李曉梅

　　身份證號(hào)： 53352219930510****

　　摘　要：某重力壩壩基地質(zhì)缺陷及軟弱結(jié)構(gòu)面對(duì)壩體應(yīng)力、滲透穩(wěn)定、變形穩(wěn)定及整體穩(wěn)定影響較大，同時(shí)爆破松動(dòng)和卸荷松弛對(duì)巖體也造成一定的損害，需采取可靠的加固處理措施，其中固結(jié)灌漿是重要的處理措施之一。壩基固結(jié)灌漿采用無(wú)蓋重灌漿、有蓋重補(bǔ)強(qiáng)灌漿或引管有蓋重補(bǔ)強(qiáng)灌漿，較好解決了與混凝土施工的矛盾，灌漿質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，灌漿效果良好。

　　關(guān)鍵詞：錦屏;水電站壩基;固結(jié)灌漿;蓋重補(bǔ)強(qiáng)

　　1工程概況

　　某重力壩壩高305m，其中固結(jié)灌漿是重要的處理措施之一。在壩基固結(jié)灌漿施工過(guò)程中，為解決固結(jié)灌漿施工對(duì)混凝土澆筑和溫控工作的影響等問(wèn)題，以防止產(chǎn)生混凝土裂縫。

　　2固結(jié)灌漿施工方案

　　溫控工作有極大的干擾，導(dǎo)致溫控工作不能有效進(jìn)行，混凝土產(chǎn)生裂縫的概率增加;拱壩因封拱要求，往往在進(jìn)行一期降溫或中期冷卻，此時(shí)混凝土內(nèi)已有因冷卻形成的溫度應(yīng)力(拉應(yīng)力)，固結(jié)灌漿也會(huì)產(chǎn)生一定的抬動(dòng)力，而混凝土全級(jí)配試驗(yàn)抗拉強(qiáng)度低于混凝土濕篩試驗(yàn)(標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn))抗拉強(qiáng)度，實(shí)際混凝土抗裂安全系數(shù)較混凝土濕篩試驗(yàn)(標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn))結(jié)果偏小，實(shí)際安全系數(shù)甚至可能小于1，在上述綜合因素的作用下，蓋重凝土在固結(jié)灌漿施工期間很難避免產(chǎn)生裂縫。為防止混凝土裂縫，工程壩基固結(jié)灌漿主要采取以下施工方案。

　　1)無(wú)蓋重灌漿結(jié)合0～5m淺表層加強(qiáng)灌漿，固結(jié)灌漿和混凝土澆筑錯(cuò)位施工，灌漿孔均在原無(wú)蓋重灌孔中間按內(nèi)插法布置，孔深5m。

　　2)在廊道內(nèi)鉆孔進(jìn)行墊座基礎(chǔ)的固結(jié)灌漿，以解決和混凝土施工干擾及溫控工作等的矛盾。

　　3固結(jié)灌漿施工技術(shù)

　　重力壩工程的灌漿建筑材料最好選用質(zhì)量達(dá)標(biāo)且在使用期限之內(nèi)的硅酸鹽類水泥。水泥中砂的直徑在2.5mm之內(nèi)，細(xì)度模數(shù)≤2。在施工灌漿階段，若出現(xiàn)裂縫、溶洞或者斷層現(xiàn)象，且在灌漿后壓力值依舊低于預(yù)期壓力，則將等級(jí)≥二級(jí)的粉煤灰與水泥漿混合，作為灌漿的原材料進(jìn)行灌注，或?qū)⑺�泥漿換成水泥砂漿進(jìn)行灌漿施工，注漿用水應(yīng)符合混凝土攪拌用水標(biāo)準(zhǔn)。在重力壩混凝土的建設(shè)強(qiáng)度超過(guò)70%時(shí)進(jìn)行固結(jié)灌漿工作，并且固結(jié)灌漿工作在回填灌漿工作完成后的7d開(kāi)始施工。

