田春成 王群

（中國(guó)水利水電第六工程局有限公司，遼寧沈陽(yáng) 110179）

HSC新型灌漿材料阻水灌漿的應(yīng)用
——在大伙房水庫(kù)輸水一期工程TBM3-2施工段中的應(yīng)用

田春成 王群

（中國(guó)水利水電第六工程局有限公司，遼寧沈陽(yáng) 110179）

大伙房水庫(kù)輸水一期工程TBM3-2施工段采用開(kāi)敞式TBM掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行施工。TBM3-2掘進(jìn)段主洞全長(zhǎng)9568m，大洛河谷段隧洞埋深較淺，該段地質(zhì)條件較差，根據(jù)揭露的洞室水文地質(zhì)情況，洞室內(nèi)滲漏水量較大，呈大面積淋水、線流狀，局部有涌水出現(xiàn)，并帶有一定水壓。為確保隧洞襯砌施工質(zhì)量，在襯砌施工前須進(jìn)行阻水灌漿。

輸水隧洞 TBM 阻水灌漿 HSC

1 概述

HSC漿液在流動(dòng)度、結(jié)石率上均優(yōu)于普通水泥漿液，同時(shí)HSC漿液又具有高強(qiáng)、早強(qiáng)、抗分散、高可注性等性能，適合大伙房水庫(kù)輸水一期工程TBM3-2施工段（大洛河谷段）地下滲漏水發(fā)育特點(diǎn)，故采用HSC新型注漿材料進(jìn)行阻水灌漿。

2 灌漿方案

2.1 灌漿材料性能特點(diǎn)

堵水效率高：HSC防滲帷幕型注漿材料與一般普通單液水泥漿使用方法相同，操作簡(jiǎn)便，可實(shí)現(xiàn)大流量注漿，在更短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)堵水。

抗分散性強(qiáng)：在小于0.8m/s水流流速條件下，HSC防滲帷幕型注漿材料呈膠狀連續(xù)充填過(guò)水通路，堵水效率高。

可控性及可靠性高：HSC防滲帷幕型注漿材料從注漿口向地層擴(kuò)散，漿液流動(dòng)狀態(tài)下不被水稀釋。HSC防滲帷幕型注漿材料自然充填水路通路，其壓力降不受注漿材料速凝的不確定性干擾，其注漿堵水的可靠性及可控性?xún)?yōu)異。

耐久性好：HSC防滲帷幕型注漿材料是水泥基材料，無(wú)水玻璃類(lèi)材料的耐久失效問(wèn)題。

2.2 灌漿設(shè)備選擇

灌漿采用SGD6-10、100/100型灌漿泵。制漿機(jī)采用ZJY400高速制漿機(jī)，攪拌轉(zhuǎn)速為1000r/min，采用J600型儲(chǔ)漿攪拌機(jī)。灌漿管路采用高壓膠管，并保證其能承受1.5倍的最大灌漿壓力。在灌漿泵、灌漿孔口安裝壓力表。灌漿鉆孔采用YT-28型鑿巖機(jī)，由3m3/ min電動(dòng)空壓機(jī)供風(fēng)。

2.3 灌漿方法

（1）注漿孔布置。根據(jù)已揭露洞室滲漏水情況，地下水發(fā)育、滲漏水嚴(yán)重部位主要呈現(xiàn)為①大的基巖裂隙出水；②節(jié)理密集帶大面積淋水、線流③單點(diǎn)涌水，針對(duì)洞室圍巖的3種出水情況，注漿孔布置方案如下：①基巖裂隙出水：對(duì)于巖石完整，單純基巖裂隙出水情況，沿裂隙兩側(cè)布置灌漿孔，灌漿孔與基巖裂隙相交，并在裂隙部位鉆設(shè)2～3個(gè)導(dǎo)水孔，集中引排水、卸壓。注漿孔間距1.5～2.0m，孔深3.5～5.0m，鉆孔直徑φ42mm；導(dǎo)水孔沿裂隙出水點(diǎn)布置，導(dǎo)水孔深3.5m，孔徑φ42mm，安裝導(dǎo)水管集中引水。②節(jié)理密集帶大面積淋水、線流出水。對(duì)于節(jié)理密集帶淋水、線流出水情況，沿節(jié)理、裂隙密集帶梅花形布孔，布孔排距1.5～2.0m，孔深3.5～5.0m，鉆孔直徑φ42mm；導(dǎo)水孔在節(jié)理裂隙出水點(diǎn)布置，導(dǎo)水孔深3.5m，孔徑φ 42mm，安裝導(dǎo)水管集中引水。③單點(diǎn)涌水布孔。對(duì)于單點(diǎn)涌水情況，沿涌水點(diǎn)周?chē)坊ㄐ尾贾米{孔，布孔間距1.5～2.0m，孔深5.0m，孔徑φ42mm，在出水點(diǎn)安裝導(dǎo)水管排水。

（2）鉆孔、清洗。灌漿孔的鉆孔利用自制灌漿平臺(tái)人工YT28鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，孔徑為φ42，孔深為3.5～5.0m，孔間排距為1.5～2m。鉆孔結(jié)束后采用壓力清水對(duì)鉆孔進(jìn)行沖洗，沖凈孔內(nèi)巖粉、雜質(zhì)，直到回水清凈為止。清水壓力采用80%的灌漿壓力，但不大于1.0MPa。

