接觸灌漿施工技術(shù)在岸坡防滲處理中的應(yīng)用

牛 飛

（山西省水利建筑工程局有限公司 山西太原 030006）

1 工程概述

1.1 工程概述及目的

大同市守口堡水庫(kù)樞紐工程是我國(guó)第一座膠凝砂礫石試驗(yàn)壩，位于大同市陽(yáng)高縣境內(nèi)海河流域黑水河上游段，是一座集工業(yè)供水、農(nóng)業(yè)灌溉及防洪等綜合利用的?。?）型水庫(kù)。樞紐大壩為膠凝砂礫石壩，上游為防滲面板，為保證大壩整體性和防滲要求，根據(jù)圖紙和《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》（SL62-14），對(duì)右壩肩坡度較陡的部位采用預(yù)埋管灌漿法進(jìn)行接觸灌漿。

本項(xiàng)工程對(duì)右壩肩高程1 204.375～1 224.375 m壩坡與壩體接觸部位進(jìn)行接觸灌漿，提高壩體抗滑能力，防止壩體與岸坡接觸帶漏水。因該岸坡高度超過(guò)12 m，故分為1#、2#兩個(gè)灌漿區(qū)域，分別埋設(shè)灌漿系統(tǒng)，灌漿系統(tǒng)之間設(shè)置止?jié){片。

1.2 主要施工內(nèi)容

根據(jù)施工圖紙，接觸灌漿施工主要內(nèi)容如下：本施工共分為兩個(gè)灌漿區(qū)域，編號(hào)為1#、2#，其中1#區(qū)域灌漿面積為116 m2，2#區(qū)域灌漿面積為204 m2，合計(jì)320 m2。

2 施工布置

2.1 施工用電

施工用電從上游業(yè)主提供的220 kV 電源引入右壩肩施工場(chǎng)地，根據(jù)施工需要在必要的部位分支臨時(shí)支路并安置配電箱，應(yīng)盡量避開(kāi)施工交叉帶和施工用電危險(xiǎn)的區(qū)域。

2.2 施工用水

施工用水采用上游蓄水池池水，通過(guò)管道引入施工用水場(chǎng)地或上游抽水井抽水，也可采用水泵抽取上游滲水施工。

2.3 灌漿系統(tǒng)布置

接觸灌漿系統(tǒng)由鉆孔設(shè)施、進(jìn)漿主管、回漿主管、灌漿支管、排氣設(shè)施組成。灌漿支管插入鉆孔應(yīng)牢固，四周應(yīng)封閉，并與主漿管路連接。灌漿主管就近引入3#橫向廊道，必要時(shí)可移動(dòng)至右壩肩下游側(cè)，依情況而定。

3 設(shè)備及人員的配置

3.1 設(shè)備配置

機(jī)械機(jī)具設(shè)備采用手風(fēng)鉆1 臺(tái)，空壓機(jī)1 臺(tái)，灌漿泵2 臺(tái)，立式攪拌機(jī)2 臺(tái)，潛水泵2 臺(tái)，灌漿自動(dòng)記錄儀1 臺(tái)，壓力表、比重計(jì)若干，滿足工程需要。

3.2 人員配置

為滿足工程需要，配置技術(shù)負(fù)責(zé)人、質(zhì)量負(fù)責(zé)人、安全負(fù)責(zé)人各1 人，鉆孔、安裝、灌漿技術(shù)工人6 人，輔工4 人，共計(jì)13 人。

4 施工材料

水泥：灌漿所用水泥將采用冀東水泥廠所生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)為42.5，其質(zhì)量和各項(xiàng)性能指標(biāo)均通過(guò)檢測(cè)后符合合同文件和國(guó)家現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范的要求方可使用。

施工用水：上游蓄水池池水或水泵抽取上游滲水，其水質(zhì)符合了拌制水工混凝土用水的要求。

預(yù)埋材料：灌漿預(yù)埋管采用聚乙烯硬管，灌漿管路引入3#橫向廊道內(nèi)，外漏部分采用鐵管連接，并安置閥門。出漿管采用1″聚乙烯硬管，進(jìn)漿管、升漿管、排氣管、回漿管采用1.5″聚乙烯硬管；止?jié){片采用鍍鋅鐵皮加工。

