水利水電工程水泥灌漿質(zhì)量控制要點(diǎn)

□時二強(qiáng) 靳志娟

（中國水利水電第五工程局有限公司）

0 引言

灌漿工程是水利水電工程項(xiàng)目進(jìn)行基礎(chǔ)加固、減小滲漏、充填結(jié)構(gòu)物空腔、裂隙十分有效的技術(shù)手段之一。根據(jù)所用材料的不同可劃分為：化學(xué)、水泥和黏土灌漿等，而水泥灌漿在水利水電基礎(chǔ)處理工程中最為常見。作為隱蔽工程如何確保施工質(zhì)量、控制單項(xiàng)工程投資，確保灌漿效果顯得尤為重要。灌漿工程質(zhì)量控制全過程剖析，提出詳細(xì)控制手段加以實(shí)施，將更好的保證水泥灌漿質(zhì)量，為水利水電工程水工建筑物運(yùn)行安全奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 前期工作管理

1.1 對施工隊(duì)伍進(jìn)行資質(zhì)審查

水泥灌漿工程工序簡單、投入少、時段集中、工期緊，在隊(duì)伍選擇過程中若忽視隊(duì)伍資質(zhì)能力與工程規(guī)模的適應(yīng)性，隊(duì)伍綜合素質(zhì)能力及技術(shù)管控水平等問題，將會給工程帶來不可預(yù)見的質(zhì)量和安全隱患。從嚴(yán)、謹(jǐn)慎選擇施工隊(duì)伍，審查相關(guān)資質(zhì)證書，能較好的杜絕此類問題的發(fā)生。

1.1.1 施工隊(duì)伍的承攬資格審查

施工隊(duì)伍自身必須具有承攬相應(yīng)級別工程的承包資質(zhì)資格，才能較好的完成灌漿施工內(nèi)容。開工前，必須了解、核實(shí)施工隊(duì)伍的施工經(jīng)驗(yàn)及能力，對特殊工種的上崗資格證書有效性等進(jìn)行檢查，杜絕人員因素對灌漿施工質(zhì)量的影響。

1.1.2 施工機(jī)械的選定

施工單位使用的鉆孔設(shè)備、灌漿設(shè)備及配套設(shè)施，必須按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)要求、施工方案、結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)及環(huán)境因素，選擇適合、匹配的鉆孔灌漿成套機(jī)具，并保證其性能的可靠。做好以下幾項(xiàng)審查工作：灌漿泵額定泵壓能否滿足設(shè)計(jì)最大壓力和規(guī)范規(guī)定；壓力表的最大量程是否滿足最大壓力要求及規(guī)范規(guī)定；鉆孔設(shè)備與施工場地是否配套、鉆孔孔徑是否滿足設(shè)計(jì)圖紙要求、能否在施工現(xiàn)場進(jìn)行順利搬運(yùn)和施工；所采用的灌漿形式是否與試驗(yàn)方案確定的形式吻合等。通過上述工作審查，建立適用成套設(shè)備清單，對于不符合施工要求或不適應(yīng)地質(zhì)條件的設(shè)備不允許進(jìn)入施工現(xiàn)場投入灌漿作業(yè)。

1.1.3 自動設(shè)備檢查

自動記錄儀具有收集和記錄灌漿過程中相關(guān)數(shù)據(jù)信息的功能，如：孔號、段位、段長、灌漿壓力、漿液比重、漿液流量、灌漿時長、水泥用量等必要工程施工信息。在一定程度上能夠宏觀的反映施工部位地質(zhì)情況和施工質(zhì)量情況。施工前應(yīng)特別注重各類計(jì)量儀表的檢驗(yàn)、率定及有效性檢查工作，以便在后續(xù)施工過程中此類設(shè)備能夠準(zhǔn)確監(jiān)測、反饋相關(guān)施工數(shù)據(jù)。

