童利勇

吉安市吉泰水利水電建設(shè)監(jiān)理有限公司

1 引言

灌漿施工技術(shù)無(wú)論是在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)外水利工程建設(shè)中，其應(yīng)用都有著非常悠久的歷史。灌漿施工技術(shù)憑借著自身獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在水利水電工程建設(shè)中發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用。灌漿施工技術(shù)實(shí)質(zhì)上就是將一定的混合液體傾倒在建筑物主體中，經(jīng)過(guò)自然風(fēng)干完全凝固后，總體建筑主體會(huì)更加穩(wěn)固。一般來(lái)說(shuō)，鑒于對(duì)自身安全的考量，水利水電工程在滲透性方面的要求都非常嚴(yán)格，這時(shí)在其中發(fā)揮最關(guān)鍵作用的要屬灌漿施工技術(shù)及質(zhì)量管理工作了。

2 類型

將不同操作方式作為施工工序的重要根據(jù)，一般水利水電工程灌漿施工可分為基礎(chǔ)灌漿施工以及循環(huán)灌漿施工兩種?；A(chǔ)灌漿施工的基本工藝流程是根據(jù)規(guī)定的比例混合水、水泥以及石，讓漿料符合工程需求。通過(guò)注漿設(shè)備，將泥漿灌注在預(yù)鉆孔內(nèi)，之后進(jìn)入工程基礎(chǔ)低端。固化后，地基與泥漿形成一體，從而將建筑物或地基結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)。循環(huán)灌漿施工的基本工藝流程是，保持巖石灌漿量小于灌漿泵的排量，保持灌漿處于循環(huán)狀態(tài)，促使流入孔中的一部分灌漿流入裂縫，其余灌漿由同一灌漿管返回同一孔。該種方法能避免“固管”現(xiàn)象，還能避免孔內(nèi)水泥顆粒的沉淀現(xiàn)象，提升灌漿質(zhì)量，其應(yīng)用前景比較廣泛。純壓灌漿施工的基本過(guò)程是，借助人工，將灌漿分散到孔中的巖石裂縫中，以防止灌漿倒流。該方法對(duì)操作技術(shù)以及相關(guān)設(shè)備的要求偏低，但是由于該方法要求高灌漿，因此該方法更適合孔深度為10m～12m的建筑，因此通常在裂縫較大的位置比較適用。在建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)放慢注漿速度，并檢查冒泡情況，以確保建設(shè)質(zhì)量。對(duì)于施工區(qū)內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境，注漿施工工藝的要求十分嚴(yán)格。為了保證建設(shè)質(zhì)量并有效避免施工過(guò)程中的事故，在簡(jiǎn)單注漿工程施工前，以注漿施工面為基礎(chǔ)，根據(jù)具體情況對(duì)巖石和地下水進(jìn)行調(diào)查。在大型水利工程注漿施工中，應(yīng)對(duì)灌漿料比、灌漿壓力、預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)量以及作業(yè)深度進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。

3 灌漿施工技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 灌漿孔鉆技術(shù)

提升灌漿工程質(zhì)量的基礎(chǔ)是灌漿鉆孔技術(shù)，灌漿鉆孔技術(shù)是實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，國(guó)家嚴(yán)格管理與控制了相關(guān)問(wèn)題，從首序孔灌漿，這3道序孔是當(dāng)前亟需處理的關(guān)鍵點(diǎn)。在施工時(shí)需測(cè)序首要工序，對(duì)其吸水量以及壓水量進(jìn)行檢測(cè)，利用壓水試驗(yàn)等方式，保障吸水量符合設(shè)定的要求，減少后續(xù)作業(yè)誤差，縮減工程周期。

3.2 孔斜率的要求

施工技術(shù)者的技術(shù)水準(zhǔn)通過(guò)鉆孔的孔壁以及直孔就能直接體現(xiàn)出來(lái)，在灌漿施工過(guò)程中，施工技術(shù)人員應(yīng)測(cè)量鉆孔的孔壁以及直孔，檢測(cè)鉆孔距離的斜孔和歪斜情況，還需開(kāi)展帷幕深孔施工工作，施工時(shí)利用鉆孔測(cè)算，開(kāi)展傾斜工作，以此來(lái)為后續(xù)工程的有效實(shí)施奠定良好的基礎(chǔ)。

