河口村水庫(kù)固結(jié)灌漿施工工藝探討

□馬長(zhǎng)江（河南水利建筑工程有限公司）

1 工程概況

河口村水庫(kù)溢洪道為岸邊開(kāi)敞式，堰型為WES型，堰高7.80m，堰頂高程267.50m，3孔，孔口凈寬15m，陡槽段凈寬52.20m，設(shè)計(jì)流量6924m3/s，弧型閘門，挑流消能。溢洪道為2級(jí)建筑物。引渠段、閘室段、挑流鼻坎段底板基巖固結(jié)灌漿孔孔距的間距3m，孔深5m，正方形布置，灌漿分二序孔進(jìn)行，灌漿壓力0.10～0.40MPa。在閘室段選一片區(qū)域先進(jìn)行灌漿，并根據(jù)巖基破碎程度及灌漿結(jié)果，最后確定各相應(yīng)的地基灌漿孔孔距、排距及灌漿壓力。

2 工藝流程

孔位放線→鉆機(jī)就位→鉆孔→沖洗、壓水試驗(yàn)→灌漿→封孔→質(zhì)量檢查→資料的整理與歸檔

3 固結(jié)灌漿施工

3.1 孔位放線

固結(jié)灌漿施工的時(shí)候現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況及上級(jí)設(shè)計(jì)部門的有關(guān)要求進(jìn)行施工放線，孔位放線時(shí)的偏差≤10cm。

3.2 鉆機(jī)就位

按照施工要求對(duì)孔位放線完成后，組織施工人員進(jìn)行鉆機(jī)就位，要求現(xiàn)場(chǎng)施工人員使用水平尺對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地進(jìn)行校準(zhǔn)和整平，與此同時(shí)在鉆機(jī)鉆進(jìn)、開(kāi)孔的過(guò)程中還要不斷的對(duì)鉆進(jìn)面的平整度及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和校核，以保證鉆機(jī)的穩(wěn)固平整施工，并將鉆孔的孔斜率控制在≤1%的范圍之內(nèi)。

3.3 鉆孔

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，項(xiàng)目鉆孔施工采用YT28型潛孔鉆機(jī)，開(kāi)孔孔徑為φ76mm。鉆孔均自上而下平穩(wěn)鉆進(jìn)。鉆進(jìn)施工過(guò)程中要求現(xiàn)場(chǎng)施工人員要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范施工，需要對(duì)所有施工的鉆孔進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)和備案。施工中要對(duì)實(shí)際孔位和孔的鉆進(jìn)深度進(jìn)行記錄備案，灌漿孔的孔位誤差及孔深應(yīng)符合設(shè)計(jì)的規(guī)范要求。施工過(guò)程中要對(duì)孔口進(jìn)行封閉保護(hù)，防止在施工過(guò)程中在孔中流入污水和落入雜物，與此同時(shí)還要對(duì)鉆孔內(nèi)涌進(jìn)的泥水，巖石破碎斷層后碎塊以及噴護(hù)的混凝土的厚度等進(jìn)行詳細(xì)筑準(zhǔn)確的記錄，并將其作為后期工程驗(yàn)收質(zhì)量分析的參考依據(jù)。

3.4 鉆孔沖洗

為了提高灌漿效果，灌漿孔均應(yīng)進(jìn)行沖洗，在鉆孔結(jié)束后采用水泵沖洗孔底沉淀及孔壁巖粉，直至回水澄清為止，孔內(nèi)殘存的沉積物厚度不得>20cm。之后進(jìn)行裂隙沖洗，沖洗壓力為該段灌漿壓力的80%，>1.00MPa時(shí)，采用1.00MPa。灌漿孔裂隙沖洗后，該孔要立即連續(xù)進(jìn)行灌漿作業(yè)，因故中斷時(shí)間間隔>24h，則要求在灌漿前重新進(jìn)行裂隙沖洗。

3.5 壓水試驗(yàn)

固結(jié)灌漿孔及檢查孔應(yīng)進(jìn)行壓水試驗(yàn)，壓水試驗(yàn)采用簡(jiǎn)易壓水法。簡(jiǎn)易壓水可結(jié)合裂隙沖洗進(jìn)行，壓水壓力為該段灌漿壓力的80%，最大不超過(guò)1.00MPa。灌漿孔每段壓水20min，每5min測(cè)讀一次壓水流量，取最后的流量值作為計(jì)算流量，其成果以透水率表示。

