帷幕灌漿回漿返漏問(wèn)題處理及施工技術(shù)淺談

安松國(guó)

摘 要：水電站河床壩基帷幕灌漿施工中，極易出現(xiàn)回漿返漏的問(wèn)題，給壩基帷幕灌漿施工質(zhì)量產(chǎn)生極為不利的影響。本文就帷幕灌漿回漿返漏問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并探討帷幕灌漿回漿返漏問(wèn)題處理的施工技術(shù)，以加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，維護(hù)工程項(xiàng)目建設(shè)的綜合效益，僅供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：幕灌漿；回漿返漏；問(wèn)題；施工技術(shù)

本文以某地區(qū)水電站工程為例，探討帷幕灌漿回漿返漏問(wèn)題處理及施工技術(shù)。該工程裝機(jī)260（4×65）萬(wàn)kW，樞紐建筑物有210m高程的混凝土雙曲拱壩、水墊塘、二道壩以及開敞式進(jìn)口無(wú)壓泄洪洞等組成。壩區(qū)基巖為花崗巖類為主，其中輝綠巖脈分布較廣數(shù)量較多。該工程巖體透水率為3-10Lu，隨著水平埋深與垂直埋深的不斷增加，巖體透水性逐步減小。裂隙巖體透水性不均勻，尤其是輝綠巖脈破碎帶的存在，壩肩巖體透水性極易受到影響。

1 帷幕灌漿回漿返漏問(wèn)題

大壩帷幕中心線大致沿拱壩軸線布置，且位于壩基上游側(cè)壓應(yīng)力區(qū)?；A(chǔ)帷幕在左岸壩頭折向上游與廠房帷幕相銜接，在右岸壩頭折向上游近似垂直河床。大壩帷幕主要在基礎(chǔ)廊道和灌漿平洞內(nèi)完成。拱壩基礎(chǔ)灌漿帷幕允許滲透梯度Ia為30，灌漿帷幕后水頭折減系數(shù)α1為0.4，排水幕后水頭折減系數(shù)α2為0.2；防滲帷幕深度總體控制在巖體透水率1Lu內(nèi)。滲控設(shè)計(jì)主要采取“以排為主，防排并舉”的方式。河床壩基帷幕灌漿分布在拱壩12～17號(hào)壩段灌漿廊道內(nèi)，廊道長(zhǎng)118.3延米，設(shè)兩排灌漿孔，孔底高程均為782m，灌漿孔總長(zhǎng)約19110m。為了盡量避免鉆入河床深部弱腐蝕性承壓熱水層，河床鉆孔并未全部深入透水率小于1Lu的相對(duì)不透水層。

該工程河床壩基帷幕灌漿施工中，部分孔底部段遇到承壓熱水，部分孔段打入破碎或蝕變的輝綠巖脈地層，大量灌漿孔段灌注過(guò)程中出現(xiàn)回漿返漏情況，無(wú)法達(dá)到工程設(shè)計(jì)要求。此種情況下，加大力度探討帷幕灌漿回漿返漏問(wèn)題處理及施工技術(shù)是非常必要的。

2 帷幕灌漿回漿返漏問(wèn)題處理的施工技術(shù)

帷幕灌漿回漿返漏問(wèn)題的處理過(guò)程中，以《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》為主要依據(jù)，控制好施工過(guò)程中的水灰比以及廚時(shí)間，切不可重復(fù)灌漿以免影響施工質(zhì)量。施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況調(diào)整灌漿壓力，選用適宜的細(xì)水泥漿或化學(xué)漿液進(jìn)行灌注，以促進(jìn)帷幕灌漿回漿返漏問(wèn)題得到妥善解決。

2.1 試驗(yàn)過(guò)程及成果

第一次試驗(yàn)，在孔口封閉狀態(tài)下實(shí)行全孔純壓灌漿操作，待孔段結(jié)束時(shí)，注入率為0，此時(shí)透水率大多低于1Lu，孔口用水量不超出2L/min。試驗(yàn)結(jié)果顯示，單純的全孔孔口純壓方法能夠?qū)ι喜靠锥芜M(jìn)行妥善處理，但無(wú)法對(duì)下部孔段回漿返漏問(wèn)題進(jìn)行妥善處理。

第二次試驗(yàn)，方案一是將灌漿管下到距底部0.5m部位，依照正常的孔口封閉、孔內(nèi)循壞的方法開展灌漿施工，方案二是將灌漿管下至距底部7.5m的部位，與方案一的灌漿方式相同，此種情況下，灌漿段的灌漿效果與純壓灌漿效果趨同。兩種方案的灌漿段長(zhǎng)度均為5m，如圖1所示。通過(guò)對(duì)這兩種灌漿方案進(jìn)行對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，以透水率低于1Lu為判定標(biāo)準(zhǔn)，方案二孔段與比方案一增加了70%以上，由此可知，鉆桿上提至管段能夠在一定程度上改善透水率，比正常關(guān)鍵的施工效果要好，能夠促進(jìn)回漿返漏問(wèn)題的妥善處理。

