淺談水庫加固工程灌漿施工技術(shù)與質(zhì)量控制

摘要:灌漿技術(shù)是水利工程地基處理中較為常用的施工措施，并且在大壩壩基的防滲和加固處理中得到廣泛的應(yīng)用。本文就水利水電工程灌漿技術(shù)與質(zhì)量控制進行了相應(yīng)的探討。

關(guān)鍵詞:水利工程;灌漿施工;除險加固;質(zhì)量控制

一、工程概況

某水庫總庫容為2111萬m3 ，壩頂高程950. 8m，河床地面高程934.3m，最大壩高l6. 5m，壩頂寬度2. 5m，壩長398m。該水庫是運用汛限水位按溢洪道進口底高程944. 5m運行，正常運用設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇( P =5%) 。非正常運用校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇( P = 2%) 。

二、充填灌漿設(shè)計

1. 輸水洞頂充填灌漿加固。輸水洞位于樁號0 + 220主副壩交界處的砂巖上，為半圓拱無壓涵洞，使用漿砌石襯砌，寬1. 4m，側(cè)墻高1. 2m，拱高0. 7m，洞長42. 2m。輸水洞運行至今， 砌體已老化，勾縫脫落，滲漏嚴重，尤其是沿巖基與砌體間側(cè)墻繞滲現(xiàn)象嚴重。危及壩體安全。灌漿布置:設(shè)計對輸水洞進行充填灌漿加固，由于洞徑較小，在洞外從壩面上鉆孔至洞壁與壩體接觸處進行灌漿，沿垂直洞軸線的方向布置11排鉆孔，排距2m，每排2至3個孔，孔間距2m，呈梅花形布置， 其中壩頂布置2排，壩上游坡布置4排，壩下游坡布置5排，鉆孔深度應(yīng)到達洞頂和洞左側(cè)邊墻外壁與壩體接合部位，灌漿工程設(shè)計共布置灌漿孔28個，總進尺385. 78m，最深處位于壩頂，為9. 73m，最淺孔位于壩下游坡最低處鉆孔為3. 65m。

2. 庫區(qū)左岸臺地充填灌漿。在水庫蓄洪運用中。庫水位由944. 42m漲到946. 37m時. 在大壩上游與壩相鄰的左岸臺地處(距大壩20tn-80tn，為耕作區(qū))出現(xiàn)冒泡現(xiàn)象;當(dāng)水位降到945m后，冒泡現(xiàn)象消失。經(jīng)當(dāng)時現(xiàn)場分析認為是此處土體密實度低，存在孔洞或空隙所致。為提高此處壩基和相鄰臺地的密實度。改善土體的滲透穩(wěn)定和變形. 防止水庫水位抬高運行后出現(xiàn)異常情況，設(shè)計對此處進行充填灌漿加固。灌漿區(qū)域為上游壩坡與左岸臺地相接處、高程945m -947. 5m的范圍內(nèi)，灌漿孔呈梅花形布置，間距2m ×2m，共布置灌漿孔182個，其中壩坡上93個，臺地上89個。灌漿孔設(shè)計深為:上游壩坡處壩坡平均鉆深2m。深入壩基以下3m，則壩坡孔平均深度6m;左岸臺地處平均孔深為5. 2m，灌漿孔總進尺2500m。

三、灌漿施工

1 漿液材料基本要求。常用的水泥漿材料包括:水泥、粉煤灰、水、外加劑等。將漿體制成7.07×7.07×7.07cm 立方體試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護7d，其抗壓強度應(yīng)到5MPa以上。漿體應(yīng)具有良好的可泵性、和易性、保水性，漿體過稠不能均勻布滿板底空隙，漿體過稀，干縮性大。在施工中，筆者認為為防止?jié){體的干縮，漿液中宜摻加一定量膨脹劑。流動度是影響可灌性的主要因素，一般流動度越高，可灌性就越好。由于在現(xiàn)行規(guī)范中未對此做明確規(guī)定，參照預(yù)制梁板壓漿施工經(jīng)驗，采用水泥漿稠度試驗漏斗，以漿體自由全部流完的時間作為流動度來控制。在標(biāo)準(zhǔn)條件下，不同水灰比、不同材料配比之間的流動度結(jié)果及試件強度，水泥凈漿不管摻或不摻減水劑，其流動性都比相同條件下水泥粉煤灰漿體的流動性要好。因此，對于不摻減水劑的水泥凈漿，其流動度不應(yīng)小于16s，摻減水劑的漿體可減小到12s，流動度最大應(yīng)不大于26s。