3.3 清洗鉆孔與裂隙

在建設(shè)施工期間，保障灌漿施工工作有效實(shí)施的基礎(chǔ)是鉆孔與裂隙，在施工期間需要保障總體施工的整潔和干凈，這樣才可以保障施工過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題，鉆孔與裂隙的清洗兩者缺一不可，在此程序施工中，清除裂隙中的雜質(zhì)以及巖石粉質(zhì)，進(jìn)而提升漿液及巖石膠的凝固效果。在施工中，還可利用壓縮空氣或者壓力方式清洗鉆孔與裂隙。這種方法運(yùn)用比較廣泛，但在單孔沖洗中，該種方法不適用，且運(yùn)用范圍相對(duì)較小，所以通常會(huì)將其運(yùn)用在裂隙較少的巖石層沖洗中。

4 灌漿施工技術(shù)在水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用實(shí)例分析

4.1 工程概況

社上水庫(kù)位于江西省安?？h泰山鄉(xiāng)社上村，禾水支流瀘水河與靈金河匯合處上游，壩址距安福縣城約42km，是一座以灌溉為主，兼有防洪、發(fā)電、養(yǎng)殖、旅游等綜合效益的大型水庫(kù)。水庫(kù)樞紐工程等別為Ⅱ等，永久性主要建筑物為2級(jí)，永久性次要建筑物等級(jí)為3級(jí)。水庫(kù)壩址以上控制流域面積427km2，正常蓄水位為172.00m，相應(yīng)庫(kù)容為1.43×108m3。水庫(kù)樞紐工程主要建筑物有：1#壩、2#壩等。

1#壩為黏土斜墻壩，壩頂高程175.70m，壩頂長(zhǎng)165.72m，最大壩高40.00m。斜墻頂高程174.00m，頂寬3.0m。壩頂為混凝土路面，上游側(cè)設(shè)混凝土防浪墻。大壩上游坡高程163.5m以上為混凝土預(yù)制塊護(hù)坡；大壩下游坡為草坡護(hù)坡，壩腳設(shè)有排水棱體，頂高程151.00m。

2#壩為漿砌石重力壩，分為非溢流壩段和溢流壩段，壩長(zhǎng)142.25m，最大壩高38.58m。右岸非溢流壩壩段頂高程176.58m，長(zhǎng)82.00m，；左岸溢流壩設(shè)5孔溢流表孔，每孔凈寬10m，溢流堰頂高程166.00m，5孔溢流表孔均由6m×10m弧形閘門(mén)控制，挑流消能。

4.2 相關(guān)1號(hào)壩帷幕灌漿

本工程先導(dǎo)孔采用自下而上分段純壓式灌漿法，其余段采用自上而下分段循環(huán)式灌漿法。帷幕灌漿段長(zhǎng)首段為2.0m，其余段為5m；從頂部到底部進(jìn)行灌漿時(shí)，灌漿塞的位置比灌漿段頂部高50cm；循環(huán)注漿時(shí)，注漿管的噴嘴與孔底之間的距離應(yīng)不大于50cm；灌漿期間灌漿管應(yīng)頻繁上下旋轉(zhuǎn)，灌漿返漿管的返漿量應(yīng)大于15L∕分鐘，以防止灌漿管由于水泥凝固引發(fā)孔內(nèi)事故；在灌漿中，如果發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，例如表面壓力的突然升高和下降以及泥漿抽吸量突然增加或減少，則應(yīng)立即找出原因，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行適當(dāng)處理，并進(jìn)行詳細(xì)記錄，如有必要，請(qǐng)報(bào)告給主管工程師來(lái)處理和研究；注漿結(jié)束后等待加深，或鉆探完成，等待注漿時(shí)，應(yīng)適當(dāng)保護(hù)注漿孔口，以防止污水進(jìn)入孔內(nèi)。灌漿第一階段后的凝結(jié)時(shí)間不少于24h。如果沒(méi)有從剩余的灌漿部分的孔中涌出水，則在灌漿完成后，可以進(jìn)行下一部分的鉆孔和灌漿操作，而無(wú)需等待凝固。對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的孔段，例如斷層斷裂帶，灌漿完成后，應(yīng)等待下一段的鉆孔和注漿操作48小時(shí)；提倡試驗(yàn)注漿壓力，段號(hào)1，段深0m～2m，灌漿壓力0.2MPa；段號(hào)2，段深2～7m，灌漿壓力0.5MPa；段號(hào)3，段深7m～12m，灌漿壓力0.8MPa，自上而下灌漿時(shí)，灌漿壓力系指安裝在孔口回漿管上壓力表所指示的壓力值。段號(hào)1，段深0m～2m，灌漿壓力0.2MPa；段號(hào)2，段深2m～7m，灌漿壓力0.4MPa；段號(hào)3，段深7m～12m，灌漿壓力0.6MPa，表中灌漿壓力均為建議值，實(shí)際灌漿壓力應(yīng)通過(guò)灌漿試驗(yàn)確定。

