結合工程實例探討水利工程隧洞灌漿施工技術

摘要： 改革開放以來，隨著國民經濟的飛速增長，我國水利水電工程的建設得到了空前的發展。控制好水利工程的質量關系到整個水利工程建設。本文結合某水利工程，主要分析了該工程中隧洞灌漿施工技術的應用，并提出了相關措施和建議，僅供參考。

關鍵詞： 水利工程，灌漿技術；封孔處理； 支洞施工

1、工程概況

在某水利工程中，隧道進口位于山區一條常年有水的水溝內側，地層巖性為堆積碎石、河床卵石混合土層，厚度0 ～ 3 m。隧洞的出口位于交河右岸，地表堆積有坡積碎石混凝土，含塊石，厚度0 ～ 5 m。隧洞穿過的地層巖主要為砂質頁巖、粉砂巖、砂質泥巖，夾硬砂巖、石英砂巖、礫巖等，巖層產狀較為平緩，基巖強風化帶0 ～ 6 m。施工支洞進口地表地層巖性為坡積碎石混凝土，隧洞穿過的地層巖性主要為砂質頁巖、粉砂巖、砂質泥巖，夾硬砂巖、石英砂巖、礫巖等，巖層產狀較為平緩，地下水位多位于洞頂以上。所以，需要對工程進行回填灌漿處理。

2、隧洞灌漿施工技術

2.1灌漿設備

1） 在本工程中，配備了高速和低速漿液攪拌機，很大程度上保證了均勻、連續地拌制漿液。擬選用ZJA—400 高速制漿機制漿，低速制漿機選用JJS—1000 制漿機。

2） 灌漿泵容許工作壓力> 最大灌漿壓力的1. 5倍，且具有足夠的排量和穩定的性能。擬選用湖北宜昌生產的黑旋風灌漿泵。

3） 灌漿管路保證裝液流動暢通，并能承受1. 5倍的最大灌漿壓力。灌漿泵和灌漿孔口均安裝壓力表。

4） 灌漿塞要具有良好的膨脹性和耐壓性能，在最大灌漿壓力下能可靠地封閉灌漿孔段，并易于安裝和卸除。

2.2鉆孔及沖洗

1） 鉆孔的開孔孔位應符合施工圖紙要求。

2） 在灌漿前對灌漿孔進行裂隙沖洗，作壓水試驗，數量為灌漿孔的1%。沖洗水壓采用80% 的灌漿壓力，壓力超過1 MPa時，采用1 MPa。

2.3制漿

灌漿漿液采用425#抗硫酸鹽水泥，通過80mm方孔篩的篩余量小于2%，拌漿桶采用高速攪拌機，轉速為1 400轉/min的速度，儲漿桶采用YGJ-340型雙層立式攪拌機，高速攪拌機內水泥漿液應篩后放入低速攪拌桶內使用，漿液濃度采用重量比為3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1共6個比級， 通過計算確定各比級的漿液配合比，施工中為計量準確，同時便于施工，水泥應以整袋加入，不足整袋應以臺秤稱量。

水泥漿液的配制應嚴格控制水灰比，施工中可根據土層性質及室內實驗數據初步確定，然后根據現場施工情況修正。本工程施工回填灌漿采用0.5∶1；固結灌漿采用3∶1、2∶1、1∶1、0.5∶1； 均滿足設計要求。

2.4 回填灌漿

1） 回填灌漿在襯砌混凝土達到70%設計強度后進行。

2） 在素混凝土襯砌中的回填灌漿孔，可采用直接鉆孔的方法； 在鋼筋混凝土襯砌的回填灌漿孔采用在預埋管中鉆孔的方法，孔深深入巖石10cm，并測記混凝土厚度和空腔尺寸。

3） 遇有圍巖塌陷、超挖較大等情況時，制定特殊灌漿措施，并報送監理人審批。

4） 回填灌漿按劃分的灌漿區段分序加密進行，分序序數和分序方法應根據地質情況和工程要求確定，并報送監理人審批。

5） 回填灌漿的壓力和漿液水灰比按施工圖紙或監理人的指示確定。回填灌漿分兩序： 第一序灌奇數排，第二序灌偶數排。灌漿壓力由小到大。一序孔可灌注水灰比0. 5∶ 1 的水泥漿，二序孔可灌注1∶ 1或0. 5∶ 1 兩個比級的水泥漿。空隙大的部位應灌注水泥砂漿，砂子粒徑≤1. 5 mm，摻砂量≤水泥重量的200%。

