淺談集渣坑特種水泥超前注漿施工技術(shù)

王生楠

【摘要】某輸水隧洞氣墊式巖塞進水口設(shè)計從前至后分為爆破巖塞體、鎖口段、梯型高邊墻集渣坑及檢修豎井前隧洞連接段；作為巖塞體爆破巖渣的主要處置方式，集渣坑的作用尤為重要，需嚴(yán)格保證集渣運行期間的穩(wěn)定。

【關(guān)鍵詞】集渣坑；特種水泥；注漿堵水

1、工程概況

集渣坑超前注漿布置在巖塞爆破口后端，超前注漿共分為2次，第一次灌注段長24m，注漿孔共32個；第二次灌注段長15～18m，注漿孔共34個。

2、施工方法

在集渣坑G0-125樁號附近布置兩套注漿系統(tǒng)，注漿系統(tǒng)包括注漿材料存放處、制漿設(shè)備、儲漿設(shè)備、漿液輸送設(shè)備、輸送管路等。

集渣坑超前注漿施工制漿、儲漿、注漿系統(tǒng)示意圖見下圖：

3、注漿材料

集渣坑超前注漿材料為兩種，一種為HSC（防滲帷幕型）注漿材料，另一種為HSC（含水細砂型）注漿材料。注漿材料選用HSC（含水細砂型）注漿材料，如在鉆孔過程中遇有大的涌水、塌孔或掉塊難以鉆進時，立即停止鉆進，以2.0～4.0MPa的壓力，灌注0.5：1的防滲帷幕型HSC漿液，待凝3h后繼續(xù)鉆進，直達設(shè)計孔深后采用含水細砂型HSC漿液進行全孔一次高壓注漿。

4、注漿現(xiàn)場試驗

注漿材料到達現(xiàn)場后，依據(jù)《水工建筑物水泥注漿施工技術(shù)規(guī)范》DL/T 5148-2012中的要求，對注漿材料進行現(xiàn)場試驗，注漿現(xiàn)場試驗主要包括密度試驗、漿液析水率試驗、馬氏漏斗黏度試驗、流動度試驗、漿液1d及3d強度試驗。

5、注漿孔鉆孔

集渣坑超前注漿鉆孔采用YQ100B風(fēng)動鉆機，鉆孔孔徑為兩種，一種為孔徑75mm（注漿孔），另一種為孔徑130mm（孔口支承管）；注漿孔施工利用鉆孔臺車進行，鉆孔臺車采用16號槽鋼與Ф28鋼筋焊接制作。

注漿臺車兩側(cè)的Ф28鋼筋平臺為活動式，臺車移動時可放下，臺車移動完后利用斜支撐，將平臺支起；在平臺上施工時，平臺底部利用腳手架管進行加固，平臺上鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)拍，作為鉆孔及注漿施工平臺。

5.1注漿孔放樣

注漿孔施工前，由測量技術(shù)人員按照設(shè)計圖紙尺寸進行放樣，孔位偏差不得大于10cm。

5.2孔口支承管施工

超前注漿孔全部埋設(shè)孔口管（支撐管），孔口管開孔直徑130mm，埋設(shè)Ф91mm、壁厚3mm、長度3.0m的孔口管，管口500mm用堵漏劑固定，待凝后采用0.5：1的含水細砂型漿液低壓注漿固定；孔口管外端焊接法蘭盤，利用法蘭盤安裝DN100法蘭式整體球閥，球閥外端預(yù)留30cm管頭，球閥示意圖見下圖：

孔口管鉆孔采用YQ100B鉆機鉆孔，鉆孔直徑130mm，鉆至3.0m深后立即安裝孔口支承管，孔口管安裝時在支承管的頂部與巖壁間預(yù)埋一排氣管，排氣管管徑為DN15，埋設(shè)深度為700mm，孔口管及排氣管利用堵漏劑進行固定，達到凝結(jié)時間后進行注漿；孔口管注漿時，灌至排氣管返漿時，停止注漿。

注漿孔鉆孔施工及注漿塞安裝時，穿過球閥進行施工。

6、注漿孔沖洗

注漿前采用高壓水進行鉆孔沖洗和裂隙沖洗，沖凈孔內(nèi)巖粉、雜質(zhì)，直到回水清凈；沖洗壓力為1.0MPa，采用Ф15的PVC軟管插入孔底，邊沖洗邊將PVC軟管拔出；如果注漿孔存在坍塌或出水量大于10L/min，禁止注漿孔沖洗。

7、漿液拌制

HSC含水細砂型漿液拌制采用ZJ-400D型高速攪拌機拌制漿液，拌制完成后輸送至YJ-200A立式雙層攪拌筒，通過攪拌筒輸送至注漿泵。

HSC防滲型帷幕型漿液拌制采用低速攪拌機拌制漿液，拌制完成后輸送至YJ-200A立式雙層攪拌筒，通過攪拌筒輸送至注漿泵。

8、注漿

注漿采用3SNS-A型注漿泵（最大注漿壓力10MPa，排量207L/min）進行注漿，F(xiàn)EC-GJ3000型自動記錄儀記錄。

超前注漿施工順序為由外環(huán)至內(nèi)環(huán)，先施工邊墻及頂拱孔，最后底板，每環(huán)內(nèi)先施工一序孔后施工二序孔。

第一環(huán)一序孔注漿壓力為2～3MPa，水灰比為1：1，第一環(huán)二序孔注漿壓力為4～6MPa，水灰比為0.8：1，施工順序為由邊墻至頂拱；第二環(huán)以內(nèi)注漿壓力為4～6MPa，水灰比為0.8：1，施工順序為由邊墻至頂拱；最后進行底板孔的注漿施工。

一序、二序孔的間隔時間為2h。

9、注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

超前注漿一序孔的注漿時間約為1小時，注漿水泥注入量在1000～1500kg時可結(jié)束注漿；二序孔的注漿時間約為0.5小時，注漿水泥注入量在500～1000kg時可結(jié)束注漿。

10、特殊情況處理

串漿：如果出現(xiàn)串漿孔，同時對串漿孔進行并灌處理，3SNS-A型注漿泵可以同時并灌兩孔。

注漿中斷：注漿應(yīng)連續(xù)進行，如因故中斷，及早恢復(fù)注漿，不能及時恢復(fù)注漿時，根據(jù)實際情況，對鉆孔進行沖洗或掃孔后恢復(fù)注漿?；謴?fù)注漿后的注漿壓力可采用中斷前的數(shù)值。

注入量大：注漿段注入量大，注漿難于結(jié)束時，控制漿液的凝結(jié)時間、擴散度等參數(shù)或采取限壓、限量、間歇灌注等措施。

球閥漏水、漏漿：球閥與注漿管連接為螺栓式連接，如出現(xiàn)漏水、漏漿等情況，立即更換球閥。

11、注漿質(zhì)量檢查

超前注漿質(zhì)量檢查采用壓水試驗的方法檢查，壓水試驗檢查在該部位注漿結(jié)束3～7天后進行。檢查孔的數(shù)量為注漿孔總數(shù)的5%，壓水試驗壓力為0.5MPa。壓水試驗段的數(shù)量的90%顯示的透水率不高于5.0Lu，即為合格。

對不合格段的檢查孔，分別進行注漿，并進行二次加固注漿。