南水北調(diào)中線渠底除險(xiǎn)水下孔口封閉裝置應(yīng)用

孫彥雷

（河北省水利工程局，石家莊 050021）

1 概況

南水北調(diào)中線一期工程磁縣段通訊線纜下穿總干渠渠道滲漏除險(xiǎn)項(xiàng)目位于河北省邯鄲市磁縣雙廟村南、民有北干渠交叉建筑物和講岳鐵路倒虹吸之間，距民有北干渠渠渠交叉建筑物軸線104m，距講岳鐵路倒虹吸進(jìn)口12m。該段渠道為半挖半填渠道，渠道斷面為梯型斷面，渠道堤頂高程99.330m，堤頂寬5.0m，渠底高程85.730m，渠底寬24.5m，設(shè)計(jì)水深6.0m，渠道縱坡降為1/2.5萬(wàn)，渠道內(nèi)邊坡1∶2，外邊坡1∶2。該段渠道填筑土料為渠道開(kāi)挖的壤土，渠道防滲采用600g/m2復(fù)合土工膜，土工膜下鋪設(shè)擠塑聚苯乙烯保溫板，混凝土襯砌渠坡厚度10cm，渠底厚度8cm，混凝土等級(jí)為C20W6F150。

2 工程狀況

在以往渠道滲漏處理技術(shù)中，操作場(chǎng)地均要求干場(chǎng)作業(yè)，控制系統(tǒng)均位于水面以上，即造成材料的浪費(fèi)又降低了處理效果。一般多采用灌漿管從鉆機(jī)平臺(tái)高程下入，直至孔內(nèi)，且水下封堵難度較大。既降低功效，又增大施工成本。為解決以上難題，本工程采用一種孔口專用封閉裝置，包括透水花管段、支撐段、封閉裝置段、連接管段等部位。

3 施工工藝

3.1 孔口封閉裝置

鉆孔完成后，專業(yè)潛水員水底安裝水下專用孔口封閉裝置，控制外露長(zhǎng)度不少于50cm，基礎(chǔ)面以下采用透水花管形式，每隔20cm對(duì)鉆兩個(gè)直徑8mm圓孔下一組圓孔旋轉(zhuǎn)45°設(shè)置，環(huán)向采用6個(gè)圓孔均勻分布，沿縱向交錯(cuò)排列。

花管段及管底均采用柔性材料臨時(shí)封閉，外露部位設(shè)置封閉設(shè)備，防止灌漿前專用裝置內(nèi)出現(xiàn)倒灌現(xiàn)象，在灌漿時(shí)打開(kāi)，使?jié){液能順利進(jìn)入基礎(chǔ)內(nèi)?；A(chǔ)以下專用裝置長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際情況確定，深至淤泥層中下部，專用裝置外壁與灌漿孔之間采用水下混凝土填充封堵密實(shí)，為防止灌漿時(shí)專用裝置產(chǎn)生晃動(dòng)造成封堵不密實(shí)現(xiàn)象，影響灌漿效果，在專用裝置外露部分根部設(shè)置支撐固定臺(tái)座加以固定，保證專用裝置的穩(wěn)定、牢固性。

水下專用孔口封閉裝置以上采用灌漿軟管進(jìn)行連接，灌漿軟管頂端高出水面不小于0.25m，并在上部安裝漏斗形進(jìn)漿口，進(jìn)漿口高度0.2m。安裝完成后孔口進(jìn)行臨時(shí)封堵，防止外物進(jìn)入，進(jìn)行灌漿時(shí)拆除，保證漿液順利輸送至孔口部位。