6） 回填灌漿在設計的壓力下，灌漿孔停止吸漿，再延灌10 min即可結束。

7） 回填灌漿因故中斷時，應及早恢復灌漿，中斷時間> 30 min，應設法清洗至原孔深后恢復灌漿，此時若灌漿孔仍不吸漿，則應重新就近鉆孔進行灌漿。

2.5 封孔處理

回填灌漿在達到設計壓力的情況下，單位吸漿量每分鐘小于等于0.4L時，再延續30min。在每個灌漿孔全孔灌漿結束后，應對灌漿孔進行封孔。采用壓力灌漿封孔法對基巖部分進行封孔， 封孔壓力采用該孔段的灌漿壓力。封孔時將射漿管下入距孔底約0.5 m處，用泥漿泵壓入0.5：1的濃水泥漿，將孔內的水和稀漿全部置換出來，待孔口返出濃漿時停止注漿，安裝止漿塞，繼續灌注0.5：1的濃漿，進行壓力灌漿封孔；頂拱封孔和水平孔封孔采用壓力灌漿封孔法對基巖部分進行封孔，封孔壓力采用該段灌漿壓力。用泥漿泵壓入0.5：1的濃漿進行壓力封孔。砼部分采用1：1的水泥砂漿進行封孔，除頂拱以外的基本孔用1：1的水泥砂漿封孔。孔口部分用丙乳砂漿封孔抹平即可。

2.6施工支洞施工

施工支洞施工按“明槽段開挖- 進洞口段防護—隧洞開挖與臨時支護—混凝土襯砌”順序進行。明槽段開挖以挖掘機為主，將挖出石渣使用自卸汽車運到業主指定渣場堆放； 對于堅硬巖石，使用鉆爆法開挖。

2.7洞內排水

進口、支洞工區洞內為倒坡，排水均需使用排污泵抽出洞外。擬分別使用3 臺20 m3 /h的排污泵抽出洞外，鋪DN50 鋼管至洞外，管路鋪設總長3 000 m。擬在洞內每200 m設一集水井。出口可不采取抽水設施，利用洞內坡度自流出洞外。另在混凝土襯砌時，對滲水較大部位，先用風鉆鉆直徑55 mm的孔，孔深3 m，埋入D50PVC 管，將滲漏水集中排出，利用水泵抽出洞外。

2.8 棄渣場整治

棄渣場的土石方開挖同前述采用挖掘機進行，個別需清除的堅硬地段使用風鉆鉆孔裝藥爆破、整平。人工砌筑漿砌石，砂漿攪拌使用強制式攪拌機。人工擺放干砌石，注意擺放平穩，按一定坡度上收到頂面。人工整平墊層，進行整坡。人工制作好鉛絲籠后就近填入塊石，并整齊碼放在渣場根部。最后在施工完畢頂面平整后，在渣場頂部覆蓋凈土并整平。土方使用自卸汽車從業主指定料場使用挖掘機裝車拉運到渣場。

3 施工效果檢查

每個單元工程灌漿全部結束后，立即整理資料，報送至監理部，由監理工程師布設檢查孔，檢查孔的孔數不低于灌漿孔總數的5%。

回填灌漿檢查孔在各單元灌漿結束3～7d后進行，采用自上而下一段鉆孔壓漿試驗方法進行，壓漿實驗采用單孔注漿試驗。向檢查孔注入2：1的水泥漿，在規定灌漿壓力下，開始10min的注入量應不大于10L，否則應采取補強措施。最后對檢查孔進行灌漿和封孔。

固結灌漿檢查孔在各單元灌漿結束3～7d后進行，立即整理資料，報送至監理部，由監理工程師布設檢查孔，檢查孔的孔數不低于灌漿孔總數的5%。采用單點法常規壓水試驗，并輔以巖體聲波測試，檢查孔壓水試驗透水率值應不大于3Lu。

結束語：

在本水利工程建設施工過程中，通過實踐表明隧洞回填灌漿技術在水利工程隧洞灌漿施工過程中效果非常明顯，適應性強。

參考文獻：

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