淺談帷幕灌漿施工工藝

韓蓉

【摘要】帷幕灌漿是把一定配合比的具有流動性和膠凝性的漿液，通過鉆孔壓入巖層裂隙中，經膠結硬化后提高巖基的強度，改善巖基的整體性和抗滲性。20世紀以來，帷幕灌漿一直是水工建筑物地基防滲處理的主要手段，對保證水工建筑物的安全運行起著重要作用。本文以實際工程為例介紹了大壩的帷幕灌漿施工工藝，望對類似工程有所幫助。

【關鍵詞】帷幕灌漿；大壩；鉆孔；灌漿壓力

一、工程概況

某水電站大壩為碾壓混凝土拱壩、拱壩壩頂高程1076.80m，最大壩高106.8m，拱端最大厚度24.247m。壩頂軸線展開長度159.87m。壩址區出露地層以震旦系地層和第四松散堆積物為主。河道近岸或崖腳見有三處崩坡積（Q4col+d1）碎塊石土，厚度約5～10m。

壩基及壩肩均揭露有斷層，斷層帶沿結構面有溶隙或溶孔發育，結構面在壩基處形成以水平方向為主的裂隙網絡狀滲漏的通道。斷層內的泥質充填物在水庫蓄水后，在水壓力作用下細顆粒易被沖蝕產生滲透穩定問題，因此需要對壩基壩肩作加固防滲處理。

壩基壩肩防滲帷幕灌漿主要通過左、右岸979.0m高程灌漿平洞、灌漿廊道、左、右岸1027.0m高程灌漿平洞、左、右岸1076.8m高程灌漿平洞進行，另在拱肩及引水洞設置連接帷幕。

二、帷幕灌漿施工前的準備檢查工作

1、由生產指揮部負責檢查灌漿前的各項準備工作，如機械設備、人員配置、輸漿管路、工作面供排水情況。

2、由施工隊伍在灌漿施工前對灌漿部位的廊道底板進行沖洗干凈后，由質量控制部負責檢查砼是否有裂縫，在灌漿過程中隨時檢查是否有冒水、冒漿現象，如發現異常及時聯系監理、設計，共同采取處理辦法。

3、灌漿管路的布設、儀器狀態檢查由質量控制部負責檢測。

4、施工專用主供電線路由施工隊上報用電負荷，經生產管理部、工程技術部審批后，由機電大隊負責架設并進行日常的維護。主供電線路形成后，由施工隊根據自己的用電量，自行從主供電線路上的配電盤引線至施工工作面。

5、施工用主供水管路由工程技術部根據總體施工強度分析用水量，統一規劃布置，機電大隊負責主供水管路的架設、維護及施工用水的供應。主供水管路形成后，由施工隊根據自己的用水量，自行從主供水管路上接取至施工工作面。

6、施工設備工況檢查工作由施工隊負責實施。

7、施工作業部位配備有線電話，以方便施工工作面與外部的聯系，電話線路的通暢情況由施工單位負責隨時檢查。

三、帷幕灌漿施工工藝

（一）鉆孔

1、澆筑施工平臺

在帷幕灌漿區域采用混凝土澆筑施工平臺，首先以上下兩排帷幕的中心線為中心挖一條寬2.5m，深度為0.3m，長度超出帷幕孔位2m的槽，然后在槽內澆筑C15混凝土，養護時間不少于7天，1米3混凝土的配合比是：水—170Kg，水泥—250Kg，碎石—1373Kg，砂—617Kg。

2、固定鉆機

立軸對準孔位，用羅盤、水平尺或吊線等方法將鉆機調成水平，然用預埋地錨固定鉆機。

3、鉆孔

采用XY-2PC型回轉式地質鉆機配硬質合金鉆頭鉆進，先導孔開孔至第一段底孔徑為91mm，以下各段為76mm。灌漿孔開孔至第一段孔徑為76mm，以下各段為56mm。先導孔須取芯，為提高巖芯采取率，每鉆最大進尺限度控制在2.5m以內，一旦發現卡鉆或磨損立即取出。若巖芯采取率小于80%，則減少進尺50%，直至減至50cm為止，若采取率仍很低，立即向監理工程師報告。巖芯要進行統一編號，填牌編錄裝箱，進行巖芯描述并繪制巖芯柱狀圖。所有鉆孔均作鉆孔記錄，對孔內特殊情況，如失水、涌水、塌孔、掉塊、回水顏色變化等，應詳細記錄在鉆孔報表中。鉆孔過程中，按質檢員或監理工程師的要求進行抽查測斜，全孔鉆完后，必須測斜，孔深10～20m每5m測1個點，20m以下每10m測1個點。