5 灌漿施工

本工程采用預(yù)埋管灌漿法進(jìn)行灌漿，灌漿施工宜在3#橫向廊道完成，且壩體與岸坡接觸面混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行。待混凝土散熱完成，接縫完全散開(kāi)后進(jìn)行灌漿，保證灌漿質(zhì)量。具體工序如下所述。

5.1 鉆孔

目前右岸接觸灌漿部位高程為1204.375～1224.375m，當(dāng)大壩右壩肩填筑高程達(dá)到1 204.375 m 且具備施工平臺(tái)及條件時(shí)，對(duì)出漿孔進(jìn)行鉆孔，根據(jù)設(shè)計(jì)要求布置（梅花形）進(jìn)行鉆孔，排距1.5 m，孔距3 m。鉆孔深度為深入基巖50 cm，鉆孔直徑4 cm。成孔后對(duì)各個(gè)出漿孔進(jìn)行清洗，直至孔內(nèi)無(wú)巖渣。

5.2 預(yù)埋件制作與安裝

預(yù)埋件制作：灌漿管路和部件的加工按照?qǐng)D紙進(jìn)行。進(jìn)漿管、升漿管、排氣管可用整管，采用熱熔連接使灌漿主管、升漿管與出漿管之間連接牢固且保證管內(nèi)光滑順暢，升漿管按照每3 m 一個(gè)循環(huán)布置，連接出漿管。排氣管在每個(gè)灌漿區(qū)域頂部安裝。

出漿管每段不小于50 cm，深入基巖30 cm。插入基巖后，采用木楔子固定管口，并用塑料布覆蓋，上部鋪設(shè)水泥砂漿密封。

管路布置與基巖的最小距離為20 cm，根據(jù)不同部位而定。進(jìn)漿管、回漿管、排氣管按照就近原則引入廊道內(nèi)，從底板連接灌漿設(shè)備，應(yīng)避開(kāi)廊道內(nèi)帷幕灌漿孔及排水孔。外漏部分采用鐵管，并安置閥門和壓力表。管路布置時(shí)，在特別容易損壞或比較危險(xiǎn)的區(qū)域應(yīng)考慮用鐵管，防止管路破壞。

5.3 止?jié){片安置

止?jié){片采用鍍鋅鐵皮加工制作，當(dāng)澆筑高程達(dá)到每個(gè)區(qū)域頂部時(shí)，在每個(gè)灌漿區(qū)域結(jié)束部位開(kāi)設(shè)止?jié){槽。止?jié){槽為梯形狀，開(kāi)口為60 cm，底部30 cm，深30 cm。

沿止?jié){槽底部中心線每隔10 cm 鉆孔，孔徑4 cm，深入基巖1 m，插入Φ22 鋼筋并用藥卷錨固劑全孔錨固，外漏部分為25 cm?？砷g隔對(duì)錨筋焊接垂向鋼筋連接固定止?jié){片。止?jié){槽采用C20 混凝土回填。

止?jié){片與上游橡膠止水連接采用密封材料密封，與銅止水的連接可采用焊接方式。每個(gè)區(qū)域止?jié){片安裝，特別是灌漿區(qū)域的底層范圍，應(yīng)保證止?jié){片的埋設(shè)質(zhì)量，安裝時(shí)不能錯(cuò)位。

5.4 管路檢驗(yàn)與保護(hù)措施

1）管路按照壩體澆筑高度從下往上布置，在完成每層壩體填筑后，應(yīng)及時(shí)對(duì)灌漿管路進(jìn)行通水檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。待整個(gè)灌漿管路形成后，需再次對(duì)灌漿管路進(jìn)行通水檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題采取針對(duì)性的措施解決，保證灌漿質(zhì)量。

2）管路架設(shè)應(yīng)在巖石上加打錨筋予以固定，防止大壩混凝土澆筑過(guò)程中管路錯(cuò)位移動(dòng)，并懸掛專門的警示標(biāo)志，如“灌漿預(yù)埋件，嚴(yán)禁碰撞”，由專人負(fù)責(zé)看管，防止預(yù)埋件破損。

