何玉虎

(中國(guó)水利水電第十四工程局勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，昆明 650041)

1 固結(jié)灌漿施工工藝及要求

固結(jié)灌漿采用孔口封閉灌漿法或孔口段阻循環(huán)塞灌漿方法。洞塞襯砌混凝土達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行回填灌漿，然后襯砌混凝土冷卻到設(shè)計(jì)溫度19℃ ～20℃后方可開(kāi)始接縫灌漿，最后進(jìn)行固結(jié)灌漿鉆灌工作。

固結(jié)灌漿前，當(dāng)灌下部灌漿孔時(shí)，下一層排水洞、灌漿洞、地質(zhì)探洞、置換洞相應(yīng)部位30 m范圍內(nèi)混凝土回填灌漿完成7 d后進(jìn)行;當(dāng)灌上部灌漿孔時(shí)，上一層排水洞、灌漿洞、地質(zhì)探洞、置換洞相應(yīng)部位30 m范圍內(nèi)混凝土回填灌漿完成3 d后進(jìn)行。

固結(jié)灌漿施工時(shí)，具備灌漿條件的洞塞由洞口低高程向洞內(nèi)高程推進(jìn)灌漿;同層置換洞立足于圍巖埋深從淺部位向較深部位逐漸推進(jìn)的原則進(jìn)行，灌漿方向先施工橫河向洞塞灌漿孔，后施工順河向洞塞灌漿孔。

2 固結(jié)灌漿總體施工工藝流程

每層置換洞以一條置換洞為一個(gè)施工單元，根據(jù)實(shí)際混凝土的澆筑情況和固結(jié)灌漿孔分布情況可分子單元施工。第一步:首先布空，預(yù)埋灌漿管:然后進(jìn)行洗空及壓水試驗(yàn)，等待被灌孔(段);第二步:檢查控制閥、壓力表、自動(dòng)記錄儀以及被灌地安百分表是否符合工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);第三步:將水、水泥以及其他材料混合攪拌并過(guò)濾，然后進(jìn)行送漿，按照需求進(jìn)行稀釋，之后灌漿進(jìn)被灌孔(段)，同時(shí)檢查耗量是否設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，是否符合壓力要求;第四步:當(dāng)所有工序都能達(dá)到設(shè)計(jì)灌漿標(biāo)準(zhǔn)之后，此孔(段)灌漿宣告結(jié)束，可以進(jìn)行下一孔(段)灌漿。

施工總程序?yàn)?首先在灌漿區(qū)域范圍內(nèi)安裝結(jié)構(gòu)變形觀測(cè)設(shè)備;然后物探孔鉆孔;單孔聲波測(cè)試;一序環(huán)內(nèi)正規(guī)單點(diǎn)法壓水試驗(yàn)孔分段鉆孔;分段壓水;分段灌漿;封孔;一序環(huán)內(nèi)Ⅰ序孔鉆孔灌漿;封孔;一序環(huán)內(nèi)Ⅱ序孔鉆孔灌漿;封孔;二序環(huán)內(nèi)Ⅰ序孔鉆孔灌漿;封孔;二序環(huán)內(nèi)Ⅱ序孔鉆孔灌漿;封孔;4 d后檢查孔分段壓水試驗(yàn);鉆取巖芯;14 d后物探孔掃孔;單孔及跨孔聲波測(cè)試;28 d后部分彈模測(cè)試(視需要);(不合格補(bǔ)灌)全部合格;封孔;最后灌漿。

3 固結(jié)灌漿開(kāi)工必須具備的條件

由于拱座固結(jié)灌漿有兼顧置換洞混凝土與巖石之間接觸灌漿的作用，故襯砌混凝土內(nèi)埋有冷卻水管部位的固結(jié)灌漿應(yīng)在混凝土冷卻到設(shè)計(jì)溫度19℃ ～20℃后進(jìn)行施工縫分段處接縫灌漿，接縫灌漿結(jié)束后方可進(jìn)行固結(jié)灌漿施工。對(duì)于襯砌混凝土內(nèi)沒(méi)有埋冷卻水管的部位，固結(jié)灌漿的鉆孔和灌漿均需在相應(yīng)部位回填灌漿結(jié)束15 d后進(jìn)行。

檢查預(yù)埋固結(jié)灌漿管外露情況，部分孔被堵塞，找不到孔位，孔位需作重新開(kāi)孔，為保證固灌造孔時(shí)避免打斷冷卻水管和損壞埋設(shè)的監(jiān)測(cè)儀器，現(xiàn)場(chǎng)辦理澆筑單位、監(jiān)測(cè)單位與灌漿單位之間的冷卻水管暢通性和監(jiān)測(cè)儀器檢查并簽證，確定位置后方可開(kāi)孔。根據(jù)孔位布置藍(lán)圖，固結(jié)灌漿應(yīng)按環(huán)間分序、環(huán)內(nèi)加密的原則施工。奇數(shù)環(huán)孔為一序環(huán)，偶數(shù)環(huán)孔為二序環(huán)。值班技術(shù)員根據(jù)環(huán)間分序進(jìn)行編號(hào)及放點(diǎn)，孔位偏差不得超過(guò)15 cm。

