水庫大壩的灌漿施工分析

何素香

(福建省莆田市水電工程處，福建莆田351100)

水庫大壩的灌漿施工分析

何素香

(福建省莆田市水電工程處，福建莆田351100)

近些年來，隨著水利工程施工數量的日益增加，越來越多的灌漿施工技術開始應用于水利工程及橋梁的施工中，對提高當前水利工程的施工效率和施工質量發揮了重要的作用。結合具體的工程實例，就水利工程中灌漿施工的技術要求進行說明，最后對水利工程灌漿施工的施工要點進行分析。

水利工程;灌漿施工;帷幕灌漿;施工技術;要點

1 工程實例概況

1.1 工程概述

該水庫正常蓄水位872 m，總庫容12.17億m3，電站總裝機240 MW，工程規模為大型。大壩為混凝土雙曲拱壩，壩頂高程875.00 m，最大壩高115 m。現即將進行大規模的帷幕灌漿施工，為確定適宜于大壩帷幕灌漿施工的鉆灌參數、施工工藝等，根據設計要求，在正式施工前進行非生產性試驗。

1.2 試驗目的

1)觀測帷幕灌漿試驗區灌漿前、后單位吸水率、耗漿量的變化值，以確定鉆孔及灌漿施工參數。

2)觀測帷幕灌漿在設計壓力下施工時該部位變形特征等。

3)通過分析帷幕灌漿試驗區的地質情況，來判斷帷幕灌漿試驗區有無集中滲流的部位等。

4)分析灌漿施工方法和施工程序、施工工藝對灌漿施工效果的影響。

1.3 試驗場地的選擇

根據主體工程混凝土澆筑的具體情況，決定在14#壩段進行帷幕灌漿試驗，以12個孔作試驗孔，主帷幕試驗孔6個，副帷幕試驗序孔6個。

帷幕灌漿試驗孔與設計帷幕灌漿孔成梅花型布置，并向下游側移0.4 m。其孔深與本壩段設計孔深一致，主、副帷幕灌漿孔各分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序。

2 水利工程中灌漿施工的技術要求

2.1 灌漿方法

灌漿方法可分為全孔一次灌漿法、自上而下分段灌漿法、自下而上分段灌漿法、綜合灌漿法等。其中，全孔一次灌漿方法就是將孔一次鉆完，然后全孔段一次灌漿。這種方法施工簡便，在基巖比較完整而地質條件比較復雜的情況下比較適用;自下而上分段灌漿法是將灌漿孔一次鉆進到底，然后從鉆孔的底部往上，逐段安裝灌漿塞進行灌漿，直至孔口的灌漿方法;自上而下分段灌漿法是從上向下逐段進行鉆孔，逐段安裝灌漿塞進行灌漿，直至孔底的灌漿方法;綜合灌漿法是在鉆孔的某些段采用自下而上的分段灌漿方法，另一些段采用自上而下分段灌漿的方法。

2.2 灌漿施工說明

2.2.1 灌漿施工材料

采用水泥漿作為灌漿材料，使用的水泥為 P.O42.5普硅水泥，不得使用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質硅酸鹽水泥，水泥細度要求通過80 um方孔，篩余量≤5%。材質應新鮮，而且要有相應的質量合格證明，同時材質不能有結塊或潮濕現象，一定要確保存在質量問題的水泥不準投入施工使用。

2.2.2 灌漿施工方法

同一施工面采用一臺灌漿泵灌一個孔，灌漿記錄采用相應的灌漿自動記錄儀，按照與灌漿泵相配套原則。

2.3 灌漿參數

2.3.1 灌漿壓力

施工過程中應嚴格控制灌漿壓力。為了能盡快達到規定的灌漿壓力，在灌漿孔吸漿量較小的情況下，一般采用一次升壓法;對于緩慢升到規定的灌漿壓力的施工，一般采用逐級升壓法。其中灌漿壓力可以通過灌漿試驗以及相關計算公式來確定。

2.3.2 漿液水灰比及變漿標準

采用一定規格的水泥按 5∶1、3∶1、2∶1、1∶1 、0.6∶1、0.5∶1 6個比級進行灌漿，灌注細水泥漿液時，采用水灰比為1∶1、0.8∶1 、0.6∶1 或 2∶1、1∶1 、0.6∶1 3 個比級。

2.3.3 變漿標準

1)灌漿時，在灌漿壓力不變的情況下，在壓力持續升高，而注入率不變或注入率持續減少時，要保證水灰比不變。

2)在灌漿過程中，如果灌漿時間＞1 h，或者某一比級漿液注入量＞300 L，而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不明顯時，應加大漿液灌注的濃度。

