水利水電工程水泥灌漿質量控制要點

□時二強 靳志娟

（中國水利水電第五工程局有限公司）

0 引言

灌漿工程是水利水電工程項目進行基礎加固、減小滲漏、充填結構物空腔、裂隙十分有效的技術手段之一。根據所用材料的不同可劃分為：化學、水泥和黏土灌漿等，而水泥灌漿在水利水電基礎處理工程中最為常見。作為隱蔽工程如何確保施工質量、控制單項工程投資，確保灌漿效果顯得尤為重要。灌漿工程質量控制全過程剖析，提出詳細控制手段加以實施，將更好的保證水泥灌漿質量，為水利水電工程水工建筑物運行安全奠定堅實基礎。

1 前期工作管理

1.1 對施工隊伍進行資質審查

水泥灌漿工程工序簡單、投入少、時段集中、工期緊，在隊伍選擇過程中若忽視隊伍資質能力與工程規模的適應性，隊伍綜合素質能力及技術管控水平等問題，將會給工程帶來不可預見的質量和安全隱患。從嚴、謹慎選擇施工隊伍，審查相關資質證書，能較好的杜絕此類問題的發生。

1.1.1 施工隊伍的承攬資格審查

施工隊伍自身必須具有承攬相應級別工程的承包資質資格，才能較好的完成灌漿施工內容。開工前，必須了解、核實施工隊伍的施工經驗及能力，對特殊工種的上崗資格證書有效性等進行檢查，杜絕人員因素對灌漿施工質量的影響。

1.1.2 施工機械的選定

施工單位使用的鉆孔設備、灌漿設備及配套設施，必須按照規范標準、設計要求、施工方案、結合現場地質及環境因素，選擇適合、匹配的鉆孔灌漿成套機具，并保證其性能的可靠。做好以下幾項審查工作：灌漿泵額定泵壓能否滿足設計最大壓力和規范規定；壓力表的最大量程是否滿足最大壓力要求及規范規定；鉆孔設備與施工場地是否配套、鉆孔孔徑是否滿足設計圖紙要求、能否在施工現場進行順利搬運和施工；所采用的灌漿形式是否與試驗方案確定的形式吻合等。通過上述工作審查，建立適用成套設備清單，對于不符合施工要求或不適應地質條件的設備不允許進入施工現場投入灌漿作業。

1.1.3 自動設備檢查

自動記錄儀具有收集和記錄灌漿過程中相關數據信息的功能，如：孔號、段位、段長、灌漿壓力、漿液比重、漿液流量、灌漿時長、水泥用量等必要工程施工信息。在一定程度上能夠宏觀的反映施工部位地質情況和施工質量情況。施工前應特別注重各類計量儀表的檢驗、率定及有效性檢查工作，以便在后續施工過程中此類設備能夠準確監測、反饋相關施工數據。

1.2 技術交底

技術交底工作是任何施工項目開工前都不可缺失的重要技術組成部分，灌漿工程尤為重要。交底工作應從設計意圖和施工技術兩方面內容開展，一方面從灌漿設計意圖、特殊地質地段、灌漿效果要求等方面了解其對關聯施工項目和灌漿施工特殊部位的設計要求；另一方面按照已審批的施工方案進行操作層面的詳細施工技術交底，明確施工方法、施工步驟、重點控制內容及相關處理預案。通過兩方面的交底充分了解、掌握施工中的重點環節，能夠使施工過程順暢、降低過程問題的發生和保證編制預案的適用。

2 施工過程控制

2.1 孔位布置與施鉆

灌漿孔應嚴格按照施工圖紙所示位置布設，采用測量精準定位灌漿軸線，根據軸線采用鋼卷尺確定孔排距。布孔完成后應對孔距、孔位、孔口高程進行校核確認，孔位和孔距的偏差將影響孔、排間灌注效果，超出允許值必須調整；孔口高程是推算灌漿體底部高程的必要數據，鉆孔欠深影響灌漿質量；超深影響工期、增加投資，不經濟。

鉆孔需采用地質鉆機，以保證鉆孔的垂直度和獲取較為完整的巖心。垂直度是保證單孔灌漿體之間相連接的控制參數之一；單體在在確定的灌漿參數下獲取滿意的灌漿效果；通過巖芯獲取率能夠判斷真實地質狀況，可為灌漿效果的最終評價提供可靠依據。

2.2 鉆孔、裂隙沖洗

灌漿孔鉆設完成后進行鉆孔和裂隙沖洗，沖洗工作均由灌漿系統完成。鉆孔沖洗應使孔底沉積厚度＜20 cm；裂隙沖洗宜采用壓力水沖洗，沖洗壓力可為灌漿壓力的80%，灌漿壓力若＞1MPa 時，采用1MPa。同時，裂隙沖洗還應根據巖心獲取情況及地質資料分析地層巖性及破碎程度的不同情況商定沖洗時間的長短，一般裂隙沖洗應控制在回水澄清10 min或沖洗≤20 min為宜。

