水利工程除險(xiǎn)加固中灌漿施工的應(yīng)用研究

董雪君 王翠平

（河南省西華縣水利局，河南 周口 466600）

近年來，隨著大眾對(duì)水庫除險(xiǎn)加固的重視度的日益提高，人們更加重視水庫的防滲效果。如何提高水庫除險(xiǎn)加固的質(zhì)量成為當(dāng)前建筑者研究的重要內(nèi)容。帷幕灌漿施工是水庫除險(xiǎn)加固防滲處理的重要手段，是一項(xiàng)實(shí)用性強(qiáng)、安全性高、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的工程技術(shù)，對(duì)確保水庫的安全運(yùn)行發(fā)揮著重要的作用，從而廣泛應(yīng)用在水庫施工中［1］。下面則以大余縣油羅口水庫除險(xiǎn)加固工程為例，分析帷幕灌漿的施工技術(shù)。

1 合理選擇施工材料

開展灌漿施工時(shí)，其灌漿材料必須依據(jù)工程的設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行選擇，該工程使用PO42.5硅酸鹽水泥摻II級(jí)粉煤灰作為灌漿材料。對(duì)鉆遇斷層破碎地帶等特大位置，需要在水泥漿內(nèi)加入混合料或外加劑，其材料摻入量根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定，并把試驗(yàn)結(jié)果上報(bào)至監(jiān)理工程師批準(zhǔn)方可施工［2］。

2 設(shè)置灌漿孔

根據(jù)工程設(shè)計(jì)的要求設(shè)置合理的灌漿孔，分序列展開操作，每?jī)蓚€(gè)灌漿孔相隔3m。灌漿孔鉆孔位置與所設(shè)計(jì)的位置最大偏差不得超過10cm。如果出現(xiàn)特殊情況必須調(diào)整孔位，要上報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后方可施工，并認(rèn)真記錄具體孔位。開展鉆孔施工操作時(shí)，實(shí)施鉆孔的順序要依據(jù)循環(huán)灌漿分序原則施工，相同次序孔可以在相同時(shí)間段展開鉆孔施工。成孔作為帷幕灌漿施工的首道工序，也是尤為重要的環(huán)節(jié)。成孔質(zhì)量直接影響整體帷幕灌漿施工的質(zhì)量及施工效果。因此，想要又好又快的完成施工，設(shè)置鉆架和鉆機(jī)時(shí)，必須先對(duì)場(chǎng)地實(shí)施整平清理操作，并依據(jù)工程情況鋪設(shè)相應(yīng)的地板并搭設(shè)鉆孔平臺(tái)，安裝的鉆機(jī)要保持在穩(wěn)定、端正的狀態(tài)。鉆機(jī)安放完工后，必須對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，明確鉆機(jī)的動(dòng)力、供電等設(shè)備后方可正常施工。每次鉆孔時(shí)要認(rèn)真檢查所用鉆桿、鉆具及其零部件，禁止運(yùn)用彎曲變形的鉆桿或鉆具。

3 合理控制孔向

每一個(gè)灌漿孔實(shí)施鉆進(jìn)操作時(shí)必須多次檢測(cè)孔斜，實(shí)際操作步驟如下：孔深度大于30m每隔5m進(jìn)行一次測(cè)斜操作，小于30m每隔10m進(jìn)行一次測(cè)斜。實(shí)際施工時(shí)必須注意，合理控制上部20m范圍內(nèi)的孔斜，帷幕灌漿鉆孔孔低其偏差允許范圍如表1.如果實(shí)施測(cè)斜操作發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜值大于設(shè)定最大允許規(guī)范值，及時(shí)行針對(duì)性的糾偏措施。如果糾偏效果不佳者必須重新開孔，根據(jù)壓水試驗(yàn)、單位耗灰量等一般資料展開分析，其結(jié)果如果影響灌漿質(zhì)量，實(shí)施有效的補(bǔ)救措施，必要情況下距原報(bào)廢孔位0.2m位置再次開孔。

表1 鉆孔孔低設(shè)定的最大允許偏差值

4 設(shè)置灌漿段長(zhǎng)度

灌漿操作開展分段施工模式，特殊情況下依據(jù)監(jiān)理工程師的指導(dǎo)適量縮短或增加灌漿段長(zhǎng)度。灌漿段長(zhǎng)誤差不超過30cm，進(jìn)行灌漿施工時(shí)如果遇到斷層、巖溶等地質(zhì)，必須把段長(zhǎng)掌控在3.0m或小于3.0m。鉆孔穿越較為柔軟的破碎巖石發(fā)生塌孔或漏水的情況，設(shè)為一段先實(shí)施灌漿施工，待凝固24h后可以再次鉆進(jìn)。

