龍正君

【摘要】基于提高水庫出現(xiàn)加固施工水平的目的，結(jié)合貓兒巖水庫除險加固工程實例，分析復(fù)合膏漿灌漿技術(shù)的應(yīng)用，提出施工控制策略，共享給相關(guān)人員參考。根據(jù)灌漿施工實踐總結(jié)，嚴(yán)格按照復(fù)合膏漿灌漿技術(shù)方案，做好全過程的質(zhì)控，對保障除險加固的效果起到積極作用。此工程施工積累了豐富經(jīng)驗，具有借鑒價值。

【關(guān)鍵詞】水庫;除險加固;復(fù)合膏漿灌漿;質(zhì)量控制

現(xiàn)階段，很多地區(qū)都在積極推進水庫除險加固工作，提升現(xiàn)有的水利工程安全運行性能，為區(qū)域發(fā)展提供保障。從加固工程實踐分析，新技術(shù)和新工藝等的應(yīng)用，破解了很多技術(shù)難題。復(fù)合膏漿灌漿是一種全新的控制灌漿技術(shù)，作業(yè)時利用專用泵開展灌注作業(yè)，在鉆孔內(nèi)部灌注復(fù)合膏漿，發(fā)揮材料的性能優(yōu)勢，制作堵水幕體或者達(dá)到堵體的效果，實現(xiàn)防滲堵漏，發(fā)揮著積極的作用。

1、案例概述

貓兒巖水庫是封堵地下暗河形成，河流干流長度9.8km，干流平均坡降22.2‰，水庫控制集雨面積40.68k㎡。工程任務(wù)主要以灌溉為主，兼有防洪、發(fā)電等綜合效益。從水庫運行情況分析，水庫壩基滲漏是工程主要病險問題。帷幕灌漿區(qū)F2、F5、F6處斷層是造成庫區(qū)滲漏的主要因素，該地區(qū)屬于典型的侵蝕、溶蝕的喀斯特地貌，溶槽、溶隙、溶溝等發(fā)育，巖層破碎，裂隙發(fā)育，常規(guī)帷幕灌漿工藝無法處理此類斷層，根據(jù)鉆孔情況，對于F2、F5、F6處斷層區(qū)域內(nèi)巖層破碎或裂縫發(fā)育灌段將漿液改為復(fù)合膏漿按帷幕灌漿工藝充填后，再采用常規(guī)帷幕灌漿加強。

2、貓兒巖水庫除險加固工程復(fù)合膏漿灌漿技術(shù)的應(yīng)用

2.1 制漿

制漿材料必須稱量，稱量誤差應(yīng)小于5%。水泥等固相材料應(yīng)采用重量稱量法。粘士漿制備：將粘土送至NTJ-1型粘土復(fù)合制漿機中，制成粘土原漿，密度控制在1.25～1.35g/cm3，并存放在漿池中備用，必要時加入微量抗粘土沉淀劑。水泥漿制備：將水泥送至ZL-400C高速制漿機中，高速攪拌時間不小于3min，并輸送至儲漿筒備用。復(fù)合膏漿制備：將粘土漿和水泥漿抽到膏漿制漿機中，攪拌三到五分鐘，加入速凝劑攪拌兩分鐘。根據(jù)需要加入外加劑，調(diào)節(jié)漿液的稠度。復(fù)合膏漿漿液流動度100～160mm，結(jié)石體28天無限抗壓強度可達(dá)2～10MPa，其固結(jié)體的抗?jié)B系數(shù)小于10-7cm/s。

2.2 灌漿作業(yè)

根據(jù)帷幕灌漿段地質(zhì)情況，對于F2、F5、F6處斷層是主要滲漏區(qū)段，帷幕灌漿過程中，發(fā)現(xiàn)鉆孔在F2、F5、F6處斷層區(qū)段時，持續(xù)鉆孔穿斷層段，并到達(dá)完整0.5m后，漿液改為復(fù)合膏漿充填，再采用常規(guī)帷幕灌漿加強。灌漿壓力根據(jù)段深及地層地質(zhì)情況進行控制，以不抬動為原則，孔口段灌漿壓力1.5～2.0MPa。一般情況下，膏漿灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為當(dāng)孔口峰值壓力達(dá)到設(shè)計壓力值時，可結(jié)束膏漿灌漿。

2.3 抬動變形觀測

在壩基40m帷幕范圍內(nèi)布置3處抬動觀測孔，壩中布置一處，兩側(cè)各布置一處。抬動觀測控制要求：（1）設(shè)有抬動變形觀測的部位，其觀測孔鄰近的灌漿孔段在裂隙沖洗、壓水試驗及灌漿過程中均應(yīng)進行觀測，并將觀測成果提交監(jiān)理人。（2）壩基抬動變形允許值為200μm，或滿足設(shè)計要求。（3）抬動變形觀測應(yīng)進行觀測記錄，根據(jù)觀測數(shù)據(jù)采取調(diào)整措施。抬動裝置安裝流程如下：（1）鉆進觀測孔，孔深應(yīng)深入基巖一定深度。（2）下入兩種規(guī)格的觀測管。將兩層管間隙及觀測管與孔壁間隙灌入粉細(xì)砂，并密實填滿間隙。（3）澆筑。在外觀測管上部伸出部分與地表澆筑在一起，防止地面水泥漿進入孔內(nèi)。在進行壓水、灌漿前，將千分表用管夾固定在內(nèi)觀測管上，使伸縮桿與地面觀測平臺接觸，以便進行抬動變形觀測。圖1為觀測圖。

