芻議鋼襯灌漿的施工方法

徐澤鵬，郎彥林

(黑龍江桃山水庫管理處，黑龍江七臺河154600)

隨著水利工程的增加和水庫除險加固工程的開展，防滲工程也隨之多了起來，除了帷幕固結(jié)等常規(guī)的防滲方式外，振沖及鋼襯灌漿也常有出現(xiàn)，以下闡述鋼襯灌漿的方法與經(jīng)驗，愿與同仁討論。

1 灌漿材料的選擇與漿液配置

灌漿工程所采用的水泥品種，應(yīng)根據(jù)灌漿目的和環(huán)境的侵蝕作用等由設(shè)計確定。一般情況下，應(yīng)采用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽大壩水泥。當(dāng)有耐酸或其它要求時，可用抗酸水泥或其它類特種水泥。使用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥灌漿時，應(yīng)得到設(shè)計許可。灌漿漿液水灰比不宜稀于1∶1(重量比，以下同)。鋼襯接觸灌漿對水泥標(biāo)號和細(xì)度的要求可參照壩體接縫灌漿的相應(yīng)要求。灌漿用水泥必須符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不得使用受潮結(jié)塊的水泥。采用細(xì)水泥時，應(yīng)嚴(yán)格防潮和縮短存放時間。灌漿用水應(yīng)符合拌制水工混凝土用水的要求。

水工建筑物水泥灌漿一般使用純水泥漿液。在特殊地質(zhì)條件下或有特殊要求時，根據(jù)需要，通過現(xiàn)場灌漿試驗論證，可使用下列類型漿液:

1)細(xì)水泥漿液:系指干磨水泥漿液、濕磨水泥漿液和超細(xì)水泥漿液。

2)穩(wěn)定漿液:系指摻有少量穩(wěn)定劑，析水率≤5%的水泥漿液。

3)混合漿液:系指摻有摻合料的水泥漿液。

4)膏狀漿液:系指塑性屈服強度＞20 Pa的混合漿液。

另外根據(jù)灌漿需要，可在水泥漿液中摻入砂。應(yīng)為質(zhì)地堅硬的天然砂或人工砂，粒徑≤2.5 mm，細(xì)度模數(shù)≤2.0，SO3含量宜＜1%，含泥量≤3%，有機物含量≤3%;還可根據(jù)灌漿需要，可在水泥漿液中加入下列外加劑:

1)速凝劑:水玻璃、氯化鈣、三乙醇胺等。

2)減水劑:萘系高效減水劑、木質(zhì)素磺酸鹽類減水劑等;所有外加劑凡能溶于水的應(yīng)以水溶液狀態(tài)加入。各類漿液摻入摻合料和加入外加劑的種類及其摻加量應(yīng)通過室內(nèi)漿材試驗和現(xiàn)場灌漿試驗確定。需說明的是純水泥漿液一般可不再進(jìn)行室內(nèi)試驗。

2 制漿的方法與要求

首先制漿材料必須稱量，稱量誤差應(yīng)＜5%。水泥等固相材料宜采用重量稱量法。各類漿液必須攪拌均勻并測定漿液密度。純水泥漿液的攪拌時間，使用普通攪拌機時，應(yīng)不少于3 min;漿液在使用前應(yīng)過篩，自制備至用完的時間宜＜4 h。寒冷季節(jié)施工應(yīng)做好機房和灌漿管路的防寒保暖工作。炎熱季節(jié)施工應(yīng)采取防熱和防曬措施。漿液溫度應(yīng)保持在5℃ ～40℃。若用熱水制漿，水溫不得超過40℃。