2.3 灌前壓水試驗

沖洗完成后，為選擇開灌比級應進行灌前壓水試驗，通過壓水分析巖石可灌性進而確定開灌比級，試驗壓力為灌漿壓力的80%。嚴格控制試驗壓力，避免持續和瞬時超壓使巖體抬動或加大裂隙開度，而造成原始巖體破壞。因此，試驗過程應嚴格控制施壓，保證逐漸抬升至額定壓力。對于巖溶泥質充填物和遇水性能易惡化的巖層，可不進行灌前壓水。

2.4 灌漿過程控制

通過灌前壓水確定開灌比級后，進入灌漿施工。灌漿工序是灌漿工程的主控項目，施工情況的好壞直接影響到灌漿質量。因此，需要對以下環節加強控制。

2.4.1 人員控制

灌漿工程施工質量受人為因素影響較大，現場管理人員應隨時督促、檢查各類操作人員施工質量，確保鉆孔及灌漿各環節滿足方案、規程要求。注意施工過程記錄的收集工作，并確保記錄資料的及時性、完整性、真實性。同時，加強各類操作人員的日常技術培訓和質量意識教育工作，以提高操作人員技術水平和責任心。

2.4.2 設備控制

合理選用灌漿設備是順利開展灌漿工作的關鍵，設備選用應保證滿足各類灌漿參數需要。攪拌機的轉速和拌合能力應分別與漿液類型和灌漿泵的排漿量相適應。灌漿泵額定工作壓力應大于最大灌漿壓力的1.50倍，壓力波動范圍宜小于灌漿壓力的20%，排漿量能夠滿足最大注入率的要求。壓力表應滿足設計灌漿壓力在其1/4～3/4 范圍內。灌漿塞應與采用的灌漿方式、方法、灌漿壓力及地質條件相適應，在最大灌漿壓力下能可靠地封閉灌漿孔段。

灌漿設備應注意維護保養，確保正常工作狀態；對于量測設備在維護保養的基礎上，還應做好定期校驗或檢定工作，保持量值準確。

2.4.3 漿液控制

水泥漿液主要控制原材料質量和漿液質量。灌漿工程所使用的水泥品種，應根據灌漿目的和環境水的侵蝕作用等由設計確定，強度等級和細度是原材料的控制重點。漿液質量由均勻性、密度、待灌時間和溫度等方面組成，選擇合適的制漿設備，嚴格稱量系統，通過試驗匹配攪拌時間是保證漿液質量的關鍵；待灌時間和溫度控制是原材特性所決定的，施工過程中同樣不可忽視。

2.4.4 灌注過程控制

灌注工作必須按照分序加密原則，根據灌漿目的不同采用試驗確定的灌注方式連續進行。灌注時應盡快達到設計壓力，且必須注意控制灌注壓力與注入率相適應。對接觸段、注入率較大的孔段及裂隙發育部位，應采用分級升壓。灌漿壓力以孔口回漿管壓力表讀數峰值為準，控制壓力表指針擺動范圍在灌漿壓力的20%以內，擺動幅度應做好記錄工作。漿液所用比級、變漿標準、結束標準應嚴格按照規范要求執行。

2.4.5 封孔質量控制

灌漿結束后應妥善封孔，根據灌漿目的不同采用置換法或機械壓力封孔法。任何封孔方式均需采用0.50∶1.00水泥漿置換孔內漿液，對機械壓力封孔法在置換完成后應采用允許灌漿壓力對該孔進行純壓式機械封孔工作。待封孔漿液析水凝固后，孔口剩余干縮段需使用干硬性水泥砂漿填充壓實抹平。

封孔所使用水泥應與灌漿水泥相同，并適當摻加外加劑改善漿液、砂漿的施工性能，以便提高漿液結石的抗滲防裂能力。

3 灌漿效果檢查

灌漿質量檢查以鉆孔取芯、壓水試驗測試成果為主，結合灌漿施工記錄等資料進行綜合評價。試驗應在該部位灌漿結束一定時間后進行，檢查孔數量及壓水方式均應根據灌漿目的的不同按規范要求確定。

壓水試驗成果取得后應嚴格按照規范合格標準進行灌漿質量判定，灌漿質量不滿足要求的，應對不合格區段進行補灌處理直至合格為止。

4 結語

總之，水泥灌漿工程作為水利水電工程的隱蔽工程項目，其施工質量很難直觀評價、判斷，只有運用科學的管理及控制手段，加強對施工過程中關鍵問題、主要因素、重點部位等內容的嚴格把控，才能夠確保灌漿質量。從而，保證水工建筑物的安全可靠運行，同時確保水利水電工程預期經濟效益的實現。