第三次試驗(yàn)，決定采用細(xì)水泥開展灌漿施工，制定具有高度適宜性的灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，確保其在保證灌漿施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，灌漿操作時(shí)間與經(jīng)濟(jì)成本占據(jù)一定優(yōu)勢(shì)。相關(guān)研究人員協(xié)商后，決定以5L/min作為結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，一旦出現(xiàn)回漿返漏問(wèn)題，結(jié)合注入率的大小情況調(diào)整灌漿方式，直至達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)方可結(jié)束灌漿。試驗(yàn)進(jìn)行了65段，90%以上的孔段在灌漿后其透水率低于1Lu。

2.2 處理方法

依據(jù)上述試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合工程所在地的實(shí)際情況開展綜合分析，施工單位決定對(duì)該工程帷幕灌漿回漿返漏問(wèn)題采取以下方式進(jìn)行施工處理：

第一，以細(xì)水泥作為帷幕灌漿施工的主要材料，并掌握好灌漿水灰比，對(duì)所有孔段開展灌漿施工。一旦在帷幕灌漿施工中存在回漿返漏問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)對(duì)漿液進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和置換，但水灰比條件應(yīng)當(dāng)與回漿返漏之前的水灰比保持高度一致，以免影響帷幕灌漿施工質(zhì)量。

第二，在帷幕灌漿施工中，施工人員應(yīng)當(dāng)注意，必要情況下進(jìn)行加漿和置換時(shí)，應(yīng)當(dāng)掌握好帷幕灌漿持續(xù)時(shí)間，切不可低于30min，以免影響灌漿質(zhì)量。一旦回漿返漏的速度較快，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)調(diào)整帷幕灌漿施工壓力，以保證帷幕灌漿施工的順利進(jìn)行。若會(huì)將翻落變稠導(dǎo)致帷幕灌漿施工中鉆機(jī)難以繼續(xù)鉆進(jìn)操作，則應(yīng)當(dāng)及時(shí)調(diào)整灌漿水灰比，或通過(guò)直接加水的方式，將進(jìn)漿比重控制在適當(dāng)范圍內(nèi)，為鉆機(jī)施工操作創(chuàng)造有利條件，并保證灌漿施工滿足帷幕灌漿施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

第三，首先采用孔口封閉法灌漿，射漿管下至段底以上0.5m處，進(jìn)行循環(huán)式灌漿。若無(wú)“回漿返濃”，在設(shè)計(jì)壓力下，注入率小于1L/min，持續(xù)灌注45min結(jié)束灌漿。當(dāng)出現(xiàn)“回漿返濃”并置換1次新漿后，若注入率在設(shè)計(jì)壓力下不大于5L/min，則持續(xù)灌注45min結(jié)束灌漿。若注入率在設(shè)計(jì)壓力下大于5L/min，則根據(jù)注入率遞減情況判斷：（1）若繼續(xù)置換（累計(jì)置換不超過(guò)3次）后注入率在設(shè)計(jì)壓力下不大于5L/min，則持續(xù)灌注45min結(jié)束灌漿。（2）若繼續(xù)置換（累計(jì)置換不超過(guò)3次）后注入率在設(shè)計(jì)壓力下大于5L/min，采用新漿置換孔內(nèi)漿液后立即將鉆桿上提若干米，有鉆桿段進(jìn)行循環(huán)式灌漿。無(wú)鉆桿段進(jìn)行純壓式灌漿，當(dāng)在設(shè)計(jì)壓力下注入率不大于3L/min，則持續(xù)灌注30min結(jié)束灌漿。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上研究可知，帷幕灌漿回漿返漏問(wèn)題的處理是壩基帷幕灌漿施工中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其直接關(guān)系著工程整體施工質(zhì)量以及實(shí)際應(yīng)用功能的發(fā)揮。因此在壩基帷幕灌漿施工中，應(yīng)當(dāng)加大施工質(zhì)量管理與控制的力度，從細(xì)節(jié)入手，尤其是要做好隱蔽性工程的管理工作，加大經(jīng)濟(jì)問(wèn)題與技術(shù)問(wèn)題的管理，保證帷幕灌漿施工各項(xiàng)工序的順利開展。在實(shí)際施工中應(yīng)當(dāng)積極借助先進(jìn)的技術(shù)手段和外部力量，以促進(jìn)帷幕灌漿回漿返漏問(wèn)題得到妥善解決。由于帷幕灌漿回漿返漏問(wèn)題具有一定特殊性，實(shí)際處理施工中應(yīng)當(dāng)基于以往工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)開展操作，掌握好施工中的關(guān)鍵內(nèi)容，優(yōu)化施工技術(shù)，促進(jìn)回漿返漏問(wèn)題得到妥善解決，切實(shí)提高壩基帷幕灌漿施工質(zhì)量，維護(hù)整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)的綜合效益。

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