彭林勇

（廣州市黃埔區(qū)木強(qiáng)水庫管理所 廣東廣州 510530）

1 工程概況

基于某水庫的實(shí)際監(jiān)測結(jié)果針對其采取帷幕灌漿加固措施，大壩兩岸設(shè)置灌漿洞，持續(xù)延展至山體深部，形成的洞身總長度約20m，加之上游與引水系統(tǒng)的帷幕共同構(gòu)成完整體系，創(chuàng)建具有較高性能的防滲屏障。本工程中大壩長400m，具體施工區(qū)域?yàn)樽髩渭缰翂误w的100m。以2m為間距相繼設(shè)置灌漿孔，0+00.00～0+100.00與0+100.00～0+200.00段分別布設(shè)兩排，各自形成上、下游排。

2 灌漿材料、制漿和灌漿設(shè)備

帷幕灌漿應(yīng)采用普通硅酸鹽水泥，水泥標(biāo)號≥425#，水泥的細(xì)度要求為通過80μm方孔篩的篩余量＜5%。灌漿用水泥必須符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不得使用受潮結(jié)塊水泥。灌漿用水應(yīng)符合拌制水上混凝土用水的要求。根據(jù)灌漿需要加入外加劑時(shí)其種類及摻加量通過室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場灌漿試驗(yàn)確定，且外加劑不得污染環(huán)境。制漿材料必須稱量且稱量誤差＜5%，水泥等固相材料采用重量稱量法。泥漿必須攪拌均勻并測定泥漿密度，純水泥漿液的攪拌時(shí)間，使用普通攪拌機(jī)時(shí)＞3min，使用高速攪拌機(jī)時(shí)＞30s。漿液在使用前應(yīng)過篩，自制備到用完的時(shí)間＜4h。攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速和拌合能力應(yīng)分別與縮攪拌漿液類型和灌漿泵的排漿量相適應(yīng)，并應(yīng)保證均勻、連續(xù)地拌制漿液。

灌漿泵性能應(yīng)與漿液類型、濃度相適應(yīng)，工作壓力＞最大灌漿壓力的1.5倍，并應(yīng)有足夠的排漿量和穩(wěn)定的工作性能，灌注純水泥漿液采用多缸柱塞式灌漿泵。灌漿管路應(yīng)保證漿液流動(dòng)暢通并能承受1.5倍的最大灌漿壓力。灌漿泵和灌漿孔口處均應(yīng)安設(shè)壓力表，使用壓力應(yīng)在壓力表最大值的1/4～3/4。壓力表應(yīng)經(jīng)常檢定，不合格或損壞的壓力表嚴(yán)禁使用，壓力表于管路之間應(yīng)設(shè)有隔漿裝置。灌漿塞應(yīng)和采用的灌漿方式、方法、灌漿壓力及地質(zhì)條件相適應(yīng)。灌漿塞應(yīng)具有良好的膨脹性和耐壓性能，在最大灌漿壓力下能可靠地封閉灌漿孔段，并易于安裝和卸除。

3 帷幕灌漿施工

3.1 鉆孔

3.1.1 孔位確定

以設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)合理測放各鉆孔位置，尤為重要的是開孔位置，實(shí)測值與設(shè)計(jì)值偏差控制在10cm內(nèi)。實(shí)際施工中若存在孔位變更需求，需將實(shí)際情況告知現(xiàn)場監(jiān)理工程師，在獲得許可后方可做出變更，且將全新鉆孔位置的數(shù)據(jù)記錄好[1]。

3.1.2 鉆進(jìn)

鉆孔的基本前提在于蓋重混凝土強(qiáng)度，經(jīng)檢測若該值達(dá)到設(shè)計(jì)要求的50%即可開始鉆孔作業(yè)，此環(huán)節(jié)使用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，若想提升鉆頭強(qiáng)度可使用金剛石鉆頭。

（1）孔徑：不同孔的具體孔徑存在差異，抬動(dòng)觀測孔以76mm為宜；關(guān)于先導(dǎo)孔與灌漿孔需適當(dāng)加大孔徑，為89mm；而檢查孔的孔徑則為76mm。

（2）鉆孔方向：首先要確保鉆機(jī)穩(wěn)定性，依據(jù)設(shè)計(jì)要求確定合適的鉆孔方向，整個(gè)鉆進(jìn)過程均要確保鉆孔方向的合理性。