5 鉆孔、沖洗操作

鉆孔主要分為三序工程，一序、二序孔均為鋼管樁注漿孔，在開展基坑開挖操作時(shí)起到支護(hù)作用，三序孔設(shè)置為旋噴注漿孔，具有固沙封水的效果。沿著井筒中心線方向設(shè)置三排帷幕珠江孔，孔距為3m，排距設(shè)置為2.8m。共設(shè)有42個(gè)注漿鉆孔，每個(gè)孔的深度約為13.5m，采用θ108mm鉆頭進(jìn)行施工，鉆入所設(shè)計(jì)的孔深，下部采用θ89mm*3.5mm鋼管至孔底，孔口焊接使用θ89mm法蘭盤。沿著井筒中心線在其兩側(cè)設(shè)計(jì)二序孔，在井筒外側(cè)設(shè)置加密鉆孔，與一序孔間距約為1.5m，共有37個(gè)，孔深為18.5。鉆進(jìn)操作與一序孔相同，孔口也使用θ89mm法蘭盤焊接。旋噴鉆孔設(shè)置在注漿孔外側(cè)及其開挖部位東西段，鉆孔間距設(shè)置為1.0m，終孔完成后立即旋噴注漿，共設(shè)有44個(gè)，孔深度設(shè)置為15m，采用θ127mm鉆頭鉆至要求孔深，鉆孔結(jié)構(gòu)如圖3。帷幕灌漿鉆孔使用壓力水脈動(dòng)沖洗，裂隙沖洗時(shí)因先展開沖洗待回水澄清后10分鐘結(jié)束。帷幕灌漿施工必不可少的工序就是導(dǎo)孔，對(duì)開展鉆孔操作后返水情況較好的孔段，需要實(shí)施簡(jiǎn)單的壓力處理。壓力時(shí)間掌控在20min。每隔5min進(jìn)行一次讀表，共實(shí)施4次讀數(shù)。若最大值與最小值差＜最紅的終值12%即可。

6 密封孔底

水庫除險(xiǎn)加固完成灌漿操作后，必須采用置換或壓力灌漿等封堵法展開孔洞密封操作。全孔灌漿完工后，采用配合比為5：1的水泥漿來置換孔洞內(nèi)部漿液，同時(shí)采用相同的配合比的水泥漿設(shè)置較大的灌漿壓力實(shí)現(xiàn)0.5h純壓，整個(gè)過程做好詳細(xì)的灌漿操作。

7 殊情況處理

7.1 冒漿處理：灌漿施工中發(fā)生冒漿后，工作人員及時(shí)實(shí)施鉛封、封堵等處理措施，并合理控制灌漿壓力、加大漿液濃度、設(shè)置恰當(dāng)?shù)倪M(jìn)漿量，等待冒漿停止之后，壓力達(dá)到設(shè)定的壓力，開展正常灌漿操作。

7.2 串漿處理：灌漿操作時(shí)，如果串漿孔是待灌孔，可以開展同時(shí)灌漿操作。如果沒有條件一同進(jìn)行灌漿操作，可以把串漿孔管孔進(jìn)行堵塞處理。待灌漿孔施工結(jié)束后，串漿孔及時(shí)進(jìn)行掃孔、沖洗后方可繼續(xù)灌漿。同時(shí)，可以適當(dāng)加長(zhǎng)相鄰兩個(gè)序孔施工間隔時(shí)間，避免新灌入的泥漿把前期灌入之裂隙內(nèi)的漿液結(jié)石沖開。

7.3 灌漿中斷處理：因出現(xiàn)突發(fā)事件不得不停止灌漿施工，此時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員采用以下措施進(jìn)行處理：①使用高效的方法盡可能縮短灌漿中斷時(shí)間；②但灌漿中斷時(shí)間大于30分鐘，采用恰當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)鉆孔進(jìn)行沖洗操作，如果沖洗并無效果，可以進(jìn)行掃孔再次灌漿；③恢復(fù)正常灌漿操作后，采用中斷前所用的水灰比。

總之，帷幕灌漿憑借著實(shí)用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在水庫除險(xiǎn)加固中得到廣泛應(yīng)用。通過應(yīng)用帷幕灌漿，不僅可防止?jié)B漏、裂縫，加固壩基的作用，而且有利于確保我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的順利開展。

［1］任曉靜，張利軍.帷幕灌漿在尚書水庫除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用探討［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015，（7）：1291.

［2］周蘭芳.帷幕灌漿在水庫除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用［J］.農(nóng)業(yè)科技與信息，2015（12）：102-103.