4.3 相關(guān)2號(hào)壩充填灌漿

對(duì)于空隙較小的壩段一般采用純灌法，泥漿攪拌機(jī)拌制水泥漿，泥漿泵送漿，通過(guò)注漿管經(jīng)鉆孔對(duì)設(shè)計(jì)灌漿范圍的壩體進(jìn)行充填灌漿。

施工單位也可根據(jù)先導(dǎo)孔資料，對(duì)于空隙較大且采用純灌法難以成功的壩段采用注漿投砂法，即在孔內(nèi)安置射漿管，在射漿的同時(shí)，細(xì)砂隨孔口注漿管注入孔內(nèi)，砂在下落的過(guò)程中由射漿管的射漿將其沖灌入漿砌石壩的空隙。摻砂量不應(yīng)大于水泥重量的300%；灌漿采用兩序次，自下而上分段灌漿，分段長(zhǎng)度可采用5m～6m，特殊情況下可適當(dāng)縮短或加長(zhǎng)，但不宜大于10m。下段灌完待凝48h后再進(jìn)行上段的灌漿施工；制漿材料成份及其物理力學(xué)性能，應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)范要求，漿液各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求控制。在施灌過(guò)程中，應(yīng)按規(guī)范要求定時(shí)對(duì)漿液容重、輸漿量、漿液穩(wěn)定性及自由析水率進(jìn)行測(cè)定并做好記錄；應(yīng)控制注漿管端口壓力；灌漿結(jié)束后，應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行封孔；充填灌漿的壓力和漿液水灰比應(yīng)按施工圖紙的要求，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定后采用。灌漿壓力建議為0.2MPa～0.25MPa。水灰比由稀至濃，逐級(jí)變換，開(kāi)灌水灰比可為3:1，根據(jù)吸漿情況轉(zhuǎn)換至2:1、1:1、0.8:1、0.5:1；灌漿在規(guī)定壓力下進(jìn)行，灌漿孔不再吸漿后，再灌漿10分鐘即可；當(dāng)由于某種原因中斷灌漿時(shí)，承包商應(yīng)盡快恢復(fù)灌漿，且中斷時(shí)間超過(guò)30分鐘，并應(yīng)嘗試清理至原始孔深，然后恢復(fù)灌漿。此時(shí)，如果灌漿孔仍不能吸收灌漿，則應(yīng)在最近的鉆孔處進(jìn)行灌漿；灌漿完畢后，應(yīng)清除井孔中積聚的水和污物，并應(yīng)將整個(gè)孔密封并用厚實(shí)的水泥漿抹平；充填注漿操作中，應(yīng)對(duì)大壩上下游壩面進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，確保灌漿作業(yè)不會(huì)對(duì)大壩產(chǎn)生破壞，控制允許變形值Δ≤0.2mm。

4.4 相關(guān)1號(hào)壩與2號(hào)壩質(zhì)量檢查

4.4.1 相關(guān)1號(hào)壩質(zhì)量檢查

應(yīng)在注漿完成后14天進(jìn)行注漿施工，應(yīng)采用單點(diǎn)法進(jìn)行水壓試驗(yàn)。檢查孔壓力采用注漿孔段相應(yīng)注漿壓力的百分之八十；水壓試驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)：注漿后基巖透水率q小于5Lu，每節(jié)合格率不小于百分之九十，不合格孔節(jié)最大透水率不超過(guò)7.5Lu，并且不集中可以被認(rèn)為是合格的；檢查孔檢查工作結(jié)束后，按4.6.4條要求封孔；質(zhì)量檢查孔數(shù)量一般按帷幕灌漿孔總數(shù)的10%控制，一個(gè)單元工程內(nèi)至少應(yīng)有一個(gè)質(zhì)量檢查孔；檢查孔應(yīng)采取巖芯，繪制鉆孔柱狀圖。

