在更加突出的位置，加強(qiáng)鑒定、勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、質(zhì)量監(jiān)督，以保證水庫的正常運(yùn)行，充分發(fā)揮工農(nóng)業(yè)供水、發(fā)電、環(huán)境保護(hù)、 魚養(yǎng)殖等綜合效益，保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。