海外項(xiàng)目鉆孔與灌漿工程設(shè)計(jì)施工策略

王曉強(qiáng)

中國電建集團(tuán)國際工程有限公司 北京 100036

1 項(xiàng)目工程概況

某海外隧洞出口段（12m）圍巖多為新鮮砂巖和砂巖泥板互層巖體，圍巖類別屬Ⅳ-Ⅴ類，且有斷層與洞室軸線斜交，所以圍巖整體性較差。尾水隧洞出口段（12m）的鉆孔與灌漿工程，包括固結(jié)灌漿、回填灌漿、其它孔施工等[1]。

2 項(xiàng)目施工布置

2.1 制漿、輸漿系統(tǒng)

在7號路旁較寬位置設(shè)置集中制漿站，統(tǒng)一配制0.5：1水泥漿。0.5：1的水泥漿被沿著山坡（Φ48mm）鐵管的漿點(diǎn)尾水出口斜坡，和尾礦隧道施工泥漿固結(jié)灌漿、回填灌漿提供。制漿站建筑面積60m2，其中儲灰平臺40m2，儲灰能力60T。配備ZJ-400高速攪拌機(jī)、普通攪拌機(jī)、SGB6-10高壓泥漿泵。

2.2 施工程序

同一部位按先回填灌漿，再固結(jié)灌漿的施工程序組織施工。不同部位之間根據(jù)施工具體情況穿插作業(yè)。

2.3 排污

在灌漿施工的隧道，一個(gè)編織袋（充滿了粘土或稻草包里）在出口處的尾水隧洞應(yīng)提供一個(gè)水閘，應(yīng)當(dāng)隨時(shí)清理沉積物，沉積物和應(yīng)運(yùn)到指定的渣場。從隧道流出的水收集在洞穴前方，經(jīng)業(yè)主處理后排放到指定位置?；A(chǔ)固結(jié)灌漿時(shí)，將漿液罐內(nèi)的漿液直接泵送至業(yè)主指定位置，剩余的漿液裝入編織袋中收集，運(yùn)至指定的廢渣堆場[2]。

3 項(xiàng)目灌漿制漿

集中制漿站制備水灰比0.5：1的純水泥漿。采用重量法對制漿用的各種固相物料進(jìn)行了稱重。水是用水表測量的。水泥是用袋子量的。進(jìn)給誤差應(yīng)小于5%。漿液必須攪拌均勻。水泥漿由高速攪拌機(jī)攪拌。攪拌時(shí)間不小于30秒。采用NJ-1泥漿比重秤，在集中制漿站和轉(zhuǎn)漿站每30分鐘測定一次漿液濃度。灌漿站每10分鐘測一次漿體密度。及記錄，以備日后參考。料漿壓力控制在0.5-1.0MPa，流速控制在1.4-2.0m/s。根據(jù)各灌漿點(diǎn)的不同需要，配制各灌漿點(diǎn)。漿液使用前應(yīng)進(jìn)行篩分，從配制到使用時(shí)間應(yīng)小于4h，否則視為廢漿液處理。漿料溫度保持在5-40℃，否則采取適當(dāng)?shù)睦渑胧⒓?xì)水泥漿拌勻，使其穩(wěn)定。

4 項(xiàng)目回填灌漿施工過程

4.1 準(zhǔn)備工作

準(zhǔn)備工作包括水及電線路架設(shè)、鉆孔和灌漿排架搭設(shè)、孔位放樣、鉆灌機(jī)械就位等。

4.2 鉆孔

回填灌漿孔部分采用預(yù)埋管，圍巖部分采用手動風(fēng)鉆鉆孔。用風(fēng)鉆鉆孔，鉆孔直徑為mm50mm；鉆孔方向垂直于混凝土襯砌表面，孔深鉆透混凝土，鉆進(jìn)巖石10cm深，孔距不大于10cm。采用“勾檢法”記錄坩堝的厚度和腔體的大小，并采取泡沫除塵、機(jī)械降噪等措施。