（3）孔深：以灌漿深度為準(zhǔn)合理控制孔深且展開壓水試驗(yàn)，以所得結(jié)果為準(zhǔn)確定合適孔深，存在特殊需求時(shí)可適當(dāng)加大孔深，但必須與設(shè)計(jì)要求相符。

（4）觀察和記錄：伴隨鉆孔作業(yè)的持續(xù)推進(jìn)需做好記錄工作，諸如沖洗水壓力、顏色等；較特殊的是II序孔和III序孔，在對此類孔鉆進(jìn)施工時(shí)需分析是否有水泥結(jié)石現(xiàn)象。

3.1.3 孔斜控制

（1）控制鉆孔的偏斜率使其穩(wěn)定在合理范圍內(nèi)；不同孔深所提出的鉆孔偏差存在差異，具體有：若孔深為20m各排偏差需在25cm內(nèi)；若孔深為30m單排孔偏差控制在45cm內(nèi)，同時(shí)將2排或3排孔偏差控制在50cm內(nèi)；若孔深為40m單排孔偏差控制在70cm內(nèi)，同時(shí)將2排或3排孔偏差控制在80cm內(nèi)；部分孔深達(dá)到50m，此時(shí)單排孔偏差控制在100cm內(nèi)同時(shí)將2排或3排孔偏差控制在115cm內(nèi)；此外，若孔深超過60m在施工中單排孔偏差控制在130cm內(nèi)，并將2排或3排孔偏差控制在150cm內(nèi)。

（2）考慮到孔斜問題，需采取如下措施控制誤差：準(zhǔn)備鉆機(jī)，使鉆桿與鉆孔兩部分的中心處于完全對準(zhǔn)狀態(tài)，利用水平尺（出于對測量結(jié)果精確性的考慮，精度在2‰以內(nèi)）調(diào)節(jié)立桿使其處于垂直狀態(tài)，確保立軸的偏斜率在2‰內(nèi)。在地錨螺栓作用下將鉆機(jī)穩(wěn)定置于施工平臺(tái)上，后續(xù)施工中密切分析鉆機(jī)位置并明確其位移情況。且施工中要頻繁檢查鉆機(jī)以確保具有足夠穩(wěn)定性，檢測立軸鉛垂度，偏差超出許可范圍后應(yīng)隨即調(diào)整。開孔環(huán)節(jié)易出現(xiàn)質(zhì)量問題，需適當(dāng)放慢鉆機(jī)速度，采取輕壓慢鉆的方式。此外需要校核立軸角度，以工程實(shí)際情況為準(zhǔn)合理調(diào)整。采取可行的措施確?？卓诠酀{管的穩(wěn)定性，且要滿足設(shè)計(jì)孔向要求。在鉆進(jìn)作業(yè)時(shí)檢查20m孔深內(nèi)的偏差情況，若不滿足孔斜要求需采取糾偏措施。

3.1.4 裂縫沖洗

（1）做好灌漿之前的準(zhǔn)備工作，在壓力水作用下清理裂隙，只有在回水足夠潔凈后方可停止。結(jié)束沖洗后檢測孔中沉積厚度，應(yīng)在20cm內(nèi)。沖洗壓力的控制以灌漿壓力的80%為宜，但不可高于1MPa。

（2）部分施工環(huán)境較為復(fù)雜，含有大量軟弱夾層等，需通過試驗(yàn)的方式明確是否具備沖洗的必要性，若需要沖洗則進(jìn)一步確定合適的方法。

3.1.5 壓水試驗(yàn)

完成先導(dǎo)孔的沖洗作業(yè)后遵循由上至下的順序展開壓水試驗(yàn)，明確先導(dǎo)孔的透水率。此環(huán)節(jié)試驗(yàn)可采取單點(diǎn)法，參考技術(shù)規(guī)范確定合適的水壓力。關(guān)于灌漿孔的處理需展開壓水試驗(yàn)，此時(shí)壓力以灌漿壓力的80%為宜。當(dāng)壓力不發(fā)生變動(dòng)后再持續(xù)壓水1/3h，此階段以5min為間隔獲得壓入流量，取最后一次的流量值將其作為后續(xù)計(jì)算的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.2 灌漿