（二）洗孔

1、灌前準備

灌漿孔灌前均應進行孔壁沖洗和裂隙沖洗。鉆孔沖洗后孔底殘存的沉積物厚度不得超過20cm。

2、孔壁沖洗

采用自上而下分段灌漿方法和孔口封閉灌漿法時，每灌漿段鉆完后均應進行孔壁沖洗；采用自下而上分段灌漿方法，全孔鉆完后進行全孔孔壁沖洗。沖洗方法是用鉆具或導管下到孔底通入大流量水流，從孔底向孔外返水直至回清水為止。

3、裂隙沖洗

由于壩基淺表部位開挖后產生了較嚴重的卸荷松弛，連通率較大且裂隙發育并多次經污水浸泡，有大量泥漿帶入裂隙內，是裂隙沖洗的重點，需要進行認真細致的裂隙沖洗。采用自上而下分段灌漿方法的孔段，每段單獨進行裂隙沖洗。采用自下而上分段灌漿方法的孔段，全孔鉆完后自下而上分段進行裂隙沖洗。

裂隙沖洗主要采用有壓單孔脈動裂隙沖洗。沖洗方法：首先用高壓水連續沖洗5min～10min，再將孔口壓力在極短時間內突然降到零，形成反向脈沖流，當回水由混變清后，再升到原來的沖洗壓力，持續5min～10min后，再次突然降到零，如此一升一降，一壓一放，反復沖洗，直至回水澄清。對回水達不到澄清要求的孔段，應繼續沖洗直至滿足要求。有壓單孔沖洗壓力宜控制在灌漿壓力的80%，壓力超過1MPa時，采用1MPa，但必須滿足混凝土不抬動。當鄰近有正在灌漿的孔或鄰近孔灌漿結束不足24h時，不得進行裂隙沖洗。灌漿孔段裂隙沖洗后應立即連續進行灌漿作業，因故中斷時間間隔超過24h，應在灌漿前重新進行裂隙沖洗。

（三）灌漿

1、灌漿材料

本次帷幕灌漿采用32.5R普通硅酸鹽水泥（以下簡稱普通水泥）。實際采用浙江諸暨八方水泥有限公司生產的八方牌32.5（R）普通硅酸鹽水泥。材料進場后，進行取樣抽檢，經浙江省建水電建筑安裝有限公司中心試驗室檢測，各項指標均達到國家規定的標準；同時每月購買的水泥都有質保單（試驗報告及質保單見后另附）。

2、灌漿壓力

灌漿第一段壓力取0.5MPa，以下每段按0.1MPa遞增，復灌壓力取0.7MPa。灌漿壓力逐漸提升，當進漿量下降時，再提升灌壓。出現灌段呂榮值小，而進漿量大的情況，灌漿時適當減壓或“停停灌灌”，在進漿量小時，再逐級升壓，最終使灌漿壓力達到設計壓力。實際施工各孔段灌漿壓力均達到設計要求。

3、漿液變換

按設計要求，灌漿的漿液濃度應由稀到濃逐級變換，采用3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：1五個比級。根據簡易壓水試驗Lu大小，選擇合理的開灌比和不同初凝時間與細度的水泥，先期灌段要充分注意臨界水灰比，以指導今后的灌漿，使灌入量達到要求。

壓力不變，單位進漿量不變或增大，開灌水灰比的漿液累計灌入量達400L，第一次變濃一級；以后變濃一級，在上述條件下待灌入量達到上

一級灌入量1.25倍后進行，當漿液較濃時盡量多灌一些，不采取立即變濃，有利于加大擴散范圍。當單位進漿量超過每米灌段30L/min時，可越級變濃；當灌量大，難于結束時，采取縮短初凝時間、降壓、限流等措施，如仍不見改善，則改灌水泥砂漿。

4、結束標準

（1）在該灌漿段最大設計壓力下，注入率不大于1L/min后，繼續灌注60min，結束灌漿。

（2）在該灌漿段最大設計壓力下，當注入率小于或等于0.4L/min時，持續灌注30min，結束灌漿。

（3）在該灌漿段最大設計壓力下，當注入率為0L/min時，持續灌注10min，結束灌漿。

結束語

本工程完成后半年內，大壩運行良好，滲漏問題得以解決。因此，帷幕灌漿在大壩加固施工過程是可控的，能夠使巖體的各方面性能都得到了提高，大壩擋水防滲處于受良好工作狀態。

參考文獻

[1]楊力.淺談小灣大壩帷幕灌漿施工工藝[J].水利與建筑工程學報，2010年1期.

[2]王曉琴.臥羅橋水電站帷幕灌漿施工工藝[J].技術與市場，2013年11期.