3.6 灌漿

3.6.1 灌漿順序

先進(jìn)行外側(cè)灌漿孔灌漿，后進(jìn)行中間灌漿孔灌漿。

3.6.2 灌漿方法

第一，全孔一次灌漿法，灌漿方式為純壓式，漿液從攪拌罐經(jīng)過(guò)測(cè)試合格后放入下面的儲(chǔ)漿罐內(nèi)用HBW150型輸送泵的壓力把漿液通過(guò)30橡膠鋼絲管注入孔內(nèi)，多余的漿液通過(guò)回漿管回入攪拌罐內(nèi)。

第二，止塞器由內(nèi)管和外管組成（外管和內(nèi)管根據(jù)要需要灌漿孔的深度可增加外管和內(nèi)管的長(zhǎng)度），漿液通過(guò)內(nèi)管進(jìn)入孔內(nèi)，多余漿液可通過(guò)內(nèi)管和外管中間的空間通過(guò)φ30的橡膠鋼絲管回入攪拌罐。

第三，固結(jié)灌漿距蓋重砼預(yù)埋孔口0.30m處進(jìn)行止塞灌漿。如果出現(xiàn)冒漿或沿止塞部位漏漿可向上移動(dòng)止塞位置。針對(duì)可能會(huì)出現(xiàn)的冒漿或者沿著止塞位置周圍的巖體裂隙冒漿可采取向上移動(dòng)止塞位置，若冒漿量較小，不做專門處理，按正常方式灌漿至結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)；如冒漿量較大，采取低壓、濃漿、限流、間歇、待凝等方法處理，并根據(jù)情況采取嵌縫地表封堵方法處理。

第四，固結(jié)灌漿分為一序、二序，鉆孔和灌漿必須按序進(jìn)行。

3.6.3 灌漿過(guò)程控制

灌漿施工過(guò)程中灌漿液的濃度應(yīng)該遵循由稀到濃、平穩(wěn)改變的原則。灌漿的水灰比采用3:1、2:1、1:1、1:2四個(gè)比例級(jí)別。當(dāng)灌漿灌入速率保持恒定，灌漿壓力逐步升高或壓力不變，灌注速率逐步減小的時(shí)候，不能改變?cè)嫉乃冶壤?/p>

當(dāng)某次特定比級(jí)的灌漿施工中灌注時(shí)間已經(jīng)達(dá)到35min，或者灌漿量已經(jīng)達(dá)到350L以上，而灌注速率和灌漿壓力都沒(méi)有明顯變化時(shí)，就應(yīng)該更換水灰比更濃一級(jí)漿液進(jìn)行灌注。如果灌注速率>35L/min的時(shí)候，項(xiàng)目可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體施工情況進(jìn)行越級(jí)調(diào)整使用更高濃度比的漿液；如果采用的是最高濃度比級(jí)的漿液，吸漿量仍很大、不見(jiàn)減小時(shí)，可采取限制流量、降低壓力和間歇性灌漿的處理方法進(jìn)行處理；如果過(guò)程中發(fā)生回漿變濃的現(xiàn)象，則要換用同一濃度比的新漿液進(jìn)行灌注施工。

3.7 封孔

所有灌漿孔、質(zhì)量檢查孔、抬動(dòng)孔等均應(yīng)采用置換和壓力灌漿封孔法封孔。

當(dāng)灌漿結(jié)束后，利用原灌漿管灌入水灰比為0.50：1的濃漿，將孔中余漿全部頂出，直至孔口返出濃漿止。而后提升灌漿管，在提升過(guò)程中，嚴(yán)禁用水沖洗灌漿管，嚴(yán)防地面廢漿和污水流入孔內(nèi)，同時(shí)，還應(yīng)不斷地向孔內(nèi)補(bǔ)入0.50：1的濃漿,最后，在孔口進(jìn)行純壓式封孔灌漿1h，仍用0.50：1的濃漿，壓力為灌漿最大壓力。待孔內(nèi)水泥漿液凝固后，灌漿孔上部空余部分，>3m時(shí)，應(yīng)繼續(xù)采用導(dǎo)管注漿法進(jìn)行封孔；<3m時(shí)，可使用干硬性水泥砂漿人工封填搗實(shí)。

