淺談水工建筑物水泥灌漿施工作業(yè)的質(zhì)量控制

高志強(qiáng)

摘 要：水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)，當(dāng)下正方興未艾，但能正確做到其施工作業(yè)的質(zhì)量控制卻非易事。下面本人就曾參與的幾個(gè)山區(qū)水庫(kù)的基礎(chǔ)灌漿工作中遇到的一些問(wèn)題談一談如何才能做好灌漿工作的質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞：水泥灌漿 施工 質(zhì)量控制

水工建筑物水泥灌漿形式多樣，有高壓旋噴灌漿、擺噴灌漿及一般基礎(chǔ)處理水泥灌漿等，本人單就一般水庫(kù)基礎(chǔ)處理中水泥帷幕灌漿工作中的質(zhì)量控制談一些看法。

1.建筑物水泥灌漿施工作業(yè)

帷幕灌漿的壓力一般較大，需在有蓋重條件下進(jìn)行。對(duì)上部結(jié)構(gòu)混凝土蓋重厚度有一定要求，有利于提升灌漿壓力、減少抬動(dòng)、保證灌漿質(zhì)量。但蓋重厚度定得過(guò)高雖有利于灌漿質(zhì)量，卻不利于灌漿工期。許多大中型工程中上部混凝土厚度較大，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行蓋重混凝土的抓緊施工。

山區(qū)水庫(kù)建筑，多因該地區(qū)缺水較為嚴(yán)重而為，設(shè)計(jì)單位針對(duì)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)資料，在設(shè)計(jì)指標(biāo)的界定上，一般都要求嚴(yán)格，比如在設(shè)計(jì)的透水率要求上都較小，帷幕灌漿的透水率設(shè)計(jì)值一般控制在5以下，固結(jié)灌漿控制在10LU以下，施工過(guò)程中如不嚴(yán)格按規(guī)范及設(shè)計(jì)進(jìn)行作業(yè)，其結(jié)果很可能難以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)初衷，而致水庫(kù)蓄水困難或蓄水難以在設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi)達(dá)到其應(yīng)有庫(kù)容的目標(biāo)。尤其是某些干旱缺水的山區(qū)，如哈密地區(qū)頭道溝、二道溝水庫(kù)等，大壩建設(shè)初期壩前幾乎是見(jiàn)不明流的，設(shè)計(jì)是根據(jù)當(dāng)?shù)厮馁Y料而作，稍有標(biāo)準(zhǔn)偏差則難能正常蓄水。因此，灌漿作業(yè)的質(zhì)量控制必須嚴(yán)格貫穿于施工作業(yè)的全過(guò)程且須一絲不茍。

首先，應(yīng)依設(shè)計(jì)及地質(zhì)、水質(zhì)等要求選用硅酸鹽水泥、普硅水泥或復(fù)合硅酸鹽水泥甚至特種水泥，其標(biāo)號(hào)應(yīng)符合設(shè)計(jì)。一般大壩灌漿其強(qiáng)度等級(jí)至少為42.5，其細(xì)度應(yīng)為80微米篩余≤5%，拌合用水標(biāo)準(zhǔn)等同于砼拌合用水，灌漿漿液中根據(jù)需要可以添加速凝劑、減水劑、穩(wěn)定劑等其它外加劑。選用灌漿機(jī)具應(yīng)與所要求的作業(yè)強(qiáng)度、技術(shù)性能等相適應(yīng)，灌漿前對(duì)1、2級(jí)水工建筑物基巖帷幕灌漿應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)灌漿實(shí)驗(yàn)。

壩基基巖帷幕灌漿應(yīng)在蓋重砼凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行，當(dāng)然，此時(shí)的固結(jié)灌漿已完成并經(jīng)驗(yàn)收合格，帷幕灌漿設(shè)計(jì)及規(guī)范要求按分序加密的原則進(jìn)行。一般情況下先灌下游排，后灌上游排，每排分為二序或三序，但單排帷幕應(yīng)分為三序灌漿。在率先進(jìn)行的先灌排上一序孔中布置先導(dǎo)孔，其間距為16-24米，也可按該排孔數(shù)的10%控制，先導(dǎo)孔取得的參數(shù)，作為該單元基本孔的控制參數(shù)。在作業(yè)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制同排相鄰兩個(gè)次序孔之間鉆孔灌漿的高差大于15米，地質(zhì)復(fù)雜、工程必要時(shí)應(yīng)做抬動(dòng)實(shí)驗(yàn)。

當(dāng)前大部分的帷幕灌漿設(shè)計(jì)上都要求采用自上而下分段灌漿、孔口封閉灌漿等，因此其鉆具應(yīng)按規(guī)范要求采用回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)機(jī)、金鋼石鉆頭鉆進(jìn)，在孔位施放上要控制其施放孔位與設(shè)計(jì)孔位偏差在10CM之內(nèi)，孔深不能小于設(shè)計(jì)孔深，成孔后孔徑要求滿足56MM及其以上，檢查孔、先導(dǎo)孔孔徑還應(yīng)滿足取芯的要求，要求測(cè)定其孔底偏差符合規(guī)范要求，對(duì)頂角大于5度的斜孔還應(yīng)加測(cè)方位角的偏差不大于5度?？仔钡目刂浦攸c(diǎn)控制20米以內(nèi)的偏差，每一段鉆孔結(jié)束后還要進(jìn)行孔底殘留物的厚度測(cè)定不大于20CM，否則應(yīng)加強(qiáng)孔底殘留物的沖洗直至合格。灌漿方法上當(dāng)采用循環(huán)式灌漿法時(shí)，射漿管必須置于距孔底不大于50CM處，灌漿段長(zhǎng)一般可為5-6米，條件具備可適當(dāng)加長(zhǎng)但最大不得大于10米。地質(zhì)較差時(shí)可適當(dāng)縮短，首段，也即與蓋板接觸段，段長(zhǎng)不能超過(guò)3米，采用自上而下分段灌漿時(shí)，灌漿塞應(yīng)阻塞在段頂以上50CM處防止漏漿，首段灌漿應(yīng)單獨(dú)灌注并待凝24H以上。

