引水隧洞灌漿施工技術(shù)方案

閆好好 雒超 李樂

【摘要】隧洞灌漿技術(shù)是水利樞紐對基礎(chǔ)工程處理的一種重要方法之一，本文主要闡述了水工隧洞回填及固結(jié)灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用及方法，供廣大同行參考。

【關(guān)鍵詞】引水隧洞；灌漿；施工技術(shù)

一、工程概況及工作內(nèi)容

引水隧洞全長546.863m，設(shè)計(jì)坡比為1/100，進(jìn)水口高程為1297.85 m，導(dǎo)流進(jìn)水口底扳高程為1278.00 m，設(shè)計(jì)流量為74m?/s，采用鋼筋混泥土襯砌，襯砌厚度為0.4 m，隧洞襯砌后內(nèi)徑為4.2m。在頂部進(jìn)行回填灌漿，整個引水隧洞進(jìn)行全段面固結(jié)灌漿，在砼澆筑中我部已按設(shè)計(jì)要求在相應(yīng)位置預(yù)埋了Φ48鋼管。

工作內(nèi)容主要包括：鉆掃孔、回填灌漿、固結(jié)灌漿。

二、施工特點(diǎn)

因引水隧洞中間部位（0+270～0+312.4）段屬塌方段，我部在澆筑時采用兩頭澆筑。所以引水隧洞鉆孔、灌漿時，需要分段進(jìn)行。

三、施工規(guī)劃

1、道路規(guī)劃

施工道路沿用前期澆筑施工道路。

2、施工排水規(guī)劃

鉆孔、灌漿多余的水，下游段經(jīng)隧洞匯聚到洞口，再引排到河內(nèi)；上游段直接引排到支洞排水口。

四、施工布置

1、施工通風(fēng)

引水隧洞全長546.863m，上下洞口自然通風(fēng)，且在中部有個支洞，空氣能自然對流，滿足施工通風(fēng)要求。

2、供水布置

施工用水主要為風(fēng)動式鑿巖機(jī)用水和灌漿用水，從河床內(nèi)用水泵抽起接入，隨工作面延伸。

3、施工供電

供電線路由洞外主供電系統(tǒng)接入，布置于隧洞左側(cè)，采用90㎜?鋁心膠皮線。布置高度2.5m左右。嚴(yán)禁使用裸導(dǎo)線，供電線路隨工作面跟進(jìn)。照明電路采用36V安全電壓，利用行燈變壓器降壓引入洞內(nèi)。

五、施工方法

1、回填灌漿施工遵照《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》SL62-94規(guī)定執(zhí)行。根據(jù)監(jiān)理人指令及規(guī)范規(guī)定，先進(jìn)行灌漿試驗(yàn)以確定灌漿的施工參數(shù)，并將試驗(yàn)成果資料報送監(jiān)理人審批，以指導(dǎo)灌漿施工。

（1）鉆孔灌漿設(shè)備：圍巖鉆孔采用風(fēng)動式鑿巖機(jī)，鉆頭采用硬質(zhì)合金鉆頭，攪拌機(jī)拌制灰漿，多缸活塞式灌漿機(jī)灌漿。

（2）孔位布置：在砼澆筑中即預(yù)埋Φ48鋼管。為了避免鉆孔時破壞砼內(nèi)部鋼筋對隧洞結(jié)構(gòu)不利，在洞身砼澆筑時，按照設(shè)計(jì)斷面的樁號和布孔位置用Φ48鐵管的一端緊貼洞壁巖石表面，另一端緊貼模板表面，然后將鋼管焊接固定在鋼筋上，使之在砼澆筑振搗時預(yù)埋管不位移變形。模板拆除后預(yù)埋管孔就出露在洞壁表面。若發(fā)現(xiàn)堵塞，在灌漿前掃孔。