3）灌漿管道過(guò)渡部位應(yīng)采取特殊措施保護(hù)，防止變形和壓斷。過(guò)渡部位如轉(zhuǎn)彎，彎度采用最小值近10 cm的半圓彎頭連接，盡量避免轉(zhuǎn)彎。

5.5 接觸灌漿

1）準(zhǔn)備工作

接觸灌漿施工前，需要測(cè)定壩體與岸坡接觸部位的溫度，可采用循環(huán)通水的方法進(jìn)行，通水壓力為灌漿壓力，測(cè)定水溫即可；通水過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)漏水，必須采取措施處理；通水可延長(zhǎng)至24 h，對(duì)接觸縫面充分浸泡，通風(fēng)吹凈縫面積水；如發(fā)現(xiàn)管路堵塞，可從排氣孔或回漿管倒灌，不能解決應(yīng)對(duì)加鉆孔位進(jìn)行灌漿。

2）灌漿施工

漿液制作采用現(xiàn)有的制漿設(shè)備制作，制漿過(guò)程中攪拌應(yīng)均勻，攪拌時(shí)間不小于3 min，水泥稱量要準(zhǔn)確。灌漿施工設(shè)備采用BW250/50 型，準(zhǔn)備兩套，在特殊情況下使用。

灌漿控制壓力不超過(guò)0.6 MPa，排氣管控制壓力不超過(guò)0.3 MPa，漿液水灰比采用3、2、1、0.6 四個(gè)級(jí)配。

灌漿采用自下而上進(jìn)行灌漿，先進(jìn)行1#灌漿區(qū)灌漿。灌漿過(guò)程中，嚴(yán)格控制灌漿壓力，要盡可能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。若在灌漿過(guò)程中發(fā)現(xiàn)上層待灌區(qū)有漿液串出時(shí)，應(yīng)打開(kāi)另一灌漿系統(tǒng)進(jìn)行上層灌區(qū)的灌漿。在灌注過(guò)程中以控制上層灌區(qū)灌漿壓力為主，調(diào)節(jié)下層灌區(qū)的灌漿壓力為輔。待上層灌區(qū)開(kāi)始灌注最濃比漿液后結(jié)束下層灌區(qū)的灌漿。

為了盡快使?jié)鉂{充填滿接縫面，在開(kāi)始灌漿時(shí)打開(kāi)排氣管放漿。當(dāng)排氣管排出最濃一級(jí)漿液時(shí)，再調(diào)節(jié)排氣管的排漿量以控制壓力，直至結(jié)束。并測(cè)定漿液的密度，記錄棄漿量。

當(dāng)排氣管出漿不暢或被堵塞時(shí)，可逐級(jí)相應(yīng)提高進(jìn)漿壓力，力爭(zhēng)達(dá)到設(shè)計(jì)灌漿的結(jié)束條件。若無(wú)效，則在灌漿結(jié)束后立即從排氣管中進(jìn)行倒灌。倒灌使用最濃比級(jí)漿液，在設(shè)計(jì)規(guī)定的壓力下，當(dāng)縫面停止吸漿，持續(xù)10 min 即可結(jié)束。

灌漿結(jié)束條件：當(dāng)排氣管排漿達(dá)到或接近最濃比級(jí)，且管口壓力達(dá)到或接近設(shè)計(jì)值時(shí)，縫面注入率不大于0.4 L/min，持續(xù)20 min 灌漿即可結(jié)束。

灌漿過(guò)程中應(yīng)對(duì)廊道內(nèi)漏出的廢漿進(jìn)行集中處理，合理排放。

6 工程質(zhì)量檢查

1）接觸灌漿質(zhì)量檢查以分析灌漿施工記錄各成果資料為主，結(jié)合鉆孔取芯綜合評(píng)定。

2）鉆孔取芯選擇有代表性的灌區(qū)部位進(jìn)行，檢查時(shí)間在灌漿結(jié)束28 d 以后，重點(diǎn)放在根據(jù)灌漿施工資料分析情況異常灌區(qū)。

7 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，依據(jù)設(shè)計(jì)意圖及設(shè)計(jì)方案，編制合理而有效的接觸灌漿施工方案，從而有序指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，以此來(lái)增加大壩主體與邊坡接觸面的結(jié)合能力，為大壩的穩(wěn)定及防滲起到重要作用。