　　3.1造孔工程

　　回填造孔項(xiàng)目應(yīng)選用YT-28氣腿式鑿巖機(jī)，將終孔的直徑控制在3.8cm以外。造孔位點(diǎn)要精確，與預(yù)期孔位的誤差≤10cm，角度誤差≤5°，造孔深度偏差≤20cm。在造孔過(guò)程中為了確保工程質(zhì)量，減少人力、物力的不必要損耗，需在每一階段查驗(yàn)孔位的方位角、造孔深度以及造孔傾斜度，及時(shí)改正失誤，保證工程進(jìn)度與工程質(zhì)量。同時(shí)嚴(yán)格按照工程順序進(jìn)行施工，在造孔工程出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真研究，制定并采取科學(xué)的應(yīng)對(duì)辦法，及時(shí)解決問(wèn)題。最后選用木塞堵住孔口，確�？锥春笃诘恼�常使用。

　　3.2洗孔和裂隙沖洗

　　1)在重力壩回填灌漿工作實(shí)施前對(duì)孔洞進(jìn)行10min以上的敞開(kāi)式清洗，清洗裂縫的水壓控制在1MPa以內(nèi)。鉆孔清洗應(yīng)<0.5h，并且在清洗出現(xiàn)清水的10min后結(jié)束沖洗。對(duì)于地質(zhì)條件較差的部位采取高壓風(fēng)方式清理，嚴(yán)格控制風(fēng)壓在0.5MPa以下，且不超過(guò)灌漿壓力的50%。2)重力壩的固結(jié)灌漿工程需在鉆孔沖洗結(jié)束后的1d內(nèi)進(jìn)行，若超出此時(shí)段則再次沖洗后方可實(shí)施固結(jié)灌漿工作。3)洗孔時(shí)如果發(fā)生竄孔或圍巖裂縫問(wèn)題，減小清洗水壓。若洗孔1h以后返水依然不是清水，應(yīng)立即暫停洗孔工作，找出并解決引起此現(xiàn)象的問(wèn)題。4)洗孔與裂縫清洗工作應(yīng)在鄰近孔灌漿完畢后的24h以后進(jìn)行。

　　3.3壓水試驗(yàn)

　　固結(jié)灌漿項(xiàng)目實(shí)施前進(jìn)行鉆孔的單點(diǎn)式壓水試驗(yàn)。選擇總孔數(shù)的5%的具有一定參考價(jià)值的鉆孔，選擇<1MPa且大于預(yù)期灌漿壓力50%的水壓進(jìn)行測(cè)試，待水壓達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后保持水壓穩(wěn)定，試驗(yàn)數(shù)據(jù)達(dá)標(biāo)時(shí)結(jié)束試驗(yàn)，并使用最終流量值計(jì)算與分析流量。

　　3.4灌漿

　　3.4.1灌漿壓力

　　一般情況下，重力壩漸變段的灌漿預(yù)期壓力應(yīng)為0.5MPa，其他段標(biāo)準(zhǔn)如下:Ⅲ類圍巖1MPa，Ⅳ類圍巖1～1.5MPa進(jìn)行，Ⅴ類圍巖(擠壓破碎帶)0.5～1MPa。

　　最終的灌漿壓力需根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)選擇，灌漿壓力的最大值為圍巖變形0.2mm時(shí)所達(dá)到的灌漿壓力;如若圍巖變形超過(guò)0.2mm，灌漿壓力依舊沒(méi)有達(dá)到預(yù)值，則停止增加灌漿壓力。

　　3.4.2漿液配比

　　灌漿所用的水泥漿濃度需要從小到大進(jìn)行試驗(yàn)。擠壓破碎帶的灌漿漿液水灰比值有多種選擇，分別為1∶1、4∶5。

　　3.4.3漿液變漿原則

　　1)當(dāng)水泥漿灌注速率下降壓力值無(wú)變化或者水泥漿灌注速率無(wú)變化而壓力值卻上升時(shí)，水灰比值應(yīng)保持恒定。2)當(dāng)漿液按照一定的水灰比值進(jìn)行配制，但灌漿壓力值與灌漿灌注速率沒(méi)有較大變化時(shí)，可以加大水泥漿的水灰比例;當(dāng)灌漿速率超過(guò)30Lmin時(shí)可以適當(dāng)提高漿液濃度。3)當(dāng)漿液的水灰比值達(dá)到最大，灌漿速率基本維持不變時(shí)，可使用間歇性灌漿的方式進(jìn)行灌注。4)水泥漿濃度變化后，灌漿壓力明顯升高或灌漿速率明顯降低。