（3）施灌：回填灌漿分區(qū)分序加密進(jìn)行，每一區(qū)段長度約20米，區(qū)段端部需封堵嚴(yán)密。回填灌漿在襯砌達(dá)到70%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行，灌漿前先對襯砌砼的施工縫和砼缺陷進(jìn)行全面撿查，對可能漏漿的部位及時處理，灌漿分兩個次序進(jìn)行，先進(jìn)行I序孔灌漿，當(dāng)II序孔排出濃漿（接近或等于注入漿液的水灰比）后，將I序孔堵塞，改從II序孔灌漿。施工自較低端開始，向較高端推進(jìn)。

（4）漿液水灰比：采用純水泥漿液灌注，水泥采用P.S32.5礦渣硅酸鹽水泥，漿液水灰比為0.6：1的水泥漿，灌漿壓力0.3～0.5Mpa。空隙大的部位應(yīng)灌注水泥砂漿，但摻砂量不大于水泥重量的200%。在灌漿過程中，應(yīng)注意觀察隧洞襯砌的變形情況，若發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即降壓或關(guān)機(jī)報告有關(guān)人員或監(jiān)理人進(jìn)行處理，并作好記錄。灌漿結(jié)束后應(yīng)排出孔內(nèi)積水和污物。

（5）灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：在規(guī)定壓力下灌漿孔停止吸漿后，繼續(xù)灌注10min，即可結(jié)束。再用干硬性水泥砂漿把灌漿孔封填密實(shí)，孔口壓抹齊平。

（6）冒漿：回填灌漿中如發(fā)現(xiàn)冒漿，就根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封填、加濃漿液、降低壓力、間歇灌等方法處理。

（7）串漿：如發(fā)生串漿應(yīng)待被串孔排水出濃漿時將其堵塞，灌漿孔繼續(xù)灌注，如被串孔是I序孔，可不必重新灌漿，若是II序孔，應(yīng)重新鉆開進(jìn)行灌漿。

（8）機(jī)械及管路事故處理：回填灌漿因故中斷需盡快恢復(fù)灌漿，如中斷時間較長，則應(yīng)掃孔復(fù)灌。

（9）質(zhì)量檢查：灌漿結(jié)束14天后，在每一個灌漿區(qū)段內(nèi)設(shè)一個檢查孔，由指揮部、監(jiān)理、設(shè)計(jì)三方隨機(jī)指定某個頂孔，采用單孔注漿試驗(yàn)，向檢查孔內(nèi)注入水灰比為2：1的水泥漿，壓力與灌漿壓力相同，初始10min內(nèi)注入量不大于10L合格；若檢查不合格，則繼續(xù)進(jìn)行灌漿施工直至充填密實(shí)，再進(jìn)行檢查。

2、固結(jié)灌漿在該部位回填灌漿結(jié)束后7天后進(jìn)行，并按設(shè)計(jì)圖紙所示的次序孔和孔深要求進(jìn)行灌漿施工。

（1）鉆孔灌漿設(shè)備同回填灌漿。鉆孔按施工圖紙指定的孔位采用風(fēng)鉆鉆孔機(jī)械進(jìn)行鉆孔，孔深和孔向均要滿足施工圖紙要求。固結(jié)灌漿按分序加密的原則進(jìn)行施工、漿液濃度等嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)程規(guī)范執(zhí)行，以確保灌漿質(zhì)量。

（2）固結(jié)灌漿在灌漿前用壓力水進(jìn)行沖洗，直至回水清潔為止，沖洗壓力為灌漿壓力的80%。

（3）施灌：采用全孔一次灌漿法施工，灌漿漿液由稀到濃逐級變換，漿液變換原則：①當(dāng)灌漿壓力保持不變，注入率持續(xù)減少時，或注入率不變而壓力持續(xù)升高時，不得改變水灰比。②當(dāng)某級漿液注入量已達(dá)300L以上，或灌漿時間已達(dá)30 min，而灌漿壓力和注入率均無改變或改變部顯著時，應(yīng)該濃一級水灰比漿液施灌。③當(dāng)注入率大于30L/min時，可根據(jù)實(shí)際情況越級變濃。