1.2 技術(shù)交底

技術(shù)交底工作是任何施工項(xiàng)目開工前都不可缺失的重要技術(shù)組成部分，灌漿工程尤為重要。交底工作應(yīng)從設(shè)計(jì)意圖和施工技術(shù)兩方面內(nèi)容開展，一方面從灌漿設(shè)計(jì)意圖、特殊地質(zhì)地段、灌漿效果要求等方面了解其對關(guān)聯(lián)施工項(xiàng)目和灌漿施工特殊部位的設(shè)計(jì)要求；另一方面按照已審批的施工方案進(jìn)行操作層面的詳細(xì)施工技術(shù)交底，明確施工方法、施工步驟、重點(diǎn)控制內(nèi)容及相關(guān)處理預(yù)案。通過兩方面的交底充分了解、掌握施工中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，能夠使施工過程順暢、降低過程問題的發(fā)生和保證編制預(yù)案的適用。

2 施工過程控制

2.1 孔位布置與施鉆

灌漿孔應(yīng)嚴(yán)格按照施工圖紙所示位置布設(shè)，采用測量精準(zhǔn)定位灌漿軸線，根據(jù)軸線采用鋼卷尺確定孔排距。布孔完成后應(yīng)對孔距、孔位、孔口高程進(jìn)行校核確認(rèn)，孔位和孔距的偏差將影響孔、排間灌注效果，超出允許值必須調(diào)整；孔口高程是推算灌漿體底部高程的必要數(shù)據(jù)，鉆孔欠深影響灌漿質(zhì)量；超深影響工期、增加投資，不經(jīng)濟(jì)。

鉆孔需采用地質(zhì)鉆機(jī)，以保證鉆孔的垂直度和獲取較為完整的巖心。垂直度是保證單孔灌漿體之間相連接的控制參數(shù)之一；單體在在確定的灌漿參數(shù)下獲取滿意的灌漿效果；通過巖芯獲取率能夠判斷真實(shí)地質(zhì)狀況，可為灌漿效果的最終評價(jià)提供可靠依據(jù)。

2.2 鉆孔、裂隙沖洗

灌漿孔鉆設(shè)完成后進(jìn)行鉆孔和裂隙沖洗，沖洗工作均由灌漿系統(tǒng)完成。鉆孔沖洗應(yīng)使孔底沉積厚度＜20 cm；裂隙沖洗宜采用壓力水沖洗，沖洗壓力可為灌漿壓力的80%，灌漿壓力若＞1MPa 時，采用1MPa。同時，裂隙沖洗還應(yīng)根據(jù)巖心獲取情況及地質(zhì)資料分析地層巖性及破碎程度的不同情況商定沖洗時間的長短，一般裂隙沖洗應(yīng)控制在回水澄清10 min或沖洗≤20 min為宜。

2.3 灌前壓水試驗(yàn)

沖洗完成后，為選擇開灌比級應(yīng)進(jìn)行灌前壓水試驗(yàn)，通過壓水分析巖石可灌性進(jìn)而確定開灌比級，試驗(yàn)壓力為灌漿壓力的80%。嚴(yán)格控制試驗(yàn)壓力，避免持續(xù)和瞬時超壓使巖體抬動或加大裂隙開度，而造成原始巖體破壞。因此，試驗(yàn)過程應(yīng)嚴(yán)格控制施壓，保證逐漸抬升至額定壓力。對于巖溶泥質(zhì)充填物和遇水性能易惡化的巖層，可不進(jìn)行灌前壓水。

2.4 灌漿過程控制

通過灌前壓水確定開灌比級后，進(jìn)入灌漿施工。灌漿工序是灌漿工程的主控項(xiàng)目，施工情況的好壞直接影響到灌漿質(zhì)量。因此，需要對以下環(huán)節(jié)加強(qiáng)控制。

2.4.1 人員控制

灌漿工程施工質(zhì)量受人為因素影響較大，現(xiàn)場管理人員應(yīng)隨時督促、檢查各類操作人員施工質(zhì)量，確保鉆孔及灌漿各環(huán)節(jié)滿足方案、規(guī)程要求。注意施工過程記錄的收集工作，并確保記錄資料的及時性、完整性、真實(shí)性。同時，加強(qiáng)各類操作人員的日常技術(shù)培訓(xùn)和質(zhì)量意識教育工作，以提高操作人員技術(shù)水平和責(zé)任心。