做好人員組織和機(jī)械設(shè)備配備、材料準(zhǔn)備等工作，做到管理人員、各工種施工人員分工明確，職責(zé)分明，人員穩(wěn)定，保證施工順利有序進(jìn)行，并在施工部位懸掛“施工責(zé)任”牌，各孔位懸掛孔位編號(hào)牌。單元工程施工前，將工作面清理干凈，達(dá)到安全文明施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。排水及排污系統(tǒng)形成、施工輔助設(shè)施完成，以上經(jīng)三檢、監(jiān)理驗(yàn)收合格并簽發(fā)準(zhǔn)灌證。

4 固結(jié)灌漿試驗(yàn)在小灣電站的應(yīng)用

小灣電站右岸拱座地下置換洞固結(jié)灌漿灌區(qū)均為施工重點(diǎn)部位，其灌漿目的在于處理原生構(gòu)造，加強(qiáng)抗力體整體性并處理開(kāi)挖基巖松動(dòng)圈裂隙。右岸高壓固結(jié)灌漿壓力調(diào)整后各序環(huán)各序孔灌漿方法均采用孔口阻塞，自上而下分段灌漿法。其它檢查孔、物探孔等孔灌漿方法如下:

1)物探孔:灌前物探孔，采用一鉆到底，物探測(cè)試完成后用砂及C25水泥砂漿封孔，不進(jìn)行灌漿;灌后物探孔，一鉆到底，物探檢測(cè)完成后自孔底向孔口分段灌漿。

2)檢查孔:采用自孔口向孔底分段鉆孔、分段壓水法，鉆到孔底后進(jìn)行物探檢測(cè)，物探檢測(cè)完成后，再自孔底向孔口分段灌漿。

3)原位孔:鉆到設(shè)計(jì)深度且聲波測(cè)試完成后，按0.5∶1水灰比回填灌漿封孔，然后再按設(shè)計(jì)要求自上而下分段鉆孔、分段灌漿，灌漿結(jié)束后再重新掃孔到孔底，進(jìn)行灌漿后的聲波測(cè)試。

4)高壓劈裂灌漿孔:按照固結(jié)灌漿孔的施工程序正常進(jìn)行，灌漿過(guò)程中按照0.5～1.0 MPa壓力階段逐級(jí)加壓，仔細(xì)觀察灌漿過(guò)程中壓力與注入率的關(guān)系，判斷是否產(chǎn)生漿力劈裂現(xiàn)象。

5 固結(jié)灌漿試驗(yàn)孔位布置

在開(kāi)挖的5 m×5 m城門(mén)洞型置換洞斷面內(nèi)襯砌混凝土，預(yù)留3.5 m×3.5 m灌漿廊道，從廊道中心點(diǎn)按照每18°一孔向四周輻射，每排共布置20個(gè)灌漿孔，每排孔間距為3 m，試驗(yàn)段樁號(hào)為45.0～0+57.0，試驗(yàn)段內(nèi)設(shè)計(jì)固結(jié)灌漿孔5排。

物探孔布置:根據(jù)設(shè)計(jì)通知單《拱座總第47號(hào)(第2006-035號(hào))》進(jìn)行物探孔布置，在Rf10F置換洞0+55樁號(hào)布置一組物探孔，分別布置在兩邊墻距底板1.5m處和底板距下游邊墻0.6m處。

原位孔布置:根據(jù)灌漿試驗(yàn)大綱進(jìn)行原位孔的布置，在0+48樁號(hào)L、T、P號(hào)三孔作為原位孔。

高壓劈裂試驗(yàn)孔布置:根據(jù)灌漿試驗(yàn)大綱進(jìn)行高壓劈裂試驗(yàn)孔的布置，分別為0+57樁號(hào)m孔、0+51樁號(hào)i孔、0+45樁號(hào)a孔。

圖1 固結(jié)灌漿壓力調(diào)整試驗(yàn)段孔位布置平面圖及斷面圖

圖2 斷面示意圖

6 高壓灌區(qū)壓力調(diào)整試驗(yàn)段工程量

右岸Rf10F洞高壓固結(jié)灌漿試驗(yàn)段試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)對(duì)試驗(yàn)段進(jìn)行壓力調(diào)整后的鉆孔、灌前壓水試驗(yàn)、灌漿，物探測(cè)試、灌漿過(guò)程中灌漿劈裂試驗(yàn)、變形觀測(cè)、及灌后檢查孔取芯、壓水試驗(yàn)、聲波測(cè)試等的成果記錄、分析和評(píng)述。高壓灌區(qū)壓力調(diào)整試驗(yàn)段固結(jié)灌漿質(zhì)量檢查，主要采用壓水試驗(yàn)、物探孔及原位聲波測(cè)試孔測(cè)量巖體波速和靜彈性模量，并結(jié)合對(duì)灌漿孔鉆孔、檢查孔取芯(即檢查孔巖芯的采取率、裂隙情況，漿液結(jié)石密實(shí)度、強(qiáng)度)和灌漿資料進(jìn)行對(duì)比分析等進(jìn)行綜合評(píng)定。

7 結(jié)束語(yǔ)

小灣水電站是國(guó)內(nèi)、甚至是世界上少有的巨型工程之一，其建設(shè)規(guī)模大、技術(shù)要求高、地形地質(zhì)條件復(fù)雜及施工難度大等特點(diǎn)決定了該工程質(zhì)量管理和控制的高標(biāo)準(zhǔn)、高難度。在工程建設(shè)中，科研人員通過(guò)不斷創(chuàng)新，攻克數(shù)千個(gè)技術(shù)難關(guān)，提高了技術(shù)水平和管理水平，確保了小灣電站的順利投產(chǎn)，同時(shí)也為我國(guó)水電建設(shè)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

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