3.2 裝置灌漿

灌漿采用純壓式灌漿法，遵循隨鉆隨灌的原則，自渠道底板塌陷區(qū)中心位置的灌漿孔開(kāi)始，順時(shí)針?lè)较蛑鹂资┕?，且順序?yàn)橄人輩^(qū)內(nèi)灌漿孔，后塌陷區(qū)外灌漿孔。漿液由孔口經(jīng)由專用封閉裝置輸送至灌漿孔內(nèi)，通過(guò)灌漿管下部的透水花管段，向渠底以下地層中出現(xiàn)孔洞、松散、縫隙等薄弱部位充填灌漿材料，利用漿液自重均勻向四周擴(kuò)散，并利用漿液的擠密和擴(kuò)散作用，以形成范圍較廣的影響區(qū)域，其過(guò)程中注意觀察吃漿量大小，并逐漸調(diào)整漿液濃度及配比。

灌漿過(guò)程中時(shí)刻觀察灌漿孔口情況，出現(xiàn)冒漿、滲漏等及時(shí)進(jìn)行處理，減少水質(zhì)污染，保證灌漿效果，結(jié)束該孔灌漿，同時(shí)開(kāi)始下一孔灌漿。完成灌漿的灌漿孔，及時(shí)關(guān)閉水下專用孔口封閉裝置的封堵設(shè)備，保持灌漿后的灌漿壓力，并防止外部水壓對(duì)已灌入的漿液形成擠壓排出，影響灌漿效果和范圍。待漿液初凝后，拆除灌漿軟管，在專用裝置頂部安裝堵頭進(jìn)行封閉；壓重區(qū)碎石及土工膜清除后，采用水下切割設(shè)備沿渠底面切除專用裝置，并用水下混凝土進(jìn)行封堵，找平渠底。灌漿孔全部完成灌漿后7d以后，結(jié)合實(shí)際灌漿情況，適當(dāng)布置檢查孔孔位，并采用純壓式灌漿的方法進(jìn)行檢查并灌漿。

對(duì)襯砌板分縫、灌漿孔四周等薄弱位置進(jìn)行監(jiān)視，對(duì)孔口部位破碎，灌漿過(guò)程中出現(xiàn)少量冒漿情況，要及時(shí)停灌，并采用水下堵漏劑對(duì)滲漏部位進(jìn)行封堵，待強(qiáng)度達(dá)到要求后，重新恢復(fù)灌漿。

3.3 裝置封堵施工

灌漿結(jié)束后需對(duì)水下專用孔口封閉裝置進(jìn)行拆除，采用水下切割方法，專人操作。渠底以下剩余的專用裝置與原渠底間的孔隙需封堵密實(shí)?？卓诜舛率枪酀{施工的最后環(huán)節(jié)，也是重要環(huán)節(jié)，稍有不當(dāng)即形成漏水通道，為此本工程采用摻加納米硅系列瞬間堵漏劑的水泥砂漿進(jìn)行灌漿孔封堵。納米硅系列瞬間堵漏劑為灰色粉末狀，配比為堵漏劑配料∶水按1∶0.25～0.35進(jìn)行拌制。

渠底局部不平整的部位采用水下混凝土人工找平。在平臺(tái)上人工按配比進(jìn)行拌合，完成后裝袋用繩索送至渠底，工攤鋪平整，并壓實(shí)抹光。拌合的水下混凝土要隨用隨拌，減少間隔時(shí)間，過(guò)程中隨時(shí)記錄，并留取影響資料備查。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）水下孔口封閉裝置在動(dòng)水條件下充填灌漿施工中成功應(yīng)用，與其他加固方法進(jìn)行比較，成效明顯。

（2）水下孔口封閉裝置施工技術(shù)應(yīng)用于水下灌漿施工領(lǐng)域，克服了水流對(duì)孔口封閉裝置穩(wěn)定影響的難題，節(jié)約了成本，而且保證了加固效果，減少了對(duì)輸水及水質(zhì)的影響。

（3）本裝置能夠有效防止雜物或淤泥等進(jìn)入灌漿區(qū)域，達(dá)到封閉作用，并進(jìn)一步提高灌漿效果。

（4）實(shí)用新型裝置具有安全、可靠、效果明顯的優(yōu)點(diǎn)，在保證工程質(zhì)量的前提下，提高工程效益，具有進(jìn)一步推廣應(yīng)用的前景。