（4）漿液水灰比：采用純水泥漿液灌注，水泥采用P.S32.5礦渣硅酸鹽水泥，漿液的水灰比采用2：1、1：1、0.6：1三個級別，灌漿壓力為0.5～0.7 Mpa。

（5）灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：在規(guī)定壓力下注入率不大于1L/min后，繼續(xù)灌注30min，即可結(jié)束。再用干硬性水泥砂漿把灌漿孔封填密實(shí)，孔口壓抹齊平。

（6）冒漿：灌漿中如發(fā)現(xiàn)冒漿，就根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封填、加濃漿液、降低壓力、間歇灌等方法處理。

（7）串漿：灌漿過程中發(fā)生串漿時，如串漿孔具備灌漿條件，應(yīng)一泵一孔同時進(jìn)行灌漿；否則，應(yīng)塞住串漿孔，待灌漿孔灌漿結(jié)束后，再對串漿孔進(jìn)行掃孔、沖洗，而后繼續(xù)鉆進(jìn)或灌漿。關(guān)灌漿必須連續(xù)進(jìn)行，，如因故中斷，應(yīng)按下述原則處理：①應(yīng)盡快恢復(fù)灌漿，否則應(yīng)立即沖洗鉆孔，再恢復(fù)灌漿；若無法沖洗或沖洗無效，則應(yīng)進(jìn)行掃孔，再恢復(fù)灌漿；②恢復(fù)灌漿時，應(yīng)使用開灌比級的水泥漿進(jìn)行灌注，如注入率與中斷前相近，即可采用中斷前水泥漿得比級進(jìn)行灌注；如注入率較中斷前減少很多，且在短時間內(nèi)停止吸漿，應(yīng)采取補(bǔ)救措施。

（8）機(jī)械及管路事故處理：灌漿因故中斷需盡快恢復(fù)灌漿，如中斷時間較長，則應(yīng)掃孔復(fù)灌。

（9）質(zhì)量檢查：灌漿結(jié)束7天后，采用鉆檢查孔進(jìn)行壓水試驗(yàn)的方法，檢查孔的數(shù)量不宜小于灌漿孔總數(shù)的5%。合格標(biāo)準(zhǔn)：85%以上試段的透水率不大于設(shè)計(jì)規(guī)定，其余試段的透水率不超過設(shè)計(jì)規(guī)定值的150%，且分布不集中。

六、主要施工設(shè)備

七、質(zhì)量保證措施

為保證施工質(zhì)量，施工中必須嚴(yán)格按規(guī)范及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，現(xiàn)場設(shè)立專門質(zhì)量檢查機(jī)構(gòu)，實(shí)行“三檢”制度，對施工工藝和施工過程進(jìn)行全面控制。定期對鉆孔、灌漿進(jìn)行抽檢，加強(qiáng)監(jiān)測手段，灌漿結(jié)束到期后，采用鉆檢查孔進(jìn)行注漿和壓水試驗(yàn)，確保施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。

八、安全保證措施

灌漿施工主要安全隱患為施工用電。施工用電按照建設(shè)部《建設(shè)工程施工現(xiàn)場供用電安全規(guī)范》GB50194—93，采用TN—S（三項(xiàng)五線制）做到二級漏電保護(hù)。嚴(yán)禁用同一個開光電器直接控制二臺及二臺以上用電設(shè)備（含插座），必須實(shí)行一機(jī)一閘。洞內(nèi)的動力線和照明的低壓線分開布置，電工必須持有特殊工種操作證。將采用絕緣架空的方法規(guī)范架設(shè)電線。支線架設(shè)必須離地2.5 m以上，施工現(xiàn)場用電由專業(yè)電工管理，開關(guān)、電器、配電箱等裝置必須完好無損。