2.4.2 設(shè)備控制

合理選用灌漿設(shè)備是順利開展灌漿工作的關(guān)鍵，設(shè)備選用應(yīng)保證滿足各類灌漿參數(shù)需要。攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速和拌合能力應(yīng)分別與漿液類型和灌漿泵的排漿量相適應(yīng)。灌漿泵額定工作壓力應(yīng)大于最大灌漿壓力的1.50倍，壓力波動范圍宜小于灌漿壓力的20%，排漿量能夠滿足最大注入率的要求。壓力表應(yīng)滿足設(shè)計(jì)灌漿壓力在其1/4～3/4 范圍內(nèi)。灌漿塞應(yīng)與采用的灌漿方式、方法、灌漿壓力及地質(zhì)條件相適應(yīng)，在最大灌漿壓力下能可靠地封閉灌漿孔段。

灌漿設(shè)備應(yīng)注意維護(hù)保養(yǎng)，確保正常工作狀態(tài)；對于量測設(shè)備在維護(hù)保養(yǎng)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)做好定期校驗(yàn)或檢定工作，保持量值準(zhǔn)確。

2.4.3 漿液控制

水泥漿液主要控制原材料質(zhì)量和漿液質(zhì)量。灌漿工程所使用的水泥品種，應(yīng)根據(jù)灌漿目的和環(huán)境水的侵蝕作用等由設(shè)計(jì)確定，強(qiáng)度等級和細(xì)度是原材料的控制重點(diǎn)。漿液質(zhì)量由均勻性、密度、待灌時間和溫度等方面組成，選擇合適的制漿設(shè)備，嚴(yán)格稱量系統(tǒng)，通過試驗(yàn)匹配攪拌時間是保證漿液質(zhì)量的關(guān)鍵；待灌時間和溫度控制是原材特性所決定的，施工過程中同樣不可忽視。

2.4.4 灌注過程控制

灌注工作必須按照分序加密原則，根據(jù)灌漿目的不同采用試驗(yàn)確定的灌注方式連續(xù)進(jìn)行。灌注時應(yīng)盡快達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，且必須注意控制灌注壓力與注入率相適應(yīng)。對接觸段、注入率較大的孔段及裂隙發(fā)育部位，應(yīng)采用分級升壓。灌漿壓力以孔口回漿管壓力表讀數(shù)峰值為準(zhǔn)，控制壓力表指針擺動范圍在灌漿壓力的20%以內(nèi)，擺動幅度應(yīng)做好記錄工作。漿液所用比級、變漿標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求執(zhí)行。

2.4.5 封孔質(zhì)量控制

灌漿結(jié)束后應(yīng)妥善封孔，根據(jù)灌漿目的不同采用置換法或機(jī)械壓力封孔法。任何封孔方式均需采用0.50∶1.00水泥漿置換孔內(nèi)漿液，對機(jī)械壓力封孔法在置換完成后應(yīng)采用允許灌漿壓力對該孔進(jìn)行純壓式機(jī)械封孔工作。待封孔漿液析水凝固后，孔口剩余干縮段需使用干硬性水泥砂漿填充壓實(shí)抹平。

封孔所使用水泥應(yīng)與灌漿水泥相同，并適當(dāng)摻加外加劑改善漿液、砂漿的施工性能，以便提高漿液結(jié)石的抗?jié)B防裂能力。

3 灌漿效果檢查

灌漿質(zhì)量檢查以鉆孔取芯、壓水試驗(yàn)測試成果為主，結(jié)合灌漿施工記錄等資料進(jìn)行綜合評價(jià)。試驗(yàn)應(yīng)在該部位灌漿結(jié)束一定時間后進(jìn)行，檢查孔數(shù)量及壓水方式均應(yīng)根據(jù)灌漿目的的不同按規(guī)范要求確定。

壓水試驗(yàn)成果取得后應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范合格標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行灌漿質(zhì)量判定，灌漿質(zhì)量不滿足要求的，應(yīng)對不合格區(qū)段進(jìn)行補(bǔ)灌處理直至合格為止。

4 結(jié)語

總之，水泥灌漿工程作為水利水電工程的隱蔽工程項(xiàng)目，其施工質(zhì)量很難直觀評價(jià)、判斷，只有運(yùn)用科學(xué)的管理及控制手段，加強(qiáng)對施工過程中關(guān)鍵問題、主要因素、重點(diǎn)部位等內(nèi)容的嚴(yán)格把控，才能夠確保灌漿質(zhì)量。從而，保證水工建筑物的安全可靠運(yùn)行，同時確保水利水電工程預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)。