　　3.4.4固結(jié)灌漿方式及結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

　　固結(jié)灌漿需要嚴(yán)格遵循施工順序進(jìn)行。在同一灌注區(qū)域之內(nèi)，Ⅱ序孔的施工工作必須在Ⅰ序孔工作完全結(jié)束后進(jìn)行。并且，重力壩固結(jié)灌漿工程需使用單孔灌漿法進(jìn)行灌漿，其中，非擠壓破碎段使用全孔一次性灌漿技術(shù)，擠壓破碎段使用序間循環(huán)分段灌漿技術(shù)，第一段長(zhǎng)度為2m，第二段長(zhǎng)度為4m。在固結(jié)灌漿施工時(shí)，要求技術(shù)人員實(shí)時(shí)觀察襯砌混凝土的變形情況，并記錄與分析觀測(cè)所得數(shù)據(jù)，混凝土襯砌變形量超過(guò)0.2mm時(shí)，立刻降低灌漿壓力。當(dāng)灌漿壓力達(dá)到預(yù)期最大值且灌注速率不超過(guò)1Lmin時(shí)，固結(jié)灌漿工作應(yīng)在灌注開(kāi)始后30min時(shí)停止。

　　3.5封孔

　　灌漿工作完成后對(duì)部分鉆孔進(jìn)行封孔，其中孔口向下與有涌水的孔使用全空灌漿法封孔，其他孔則使用導(dǎo)管注漿法進(jìn)行封孔。封孔采用干硬性水泥砂漿封閉孔口。導(dǎo)管注漿封孔法:在造孔的底端插入專用導(dǎo)管，通過(guò)該導(dǎo)管向孔內(nèi)灌注濃度為50%的漿液，使得浮漿與污水排出造孔;全孔灌漿封孔法:在造孔的底端插入專用導(dǎo)管，通過(guò)該導(dǎo)管向孔內(nèi)灌注水灰比值為2∶1的水泥漿，將灌漿塞完全置于鉆孔之中，使用最大壓力值對(duì)孔口進(jìn)行灌漿封孔。

　　3.6特殊情況處理

　　1)如因故中斷灌漿應(yīng)盡快處理，應(yīng)使用濃度大于水灰比2∶1的稀水泥漿打孔;且短時(shí)間內(nèi)不再吸收注漿，則視為注漿不合格。2)注漿作業(yè)中如發(fā)現(xiàn)注漿或注漿，可采取封堵面、嵌縫、降低注漿壓力、增加注漿濃度等方法處理。3)出現(xiàn)油泥的處理措施:立即停止鈍孔鉆進(jìn)作業(yè);當(dāng)污泥量不大時(shí)將濃度高于水灰比2∶1的稀水泥漿注入鈍孔，使水泥漿不會(huì)填滿鉆孔;注漿量大時(shí)可在開(kāi)孔的同時(shí)進(jìn)行注漿。否則，竄孔將被軟木塞嚴(yán)密密封。灌漿作業(yè)完成后再次掃走竄孔、打孔、鉆孔和灌漿。4)注漿時(shí)應(yīng)定期測(cè)量水泥漿比重，在注漿結(jié)束時(shí)也應(yīng)測(cè)量水泥漿比重，并做好注漿記錄。