3.8 灌漿工程資料的整理與歸檔

各施工班組應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工情況及時(shí)進(jìn)行記錄并上交施工記錄，資料整理員應(yīng)隨時(shí)對(duì)施工記錄進(jìn)行校核和匯編成成果資料，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)反饋，技術(shù)人員得到反饋問(wèn)題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行解決和處理，做到質(zhì)量問(wèn)題不過(guò)夜。灌漿工程的施工記錄、成果資料和檢驗(yàn)測(cè)試資料包括：灌漿工程原材料試驗(yàn)和質(zhì)量檢驗(yàn)成果、鉆孔固結(jié)灌漿壓水施工記錄、鉆孔巖芯取樣試驗(yàn)成果、質(zhì)量檢查和質(zhì)量事故處理記錄、監(jiān)理人要求提供的其它資料等內(nèi)容。

鉆探灌漿記錄應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)隨施工項(xiàng)目、內(nèi)容進(jìn)行記錄，必須反映真實(shí)情況，壓水、灌漿記錄采用自動(dòng)記錄儀記錄。在遇有自動(dòng)記錄在記錄過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)，可改為手工記錄。

4 抬動(dòng)觀測(cè)裝置的安裝及變形觀測(cè)

4.1 抬動(dòng)觀測(cè)裝置的安裝

在進(jìn)行裂隙沖洗、壓水試驗(yàn)和灌漿施工過(guò)程中均同步進(jìn)行抬動(dòng)觀測(cè)。抬動(dòng)觀測(cè)孔位布置，由監(jiān)理與施工單位根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況商定，抬動(dòng)觀測(cè)孔固定端應(yīng)深入基巖5m。抬動(dòng)觀測(cè)裝置安裝時(shí)首先向孔底填入40cm厚的低標(biāo)號(hào)水泥砂漿，在孔內(nèi)安裝直徑φ50mm左右的護(hù)孔管直至孔底，在護(hù)孔管內(nèi)安裝一根直徑約φ25mm的鋼管。在φ50mm護(hù)孔管和φ25mm的鋼管之間下部灌入0.50:1的水泥漿，約0.50～1m深，上部灌滿細(xì)沙。把B531電子式的千分表通過(guò)磁鐵鏈接桿鏈接在φ25mm鋼管外壁上。在抬動(dòng)觀測(cè)孔的周邊平整一塊約1m2的地方，在平地上安放一塊鋼板，B531電子式千分表的頂針?lè)旁阡摪迳现昧闱Х直碜x數(shù)，在灌漿的時(shí)候千分表的讀數(shù)可顯示在千分表上，也可以通過(guò)信號(hào)線傳遞在電腦上。（B531電子式千分表可控制范圍為0～10mm的地面抬動(dòng)）。

4.2 抬動(dòng)變形觀測(cè)

壓水試驗(yàn)及灌漿時(shí)，均應(yīng)同步進(jìn)行抬動(dòng)觀測(cè)，當(dāng)觀測(cè)值接近0.20mm時(shí)不得繼續(xù)升壓，如升壓灌漿后，變形值上升較快或已接近0.20mm時(shí)，應(yīng)立即恢復(fù)到升壓前的壓力灌注。抬動(dòng)觀測(cè)須做詳細(xì)記錄，觀測(cè)工作應(yīng)連續(xù)，不得中斷，正常情況要求每5-10 min觀測(cè)記錄一次，若遇有抬動(dòng)的跡象應(yīng)密切監(jiān)測(cè)。觀測(cè)應(yīng)延續(xù)到壓力、灌漿結(jié)束后1-2h，變形回縮穩(wěn)定為止。

5 結(jié)語(yǔ)

施工過(guò)程中為了保證漿液質(zhì)量，施工共還要采用灌漿微機(jī)自動(dòng)記錄儀，對(duì)施工過(guò)程中的灌漿、沖洗及壓水等施工過(guò)程進(jìn)行全過(guò)程自動(dòng)監(jiān)護(hù)記錄，將會(huì)減少人為記錄誤差，提高質(zhì)量評(píng)定的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。

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