4.3 灌漿

（1）回填灌漿前，全面檢查襯砌混凝土施工接縫及缺陷，對可能滲漏的部位采用填縫、表面密封等方法處理；（2）灌漿方法：采用封堵純壓灌漿法施工；（3）灌漿壓力：按設(shè)計(jì)規(guī)范回填灌漿壓力0.2Mpa；（4）水灰比：回填灌漿水灰比為0.5：1水灰比，且空隙較大，澆筑水泥砂漿，但摻量不得超過水泥重量的200%；（5）采用GJY-III灌漿自動記錄儀，記錄灌漿過程中的全過程；（6）灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：在規(guī)定壓力下，灌漿孔停止吸漿，繼續(xù)灌漿5分鐘結(jié)束灌漿。

5 項(xiàng)目固結(jié)灌漿

根據(jù)現(xiàn)場情況，在尾水隧洞開挖前，在5號路和7號路進(jìn)行了部分固結(jié)灌漿，完成了洞內(nèi)部分混凝土襯砌。該部位回填灌漿結(jié)束后7天內(nèi)進(jìn)行洞內(nèi)固結(jié)灌漿。

固結(jié)灌漿施工，工藝流程：

5.1 準(zhǔn)備工作

準(zhǔn)備工作包括水及電線路架設(shè)、鉆孔和灌漿排架搭設(shè)、孔位放樣、鉆灌機(jī)械就位等。

5.2 鉆孔

鋼筋混凝土襯砌固結(jié)灌漿孔采用50mm PVC管預(yù)埋后澆注混凝土。鉆孔直徑Ф50毫米。在腰部以下，使用金剛石小鉆頭和硬質(zhì)合金鉆頭進(jìn)行鉆孔；在腰部以上，用風(fēng)鉆進(jìn)行鉆孔。開口角垂直于曲面，開口位置與設(shè)計(jì)位置的偏差不大于20cm，開口角誤差不大于20；鉆孔由木塞保護(hù)，防止灰塵進(jìn)入孔內(nèi)[3]。

第一段灌漿段長度為5m，第二段長度為7-10m。

5.3 沖洗、壓水試驗(yàn)

鉆孔完成后，墻面和裂縫被沖洗干凈。沖洗水壓力為灌漿壓力的80%，壓力超過1Mpa，使用1Mpa；沖洗空氣壓力為灌漿壓力的50%，壓力超過0.5Mpa，使用0.5Mpa。待水澄清后，繼續(xù)沖洗10分鐘。但單孔總沖洗時(shí)間不小于30分鐘，弦孔總沖洗時(shí)間不小于2小時(shí)。對于回水不符合澄清要求的孔段，繼續(xù)沖洗，孔內(nèi)殘余沉積物繼續(xù)沉積。材料厚度不得超過20cm；灌漿孔灌漿后立即進(jìn)行灌漿作業(yè)，中斷時(shí)間超過24h，在灌漿前再次進(jìn)行裂縫沖洗。

5.4 灌漿

采用純壓式灌漿工藝。漿液水灰比擬采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1七個(gè)比級。灌漿壓力：第一段為1Mpa；第二段為2Mpa。如果外部水壓力大于灌漿壓力，則灌漿壓力大于灌漿外部水壓力。當(dāng)灌漿壓力不變時(shí)，灌漿量均勻減少或灌漿量恒定，當(dāng)壓力均勻增加時(shí)，應(yīng)繼續(xù)灌漿工作，水灰比不得改變。當(dāng)某一等級水灰比漿的灌漿量達(dá)到400L以上，灌漿壓力和灌漿量達(dá)到30L/min以上時(shí)，可根據(jù)具體情況越來越集中。當(dāng)水灰比發(fā)生變化時(shí)，灌漿壓力突然增大或灌漿量突然減少，并確定原因。采用多孔并聯(lián)時(shí)，漿體標(biāo)準(zhǔn)參照單孔灌漿標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)具體情況確定。

6 結(jié)語

總之，鉆孔灌漿技術(shù)本身是非常復(fù)雜的。此外，水電站的基礎(chǔ)是可變的，有許多未知因素。在施工過程中要把工程做好是非常困難的。必須根據(jù)實(shí)際情況靈活合理，使灌漿技術(shù)發(fā)揮作用。