2.建筑物水泥灌漿施工作業(yè)質(zhì)量控制

灌漿壓力應(yīng)依設(shè)計(jì)及灌漿試驗(yàn)而定，但應(yīng)征得設(shè)計(jì)同意，其壓力提升可采用分段提升或一次升壓，升壓時(shí)要與抬動(dòng)儀連接，以防抬動(dòng)。灌漿水灰比一般采用5、3、2、1、0.7、0.5等六個(gè)等級(jí)，由稀變濃，普硅水泥開(kāi)灌水灰比采用5，純壓式灌漿時(shí)開(kāi)灌水灰比用2或單一水灰比的穩(wěn)定漿液，要注意掌握不同水灰比漿液的變換原則即當(dāng)注入量已達(dá)300L以上時(shí)或灌漿時(shí)間以達(dá)30分鐘時(shí)，而灌漿壓力、注入率均無(wú)變化或不顯著改變時(shí)，改濃一級(jí)的水灰比，當(dāng)注入率大于30L/分鐘時(shí)，可越級(jí)變濃。圖一為現(xiàn)場(chǎng)水泥灌漿作業(yè)圖。

工程等級(jí)較高，地質(zhì)較為復(fù)雜如高傾角巖層地層等的基礎(chǔ)灌漿，多采用孔口封閉灌漿法，此時(shí)，在各段灌漿時(shí)應(yīng)注意檢查灌漿管是否已深入灌漿段底部，管口與孔底距離不大于0.5米。采用孔口封閉灌漿法時(shí)應(yīng)注意埋設(shè)孔口管，其埋入基巖的深度應(yīng)不小于2米，孔口管段以下2-3段段長(zhǎng)應(yīng)短，灌漿時(shí)灌漿壓力應(yīng)較快遞增，以下各段段長(zhǎng)以5米控制。在灌漿過(guò)程中要經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)或活動(dòng)灌漿管，回漿管上宜有15L/分鐘以上的回漿量，以防灌漿管在孔內(nèi)被水泥漿凝住。

灌漿質(zhì)量的好壞，十分重要的一環(huán)，就是控制好灌漿壓力或漿液變換以及灌漿結(jié)束條件和封孔作業(yè)。灌漿壓力應(yīng)依設(shè)計(jì)，漿液變換應(yīng)按規(guī)范要求的變換原則進(jìn)行，其中特別是掌握當(dāng)灌漿壓力不變注入率持續(xù)減少或注入率不變而壓力持續(xù)升高時(shí)，不應(yīng)改變水灰比！掌握好當(dāng)灌漿段在最大設(shè)計(jì)壓力下，注入率不大于1L/分鐘后，必須持續(xù)灌注30分鐘方可結(jié)束灌漿，封孔時(shí)應(yīng)以水灰比為0.5的濃漿液采用全孔灌漿封閉法以最大灌漿壓力置換完孔內(nèi)稀漿、積水而進(jìn)行1小時(shí)的封孔。

帷幕灌漿質(zhì)量檢查孔，考慮到多排孔帷幕灌漿時(shí)，如按全部灌漿孔總數(shù)的10%布置檢查孔，帷幕線上的檢查孔數(shù)量太多，應(yīng)適當(dāng)減少。主排孔是指多排孔帷幕中最深的那排孔，如果各排孔深度相同，則只按一排計(jì)。嚴(yán)格地說(shuō)，帷幕灌漿的檢查是與各工程要求和灌漿具體特點(diǎn)相關(guān)的，不同工程的要求不同，檢查的力度與要求也不一樣。對(duì)于工程地質(zhì)較好的工程可以適當(dāng)減少，對(duì)于灌漿困難、工藝復(fù)雜的地段可以適當(dāng)增加。檢查孔完成檢查任務(wù)后的灌漿有兩種做法：一是自上而下檢查一段，灌漿一段；二是全孔檢查完成后，自下而上分段灌漿都是可行的。檢查孔的灌漿既是對(duì)帷幕的進(jìn)一步檢查，也是對(duì)帷幕的補(bǔ)強(qiáng)或?qū)︺@孔資源的利用。

水工建筑物水泥灌漿的質(zhì)量控制，主要是工序控制和過(guò)程控制，任一工序都不能掉以輕心，都必須嚴(yán)格按規(guī)范及設(shè)計(jì)要求認(rèn)真控制，所有灌漿結(jié)束后，還應(yīng)檢查其檢查孔數(shù)量是否符合規(guī)范的強(qiáng)制性要求，還應(yīng)判定其灌漿作業(yè)范圍沿軸線方向除符合設(shè)計(jì)外是否還有延伸作業(yè)的必要。否則可能產(chǎn)生繞滲等后果。只要掌握好先導(dǎo)孔的布設(shè)原則、生產(chǎn)孔的規(guī)范灌漿和檢查孔的科學(xué)布設(shè)，相信其灌漿作業(yè)成果一定會(huì)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范之要求。

參考文獻(xiàn)：

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