2. 灌漿準(zhǔn)備。首先要做好灌漿機具、料物、勞力和場地等的準(zhǔn)備工作。制漿和灌漿機械的布置應(yīng)考慮灌漿泵容量的大小、輸漿距離的遠近、揚程高低和料場位置等因素盡量遵循施工干擾少、搬遷次數(shù)少以及電源和交通方便等原則。其次，灌漿施工前應(yīng)確定好觀測點位置，埋設(shè)好觀測設(shè)備，并應(yīng)準(zhǔn)備好觀測、試驗儀器以及觀測記錄表和成果表。第三，對灌漿所用土料和漿液進行試驗。第四，灌漿施工前應(yīng)做灌漿試驗。

3. 灌漿工藝。灌漿施工工藝是土壩安全和保證灌漿質(zhì)量的關(guān)鍵。根據(jù)“壩體分段，區(qū)別對待，單排布孔，分序鉆灌孔底注漿，全孔灌注，綜合控制，少灌多復(fù)”的原則，灌漿施工過程主要包括造孔、制漿、灌漿和封孔等工序。

(4)終灌、封孔。直觀上要以飽、滿、實為度，具體標(biāo)準(zhǔn)是:連續(xù)復(fù)灌3次不再吃漿;壩頂連續(xù)3次冒漿，或連續(xù)3次超過控制壓力、位移和裂縫寬度;每孔灌漿次數(shù)和灌漿量應(yīng)達到或超過設(shè)計數(shù)量;對具有水平砂層的壩體或砂壩的結(jié)束灌漿標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)有足夠的帷幕厚度，以滿足防滲要求，封孔一般用泥球或稠漿封孔。在終灌后， 將孔內(nèi)清水抽出，然后倒入泥球或稠漿，最后表面用土夯實。

四 水利工程灌漿施工中的質(zhì)量控制

在進行灌漿施工以后，必須全面注重施工過程中的質(zhì)量，在工程竣工以后的28 天內(nèi)，認真的進行檢查，對灌漿區(qū)的鉆孔要仔細的檢查，做好壓水的試驗，并有效的觀察巖芯膠結(jié)情況，鑒定質(zhì)量。并通過各種途徑來獲取有效的數(shù)據(jù)，來達到互相印證的作用，在施工中不能夠單憑壓水試驗來獲取透水率，對灌裝質(zhì)量進行評價。只有在蓄水以前，并且按照下列的順序才可以檢查灌漿的質(zhì)量:仔細的檢查工程的原始記錄，對灌漿資料進行有效的分析;設(shè)立檢查孔，對帷幕和固結(jié)灌漿簧鉆都要取巖芯，并觀察膠結(jié)的情況，所有的檢查孔都要做壓水試驗，帷幕灌漿需要檢查鉆孔的數(shù)量，并要求按灌漿孔總數(shù)10%布置，固結(jié)灌漿按5%布置。帷幕灌漿檢查孔徑應(yīng)小于110mm，而固結(jié)灌漿檢查孔應(yīng)小于140mm;在對鉆孔進行壓水試驗的時候，應(yīng)該按照單孔壓水試驗操作規(guī)程來進行，一般情況下可以分成三個壓力階段進行，但是在試驗之前應(yīng)該用相當(dāng)于1.5 倍左右的設(shè)計水頭的壓力來進行壓水前的沖洗，從而獲取穩(wěn)定的流量，當(dāng)吸水率數(shù)值在規(guī)定范圍內(nèi)，就說明灌漿符合要求。