4.4.2 相關(guān)2號(hào)壩質(zhì)量檢查

質(zhì)量檢測(cè)主要以灌漿資料、注漿檢查、灌漿前后鉆孔取巖芯資料、孔內(nèi)攝影及蓄水考驗(yàn)等資料，進(jìn)行比較綜合評(píng)定。應(yīng)在灌漿完成后7天進(jìn)行灌漿質(zhì)量檢查孔的水壓試驗(yàn)；可以在鉆孔完成并清潔孔壁后進(jìn)行質(zhì)量檢查孔的水壓測(cè)試，而無(wú)需進(jìn)行裂紋清洗。檢查孔數(shù)于灌漿孔總數(shù)的5%；充填灌漿質(zhì)量檢查注漿檢驗(yàn)方法的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為：將水灰比為2：1的水泥漿注入孔內(nèi)，壓力與注漿壓力一樣，開(kāi)始10分鐘之內(nèi)注漿量不大于10L為合格，合格率為百分之百；質(zhì)量檢查孔檢查完畢后，應(yīng)采用水泥砂漿封堵密實(shí)鉆孔，與此同時(shí)壓緊孔口并齊平。

4.5工程質(zhì)量控制情況

監(jiān)理巡查發(fā)現(xiàn)深層攪拌防滲墻施工進(jìn)場(chǎng)的一車水泥為海螺牌P.C32.5水泥，與設(shè)計(jì)要求的P.O42.5水泥不相符。我部立即向施工方負(fù)責(zé)人下達(dá)指令要求撤換，并得到落實(shí)。我部監(jiān)理對(duì)進(jìn)場(chǎng)的原材料進(jìn)行了嚴(yán)格的把關(guān)，針對(duì)不符合要求或滿足不了施工質(zhì)量要求的原材料堅(jiān)決杜絕使用。

組織了業(yè)主、設(shè)計(jì)及施工等四方參建方相關(guān)人員到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)南邊排灌站箱涵基礎(chǔ)及排洪閘基礎(chǔ)進(jìn)行了聯(lián)合驗(yàn)收，驗(yàn)收合格，同意進(jìn)行下一步工序施工。施工過(guò)程中嚴(yán)格按照施工監(jiān)理程序進(jìn)行，施工質(zhì)量得到了有效的保障。

要求承包人對(duì)已完成了7天后的深層攪拌樁防滲墻(樁號(hào)0+050-0+070段)用挖機(jī)進(jìn)行淺表開(kāi)挖檢查。隨機(jī)開(kāi)挖了兩個(gè)點(diǎn)檢測(cè)，深攪樁均按設(shè)計(jì)要求搭接到位，同時(shí)在水泥土樁上鉆孔取了芯樣做7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果合格。

當(dāng)班監(jiān)理對(duì)南邊排灌站箱涵及排洪閘底板倉(cāng)位進(jìn)行了檢查，模板加固到位、尺寸符合設(shè)計(jì)要求；鋼筋型號(hào)、間距均符合設(shè)計(jì)圖紙要求，鋼筋綁扎牢固；防雷接地扁鐵按照設(shè)計(jì)預(yù)埋鋪設(shè)；倉(cāng)面沖洗干凈，混凝土配料按照試驗(yàn)配合比進(jìn)行了稱量。該倉(cāng)位具備澆筑條件，同意施工方澆筑混凝土，同時(shí)當(dāng)班監(jiān)理對(duì)混凝土澆筑進(jìn)行了全程旁站監(jiān)理，并填寫(xiě)了旁站記錄。

5 結(jié)束語(yǔ)

在水利水電工程建設(shè)中，灌漿施工技術(shù)的作用不容小覷，在開(kāi)展工程建設(shè)工作時(shí)，必須加強(qiáng)管理與控制施工質(zhì)量，以此來(lái)保障總體工程建設(shè)施工質(zhì)量，所以在施工期間需要對(duì)灌漿施工技術(shù)的狀況進(jìn)行時(shí)刻關(guān)注，施工技術(shù)人員也需提升自身的技能，對(duì)從事的質(zhì)量管理工作要十分熱愛(ài)，保障施工質(zhì)量，推動(dòng)水利水電工程的健康可持續(xù)發(fā)展。