3)灌漿試驗過程中，如遇吸漿量特大需改變水灰比灌注，按要求應逐級變濃，不能越級變濃。

由圖2可知，感官評分與紅茶濃度和浸泡溫度具有明顯的二次拋物線關系，隨著浸泡溫度和紅茶濃度的增加，感官分值呈現先增加后下降的趨勢。當A因素(紅茶濃度)和C因素(浸泡溫度)向峰值方向移動時，C因素等高線密度明顯變小。當C因素水平較低時，等高線密度較稀疏；當C因素水平達到35 ℃以上時，響應面變陡，等高線密度變密，表明C因素在高水平時對響應值的影響顯著。當A因素水平較低時，響應面較陡，等高線密度較密，表明A因素在低水平時對感官分值影響顯著。

4)在灌漿過程中，如果灌漿注入率突然增大或注漿壓力突然增加時，應采取相應的措施處理，隨時跟蹤調整。

3 水利工程中灌漿施工要點分析

3.1 灌漿封孔

本工程采用壓力灌漿封孔，具體施工方法如下:要確保每個帷幕灌漿孔全孔灌漿結束經監理人及時驗收合格后才能進行封孔。灌漿結束后，采用全孔壓力灌漿封孔法進行封孔，灌注水灰比為0.5∶1的濃漿置換，進行孔口封閉，其壓力可采用該孔的最大灌漿壓力，當注入率≤1 L/min時灌注60 min結束。待孔內水泥漿液凝固后，選用砂∶水泥=1∶2的水泥的砂漿，水灰比≤0.6，自下而上逐漸填實。回填封孔必須保證孔內回填材料本身填密壓實，回填料與孔壁結合緊密，不留空穴、不漏水。

3.2 灌漿過程中特殊情況的處理

3.2.1 中斷處理

灌漿應連續進行，若因停水、停電或機械故障中斷，應盡快恢復灌漿。中斷時間＞30 min時，應立即沖洗鉆孔，或必要時進行掃孔，然后再恢復灌漿。恢復灌漿應采用最稀漿液。如吸漿量與中斷前相近，則盡可能換到中斷前的水灰比，否則應逐級變濃。吸漿量較中斷前減少很多，需考慮補孔重灌。

3.2.2 串孔處理

1)如被串孔正在鉆進，應立即停鉆。

2)如串漿量不大，在被串孔內采取沖洗措施，使水泥漿不致充填孔內，可延續灌漿。

3)如串漿量大，應用灌漿塞將被串孔塞住，單對灌漿孔進行灌漿。結束后，立即將被串孔的灌漿塞取出，并掃孔洗凈，進行補灌。

3.2.3 冒漿處理

在灌漿施工過程中，如果發現注漿孔的表面有冒漿現象

3.2.4 特大耗漿處理

在經過正常變漿，且漿液比級已達水灰比0.5∶1后，如果灌漿孔吸漿量仍不能得到控制，以致灌漿難以結束時，可以根據具體情況采用限流、限量、低壓以及間歇灌漿等方法來進行有效的處理。

3.3 灌漿效果的檢查

1)灌漿施工結束后，檢查孔所進行的壓水試驗成果為主，在結合灌漿資料的情況下對灌漿效果進行綜合評價，其中，檢查孔的部位由監理工程師現場指定。一般而言，檢查孔數量為鉆孔總數的1/10，檢查孔在該部位灌漿完成14 d后，采用單點法進行壓水試驗。

2)灌漿質量壓水檢查時要確保接觸段及其下一段的合格率為100%，在以下各段的合格率應保證＞90%，當設計防滲標準為1 Lu時，不合格試驗段的透水率值不超過設計規定值的200%，當設計防滲標準為3 Lu時，不合格孔段的透水率值不超過設計規定的150%，且不合格孔段的分部不集中，灌漿質量可認為合格。

3)鉆孔過程中應每隔5.0 m測量一次孔斜、孔向偏差，當偏差超過允許值時及時采取糾偏措施進行處理，若處理無效，應報監理單位研究處理措施。

4 結語

為確保灌漿施工質量，施工前對所有進行施工作業人員進行培訓和考核，經考核合格后方可上崗。施工期間，采用三檢制原則對施工過程中的關鍵環節進行監控，如孔深、孔斜、水灰比的采用、灌漿段長等作為重點檢查。對檢查孔的壓水試驗必須有監理工程師或質檢人員在場時進行，確保試驗的真實性。用于灌漿試驗的水泥應符合規定的質量標準，不使用過期、受潮結塊的水泥，細度不符合要求的水泥嚴禁使用。在進行灌漿試驗時，一切施工操作程序、工藝嚴格按照監理工程師的意見及招標文件執行。

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［2］張海峰.水利水電工程中灌漿施工要點分析［J］.城市建設理論研究，2011(09):22-25.

［3］周波.關于水利水電工程中灌漿施工的幾要素［J］.山東水利，2009(06):16-18.

TV212

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1007-7596(2012)09-0115-02

2012-09-04

何素香(1976-)，女，福建莆田人，工程師，從事水利工程施工工作。