3.2.1 灌漿方法

（1）在灌漿孔施工作業(yè)中需將孔口封閉，采取分段循環(huán)灌漿的方法并遵循自上而下的原則，控制好管口的位置使其與孔底間距在0.5m內(nèi)。

（2）接觸段的灌漿作業(yè)選用卡塞法，調(diào)節(jié)灌漿塞的位置，與底板間距以0.5m為宜。較為特殊的也是接觸段灌漿作業(yè)，該處埋孔口管需要待凝，除此之外的其它灌漿施工均無需待凝，結(jié)束灌漿后可隨即轉(zhuǎn)入后續(xù)施工中。

3.2.2 孔口管設(shè)置

（1）結(jié)束接觸段施工作業(yè)后向孔中置入孔口管，確保管口位置的合理性，應(yīng)穩(wěn)定在混凝土液面下方2m處，基于灌漿法持續(xù)向孔中注入水泥漿，施工過程中檢測孔口管與孔壁泥漿狀態(tài)，若兩處水泥漿濃度一致便要將孔口管導(dǎo)正。經(jīng)上述分析得知需給予36h待凝時(shí)間，在此基礎(chǔ)上方可展開后續(xù)鉆灌作業(yè)。

（2）孔口管需足夠穩(wěn)定，以免在后續(xù)灌漿過程中因管移動(dòng)而出現(xiàn)冒漿等質(zhì)量問題。

3.2.3 灌漿分段和壓力

I序孔的灌漿施工需確定合適的分段長度與灌漿壓力。在次序孔施工中應(yīng)適當(dāng)提升灌漿壓力，達(dá)到前序孔的110%～115%。整個(gè)施工過程要時(shí)刻關(guān)注壓力并采取合適的控制措施，為灌漿施工質(zhì)量提供保障。

3.2.4 漿液變換標(biāo)準(zhǔn)

（1）灌漿漿液由稀到濃逐級變換。

（2）當(dāng)灌漿壓力保持不變注入率持續(xù)減少或注入率不變灌漿壓力持續(xù)升高時(shí)，不得改變水灰比。

（3）當(dāng)某一級漿液注入量＞30L/min時(shí)可視具體情況越級變濃。

（4）當(dāng)某級漿液的注入量＞300L或灌注時(shí)間＞30min，而灌漿壓力或注入率無改變或改變不明顯時(shí)漿液應(yīng)改濃一級。

3.2.5 灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

伴隨灌漿壓力的提升，當(dāng)達(dá)到最大值時(shí)應(yīng)將注入率控制在1L/min以內(nèi)，在滿足此條件后方可繼續(xù)灌注，達(dá)到60min后即可結(jié)束灌漿施工。此時(shí)若初凝無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生回漿應(yīng)安排施工人員處理。

3.3 封孔

帷幕灌漿孔及灌后檢查孔采用置換和壓力灌漿法封孔。灌漿結(jié)束后利用射漿管，直接用0.5：1的濃漿置換孔內(nèi)稀漿，待回漿管返出0.5：1的濃漿，置換充分后提出射漿管，補(bǔ)充漿液后采用孔口封閉壓力灌漿封孔法，在灌漿最大設(shè)計(jì)壓力下屏漿60min。

3.4 灌漿施工面臨的問題及處理措施

（1）串漿問題。灌漿施工效率是現(xiàn)代工程中高度追求的目標(biāo)，在條件允許的情況下可采取多個(gè)串漿孔兼并施工的方式。若工程條件較苛刻無法滿足多串漿孔同時(shí)施工要求時(shí)，需利用塞子將空口堵好。結(jié)束灌漿施工后隨即清洗串漿孔，否則會(huì)對后續(xù)施工造成影響。

（2）灌漿中斷。施工環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜，在遇到意外事故時(shí)極容易引發(fā)灌漿中斷現(xiàn)象。對此，施工人員要力爭在最短時(shí)間內(nèi)將問題解決。灌漿施工具有連續(xù)性，若出現(xiàn)中斷現(xiàn)象且無法在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常生產(chǎn)作業(yè)時(shí)容易對工程質(zhì)量帶來影響，因此這一問題要得到全體工程人員的高度關(guān)注。

4 結(jié)束語

現(xiàn)階段，本水庫的大壩帷幕注漿各環(huán)節(jié)施工均已結(jié)束，經(jīng)技術(shù)人員檢驗(yàn)驗(yàn)收得知施工質(zhì)量良好且符合設(shè)計(jì)要求，有助于提升水庫除險(xiǎn)加固工程的整體質(zhì)量。