　　3.7施工過(guò)程主要質(zhì)量控制

　　1)采取有效措施，防止鉆孔鉆斷冷卻水管影響溫控工作。為保證有蓋重灌漿鉆孔不鉆斷冷卻水管，在固結(jié)灌漿施工的范圍，壩體冷卻水管采用鐵管，并用插筋固定牢固以防止移位，灌漿孔孔位布置應(yīng)避開(kāi)冷卻水管不小于50cm的間距，孔位現(xiàn)場(chǎng)放樣采用儀器精確定位，鉆孔對(duì)位偏差不大于10cm，并保證孔向正確。在固結(jié)灌漿鉆孔開(kāi)始前，對(duì)壩段冷卻水管進(jìn)行通水，以發(fā)現(xiàn)鉆孔是否鉆斷冷卻水管，當(dāng)鉆孔鉆斷冷卻水管時(shí)，應(yīng)立即停止鉆孔，并用孔內(nèi)架橋措施隔離冷卻水管進(jìn)行封孔，確保冷卻水管暢通，不影響通水。2)加強(qiáng)組織管理，確保引管暢通。引管孔孔口堵塞應(yīng)嚴(yán)密，引管順坡布置，從壩體下游面引出，并采用插筋固定牢固，各根引管之間要有50cm左右的間距，滿足不影響混凝土澆筑，各管口要有管帽，并有可靠的標(biāo)識(shí)，在混凝土澆筑前后，均應(yīng)進(jìn)行管路暢通性檢查，確保管路暢通有效，有問(wèn)題及早發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理。3)施工過(guò)程監(jiān)管。為加強(qiáng)施工過(guò)程質(zhì)量控制，除由監(jiān)理進(jìn)行施工旁站，業(yè)主還引進(jìn)第三方進(jìn)行質(zhì)量檢查監(jiān)督。同時(shí)成立由參建各方組成的灌漿小組，如對(duì)透水率與單位注入量明顯不匹配的，透水率、單位注入量與孔序關(guān)系不正常的及時(shí)分析研究，提出措施及時(shí)進(jìn)行處理。上述措施提高了灌漿施工質(zhì)量，保證了灌漿效果。

　　4灌漿效果檢查分析

　　1)隨施工進(jìn)行，巖體裂隙被逐步灌注密實(shí)，巖體完整性提高、滲透性和可灌性減小，符合正常規(guī)灌漿規(guī)律。2)除15號(hào)壩段及個(gè)別壩段少量Ⅱ級(jí)巖體灌后聲波和鉆孔變模略低外，其余壩段巖體灌后聲波、鉆孔變模均滿足設(shè)計(jì)要求。15號(hào)壩段進(jìn)行了全壩段系統(tǒng)補(bǔ)強(qiáng)灌漿處理;同時(shí)考慮到Ⅱ級(jí)巖體灌前已滿足拱壩建基要求，灌后檢測(cè)成果與設(shè)計(jì)指標(biāo)相差不大，因此對(duì)部分未達(dá)標(biāo)的Ⅱ級(jí)巖體不再進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)灌漿。其他部位局部透水率、聲波不合格區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)灌漿后，進(jìn)一步檢查全部合格。

　　5結(jié)語(yǔ)

　　某重力壩壩基固結(jié)灌漿合計(jì)36.4×104延米，采用無(wú)蓋重灌漿結(jié)合多種型式的有蓋重加強(qiáng)灌漿和廊道有蓋重灌漿進(jìn)行施工，施工關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)如下：1)有蓋重固結(jié)灌漿，應(yīng)采取控制同時(shí)灌漿孔的分布和數(shù)量，控制淺表層0～5m特別是0～2m的灌漿壓力，以及分級(jí)升壓，根據(jù)注入率、注入量調(diào)整灌漿壓力等控制抬動(dòng)變形。2)無(wú)蓋重固結(jié)灌漿，應(yīng)縮小孔口段段長(zhǎng)并進(jìn)行灌漿，減少漿液外漏，提高灌漿效果，必要時(shí)可分層施工，形成灌漿蓋重，以利于下部施工;前序孔應(yīng)采用自上而下分段灌漿，同樣有利于減少漏漿、串漿和提高灌漿壓力，提高灌漿質(zhì)量，并應(yīng)采用細(xì)水泥漿液;加強(qiáng)組織管理，防止堵塞引管影響補(bǔ)強(qiáng)灌漿效果。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]朱伯芳，張超然.高拱壩結(jié)構(gòu)安全關(guān)鍵技術(shù)研究[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2010.

　　[2]DL/T 5346-2006混凝土拱壩設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

　　[3]楊曉東.水泥灌漿漿液運(yùn)動(dòng)及壓力技術(shù)分析[J].中國(guó)水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào)，2009, 7(4): 246-250.

　　[4]《巖土注漿理論與工程實(shí)例》協(xié)作組.巖土注漿理論與工程實(shí)例[M].北京：科學(xué)出版社，2001.

　　[5]孫釗.大壩基巖灌漿[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2008.

　　[6]張景秀.壩基防滲與灌漿技術(shù)：第二版[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2002.

---

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)自：http://www.jinnzone.com/shuxuelw/7220.html