3 灌漿設(shè)備和機具

攪拌機的轉(zhuǎn)速和拌和能力應(yīng)分別與所攪拌漿液類型和灌漿泵的排量相適應(yīng)，并應(yīng)能保證均勻、連續(xù)地拌制漿液。灌漿泵性能應(yīng)與漿液類型、濃度相適應(yīng)，容許工作壓力應(yīng)大于最大灌漿壓力的1.5倍，并應(yīng)有足夠的排漿量和穩(wěn)定的工作性能。灌注純水泥漿液應(yīng)采用多缸柱塞式灌漿泵。灌漿管路應(yīng)保證漿液流動暢通，并應(yīng)能承受1.5倍的最大灌漿壓力。灌漿泵和灌漿孔口處均應(yīng)安設(shè)壓力表。使用壓力宜在壓力表最大標(biāo)值的1/4～3/4。壓力表應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢定，不合格的和已損壞的壓力表嚴(yán)禁使用。壓力表與管路之間應(yīng)設(shè)有隔漿裝置。灌漿塞應(yīng)和采用的灌漿方式、方法、灌漿壓力條件相適應(yīng)。膠塞應(yīng)具有良好的膨脹性和耐壓性能，在最大灌漿壓力下能可靠地封閉灌漿孔段，并且易于安裝和卸除。灌漿壓力＞3 MPa時，應(yīng)配制和采用下列灌漿設(shè)備和機具:

1)高壓灌漿泵，其壓力擺動范圍不大于灌漿壓力的20%。

2)耐蝕灌漿閥門。

3)鋼絲編織膠管。

4)大量程壓力表，其最大標(biāo)值宜為最大灌漿壓力的2.0～2.5倍。

5)孔口封閉器或?qū)Ｓ酶邏汗酀{塞。

集中制漿站的制漿能力應(yīng)滿足灌漿高峰期所有機組用漿需要。制漿站應(yīng)配備除塵設(shè)備，當(dāng)漿液需摻入摻合料或加入外加劑時，應(yīng)增設(shè)相應(yīng)的設(shè)備。所有灌漿設(shè)備應(yīng)注意維護(hù)保養(yǎng)，保證其正常工作狀態(tài)，并應(yīng)有備用量。

4 鋼襯灌漿的施工與檢驗

鋼襯接觸灌漿孔的位置宜在現(xiàn)場經(jīng)錘擊檢查確定。每一個獨立的脫空區(qū)布孔應(yīng)≥2個，最低處和最高處都應(yīng)布孔。

在鋼襯上鉆灌漿孔宜采用磁座電鉆，孔徑≥12 mm。每孔宜測記鋼襯與混凝土之間的間隙尺寸。鋼襯接觸灌漿也可在鋼襯上預(yù)留灌漿孔，孔內(nèi)宜有絲扣，在該孔處鋼襯外側(cè)應(yīng)補焊加強鋼板。在鋼襯的加勁環(huán)上應(yīng)設(shè)置連通孔，以便于漿液串通，孔徑≥16 mm。

灌漿前應(yīng)用風(fēng)檢查縫隙串通情況，吹除空隙內(nèi)的污物和積水。風(fēng)壓必須小于灌漿壓力。灌漿壓力必須以控制鋼襯變形不超過設(shè)計規(guī)定值為準(zhǔn)?？筛鶕?jù)鋼襯的壁厚、脫空面積的大小以及脫空的程度等實際情況確定，一般≤0.1 MPa。鋼襯接觸灌漿漿液水灰比可采用 1∶1、0.8∶1、0.6(或 0.5)∶1共3個比級，必要時可加入減水劑。應(yīng)盡量多灌注較濃級漿液。灌漿應(yīng)自低處孔開始，并在灌漿過程中敲擊震動鋼襯，待各高處孔分別排出濃漿后，依次將其孔口閥門關(guān)閉。同時應(yīng)記錄各孔排出的漿量和濃度。在規(guī)定的壓力下，灌漿孔停止吸漿，延續(xù)灌注5 min，即可結(jié)束。灌漿短管與鋼襯間可采用絲扣連接，也可焊接。灌漿結(jié)束后用絲堵加焊或焊補法封孔。焊后用砂輪磨平。灌漿結(jié)束7～14 d后采用錘擊法進(jìn)行灌漿質(zhì)量檢查，脫空范圍和程度應(yīng)滿足設(shè)計要求。

［1］中國水利水電基礎(chǔ)工程局.DL/T5148－2001水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范［S］.北京:中國電力出版社，2001.