（3）裂隙封堵。對(duì)于構(gòu)造裂隙發(fā)育，裂隙常呈微張狀、張開(kāi)狀態(tài)的部位出水，為保證止水灌漿效果、減少漏漿，在灌漿前，對(duì)裂隙采用清水及壓縮空氣沖洗干凈，利用水玻璃或堵漏劑封堵裂隙。

（4）注漿管、止?jié){塞制作、安裝。①注漿管制作。注漿管采用φ32無(wú)縫熱軋鋼管加工而成，長(zhǎng)3.5～5.0m，注漿管前端加工成錐形，以便插打，并防止注漿時(shí)漿液前沖。管壁每隔10～20cm交錯(cuò)鉆溢漿孔（梅花形布置），以防止出現(xiàn)死角，孔眼直徑為6～8mm，尾部1.0m范圍內(nèi)不鉆孔以防止漏漿。注漿管末端焊φ6環(huán)形箍筋，以防止打設(shè)時(shí)開(kāi)裂，影響注漿管聯(lián)接。②止?jié){塞。止?jié){塞采用螺桿壓縮式膠球灌漿塞，膠球塞的膨脹部分由實(shí)體天然橡膠材料構(gòu)成，通過(guò)設(shè)置在孔口的螺桿裝置對(duì)膠球施加壓力，迫使膠球止?jié){。③注漿管、止?jié){塞安裝。鉆孔、沖孔結(jié)束，將注漿管與螺桿壓縮式膠球灌漿塞連接插入灌漿孔內(nèi)，止?jié){塞達(dá)到設(shè)計(jì)位置，旋緊螺桿使膠塞膨脹，與注漿孔孔壁擠壓緊實(shí)，防止漏漿。

（5）HSC漿液拌制。①HSC漿液（含水細(xì)砂型）采用高速制漿機(jī)拌制，制漿機(jī)轉(zhuǎn)速1000～1200轉(zhuǎn)/min。水灰比為0.8～1.2（重量比），漿液攪拌時(shí)間2～3min，不得低于或超過(guò)攪拌時(shí)間。②制漿材料稱(chēng)重誤差小于5%，漿液采用重量稱(chēng)量法。③按水泥單液漿配制方法，先加水后加料拌制，漿液必須攪拌均勻并測(cè)定漿液濃度。④拌制好的漿液，始終保持其緩慢攪動(dòng)，監(jiān)測(cè)攪拌機(jī)內(nèi)的漿液量，只要攪拌機(jī)內(nèi)有很多料，灌漿泵正以慢速高壓輸出，可暫停拌制。攪拌機(jī)內(nèi)的拌合料盡可能保持新鮮。⑤制漿用水為施工統(tǒng)一的供水系統(tǒng)供給。

（6）灌漿。①灌漿方法：止水注漿采用孔口封閉的全孔一次性純壓式單液灌注，漿液采用HSC含水細(xì)砂型注漿新材料，在注漿過(guò)程中隨時(shí)觀察漿液的凝結(jié)時(shí)間，灌漿時(shí)間控制在45min以?xún)?nèi)，以免漿液凝固將泵管堵塞、固死。②灌漿壓力：灌漿壓力通過(guò)試驗(yàn)確定，灌漿壓力控制在2～4Mpa（大于出水壓力的0.5MPa），灌漿過(guò)程中灌漿壓力要盡快達(dá)到規(guī)定的設(shè)計(jì)壓力，保證在規(guī)定的設(shè)計(jì)壓力下連續(xù)灌漿。③灌漿順序：止水灌漿順序由遠(yuǎn)及近，至上而下，先壓注無(wú)水孔，后壓住有水孔，最后灌漿封閉導(dǎo)水孔。④灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)灌漿壓力上到了4.0MPa，灌漿段的吸漿量不大于10L/min，可再持續(xù)灌注15min結(jié)束；導(dǎo)水孔最后進(jìn)行封孔灌漿，灌漿壓力為0.5MPa，灌漿段的吸漿量不大于10L/min，可再持續(xù)灌注10min結(jié)束。

2.4 注意事項(xiàng)

①所選用的輸漿管必須有足夠的強(qiáng)度；漿液在管內(nèi)流動(dòng)順暢。②注漿施工力求一次注好，對(duì)注漿量較大部位必須連續(xù)灌注，設(shè)備的壓力和流量滿(mǎn)足施工需要。③注漿過(guò)程中要始終注意觀察注漿壓力和輸漿管的變化，當(dāng)泵壓驟增、注漿量減少，多為管路堵塞或被注物不暢，當(dāng)泵壓升不上去，進(jìn)漿量較大時(shí)，檢查漿液粘度和凝固時(shí)間。④注漿過(guò)程中出現(xiàn)跑漿、冒漿，多屬封閉不嚴(yán)導(dǎo)致，當(dāng)出現(xiàn)此種情況應(yīng)停止注漿，重做封閉工作。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)HSC新型灌漿材料阻水灌漿，有效的阻止了大洛河谷段滲漏水及局部涌水問(wèn)題，同時(shí)改善洞內(nèi)的施工條件，避免河谷段地表水沿裂隙繼續(xù)向洞內(nèi)滲流，改變河谷段地表水文環(huán)境，對(duì)該區(qū)域生活及農(nóng)田灌溉造成不利影響，保證襯砌混凝土的質(zhì)量。

田春成（1982—），男，漢族，遼寧省撫順市撫順縣人，本科，工程師，從事水利工程施工。