水庫除險加固工程中高壓擺噴灌漿的施工技術

劉敬峰

(福建省水利水電工程局有限公司，福建 泉州 362000)

1　工程概況

頂溪水庫位于惠來縣東部仙庵鎮的東埔溪上游，河流總長度為6.61 km,河流比降為0.028,正常情況下水庫蓄水位為20.82 m,對應庫容大小為1.839×107m3,水庫總庫容為2.63×107m3，按照50 a一遇的防洪標準進行設計。本次除險加固工程造價為2343.61萬元，合同工期為16個月。主要包括主壩、東西副壩、沙毛坑副壩(東段、西段)等項目的加固，溢洪道原址重建，上涵管套管加固，下涵管采用頂管重建、原管封堵，沙毛坑涵管破壩重建，沙毛坑副壩西段延伸加高。其中壩基采用高壓定噴灌漿技術進行施工，工程量為7053 m3,高壓定噴防滲墻采用三管高壓定噴樁，樁徑為1100 mm，孔距為1000 mm。高壓定噴防滲墻深入基巖1.0 m，與劈裂灌漿搭接6.0 m。

2　高壓擺噴灌漿施工工藝設計

2.1　布　孔

選取水庫大壩壩軸線作為高壓擺噴灌漿施工軸線，并沿著壩軸線進行布孔。選擇水泥漿作為灌漿材料，漿液材料為42.5R普通硅酸鹽水泥。分為兩個次序開展灌漿，河床一序的設計孔距為2 m,二序孔的設計孔距為1 m；兩岸一序孔距設計為3 m,二序孔之間的距離設定為1.5 m。當第一序灌漿完成后才可以進行第二序孔灌漿。施工過程中要求壩體三管高壓擺噴灌漿和壩基三管高壓擺噴灌漿同孔同軸。壩基三管高壓擺噴灌漿鉆孔的深度以壩基面和強風化下線為界線，灌漿孔布置圖如圖1所示。

圖1　灌漿孔布置示意圖

2.2　幕墻的厚度

水庫除險加固施工中，采用折板式結構進行擺噴墻設計，折角為25°，搭接長度>20 cm，擺角為30°，防滲墻的厚度要控制在16～30 cm以內。平均厚度保持在20 cm。

3　高壓定噴灌漿施工工藝

3.1　高壓定噴灌漿施工流程

高壓定噴灌漿作業流程如下：測量放線→鉆機就位→成孔→清孔→插入高噴管→開啟空壓機送風→打開高壓泵送水→泵送配置漿液→高噴作業→檢查高噴參數→回灌→保持孔內滿漿→進行下一個孔位的施工。

3.2　測量放線

在開始施工之前，進行管線調查，清理場地中的障礙物，對于無法清除的工程建筑要做好保護工作，然后對地基進行夯實和整平，將電力線路、輸送管路、施工機械布置好，保證施工現場達到“三通一平”的基本要求。施工前使用全站儀對擺噴施工的控制重點進行測定，并做好標記，復測檢驗達到要求后，利用測線和鋼尺進行孔位的布設施工，并利用竹簽釘緊，做到一孔一簽，孔位的偏差不能超過50 mm[1]。根據施工軸線工作面高程測量值確定各高噴孔的起噴和終噴高度。檢查灌漿時所使用的水泥，質量達到要求以后才能使用。

3.3　鉆孔施工

選用CM485鉆機進行鉆孔施工，并使用Φ146套管跟管鉆進，鉆孔的直徑保持在150 mm。鉆機進場后，將其安放到設計的孔位上，平穩、準確地安裝管架，鉆孔孔位的誤差要控制在5 cm以內,孔深偏差控制在10 cm以內?？仔甭什辉试S超過1%，孔底沉淀不能超過20 cm。鉆進過程主要分為兩個工序，首先進行一序孔的鉆孔施工，然后進行二序孔的鉆孔施工[2]。在進行鉆孔時，要對先導孔鉆孔過程中遇到的各種情況進行記錄，然后結合巖芯的具體情況分析分層地層的深度，最后將鉆孔深度確定出來。

3.4　灌漿施工

先打試樁2～3根，確定施工工藝及定噴效果，將施工參數確定出來，然后即可開始高壓定噴樁作業。施工過程中，要先進行內排樁的施工，然后再進行后外排樁的施工。為了保證樁與樁之間咬合的良好性，建議使用打一跳一的施工方法，且間隔時間要控制在36 h以內。高壓噴機安放到設定位置后，先在地面進行試噴和試擺，確定噴射方向，相關參數達到設計指標后再將噴射管下到孔底位置，并根據規定參數進行噴射，漿液從孔口返出并且情況一切正常以后，就可以進行提升噴射。對于砂卵石層噴射工程中容易出現的塌孔情況，要先移開高噴機，然后利用鉆機掃孔，并把黏土漿液倒入進行護壁，才可以開展高噴作業[3]。當噴射過程中遇到故障時，要立即停噴，排除故障，然后把噴管下到停噴深度0.2 m以下，重新進行噴射，保證板墻之間連接的良好性。

4　質量控制措施

在施工過程中，由于高壓定噴樁施工難度比較大，為了保證工程的施工質量，需要嚴格按照以下要求進行控制：

(1)鉆機就位后，要求設計誤差不能超過2 cm，垂直度誤差要控制在1%以內。一般可以使用吊錘球和鋼尺測量的方法來進行檢測，在達到精度要求以后即可開始鉆孔施工。

(2)進行施工時，要將各種施工參數控制好，對于遇到的問題及時進行處理，在施工現場做好記錄工作，并及時進行調整和處理，將處理結果向上級匯報。

(3)進行高壓定噴施工時，盡量保持施工的連貫性，如果施工過程中需要拆卸噴射管，要重新進行噴射，搭接的長度要控制在200 mm以上。

(4)施工過程中要嚴格按照規定要求進行施工，技術人員和施工班組負責人要做好質量檢測工作。

5　結　論

在進行高壓擺噴灌漿施工過程中，要科學的選擇施工參數，并將設計資料和先導孔的對比工作做好，確定施工鉆孔的深度，并將孔深控制好，嚴格檢查進漿密度和回漿密度。對于施工中遇到的問題要及時對問題出現的原因進行分析，然后針對性的進行處理，保證工程的施工質量可以達到要求。本工程完工后，經過多年的運行觀測證明，水庫壩體滲漏水的情況已經得到了控制，此部分壩體補強灌漿效果達到了預期要求。

參考文獻：

[1]中華人民共和國國家發展和改革委員會.水電水利工程高壓噴射灌漿技術規范:DL/T 5200—2004[S].北京:中國電力出版社,2005.

[2]王冬如，王煒，魏廣平.高壓定噴灌漿技術在青弋江灌區堤防加固工程上的應用[J].海河水利，2013(1)：61-62，65.

[3]魏雪瑩,姜慧玲,李紅艷,等.高壓擺噴灌漿技術在三刀水庫工程中的應用[J].內蒙古水利,2008(2):85-86.