圖1 ? ?抬動變形觀測示意圖

2.4 技術(shù)問題的處理策略

溶洞處理。本工程區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的溶洞深度在10m以下，主要集中在壩基等部位，由于場地等鉆探條件限制，兩側(cè)巖體內(nèi)具體情況難以完全探明，鑒于庫區(qū)內(nèi)難以用爆破開挖等方法處理，故采用以下處理措施：（1）在原鉆孔旁另鉆150mm大直徑孔至脫空處，原孔留作排氣孔;（2）從洞外泵送混凝土至孔口，經(jīng)漏斗澆入孔內(nèi)，在澆筑混凝土的同時向孔內(nèi)回填粒徑8mm以下的卵礫石，澆筑和回填時要注意控制速度，做到均勻、連續(xù)，防止堵塞;（3）溶洞澆滿后待凝三天，然后將大口徑和原孔掃開，通過原孔灌注水泥砂漿，大口徑孔作排氣孔，吸漿量大時可用混凝土泵灌注，直至灌漿壓力達(dá)到0.5MPa并停止吸漿為止。（4）分段重復(fù)灌注水泥漿，直至達(dá)到設(shè)計要求的灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。

泥砂充填層的處理。如施工時遇到全充填型的溶洞，充填物為泥或泥夾砂，應(yīng)采取以下措施：（1）鉆孔時遇此地層直接向下鉆進，直達(dá)堅硬巖石并深入1m;（2）若泥層厚度較大，可利用高壓水（壓力控制在25～30MPa）進行旋噴沖洗，盡量將孔內(nèi)的泥砂沖出：帶有噴嘴的鉆桿要慢速旋轉(zhuǎn)，提升速度控制在60cm/h左右為宜。結(jié)合實際情況，按照復(fù)合膏漿灌施工設(shè)計方案，落實技術(shù)問題的處理工作，把關(guān)施工作業(yè)的質(zhì)量和效益。

3、貓兒巖水庫除險加固工程復(fù)合膏漿灌漿質(zhì)控策略

3.1 制定高質(zhì)量的灌漿作業(yè)方案

水庫除險加固施工質(zhì)量的控制，要從技術(shù)方案編制質(zhì)量控制層面入手，做好全面的把控。復(fù)合膏漿灌漿施工技術(shù)屬于新技術(shù)，技術(shù)的應(yīng)用面臨著很多挑戰(zhàn)和困難，制定技術(shù)方案時，要圍繞水庫現(xiàn)狀做好全面勘察和調(diào)查，掌握庫區(qū)的地質(zhì)條件和環(huán)境情況，分析影響復(fù)合膏漿灌漿作業(yè)的主要因素，按照除險加固的要求，提出灌漿施工技術(shù)方案，做好灌漿的質(zhì)量把控。對復(fù)合膏漿灌漿作業(yè)采用的工藝和方法，開展深入分析，提出作業(yè)流程方案，指導(dǎo)除險加固施工的開展，減少技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的影響，保障灌漿施工安全有序開展，達(dá)到水庫除險加固作業(yè)的要求[1]。

3.2 做好材料質(zhì)量的把控

根據(jù)復(fù)合膏漿灌漿施工實踐總結(jié)，灌漿材料的質(zhì)量如何，對除險加固效果起到關(guān)鍵影響，要做好嚴(yán)格把控。設(shè)計灌漿制備方案前，要組織開展各項試驗，根據(jù)對不同水灰比、不同摻合料和不同外加劑的漿液進行下列項目的試驗，并形成試驗成果，明確材料制備的程序和參數(shù)，為灌漿作業(yè)的質(zhì)量和效益把控，提供相應(yīng)的支持和保障。對使用的材料，例如水泥和粘土等，要提出選擇要求和質(zhì)控措施，落實到各個環(huán)節(jié)，減少材料質(zhì)量因素對復(fù)合膏漿灌漿施工質(zhì)量的影響，確保除險加固工程的質(zhì)量達(dá)標(biāo)?？傮w而言，對于材料質(zhì)量的控制，采取以下措施：（1）制定完善的材料質(zhì)控制度。根據(jù)復(fù)合膏漿灌漿施工所需的原材料，提出精細(xì)化材料質(zhì)量控制要求，為采購和質(zhì)量檢驗等工作的開展，提供依據(jù)和支持。（2）落實材料檢驗檢測工作，把關(guān)復(fù)合膏漿灌漿施工的質(zhì)量和效益。質(zhì)檢員和保管員等要認(rèn)真履行自身的職責(zé)，認(rèn)真做好每個工序和環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢驗檢測，實現(xiàn)對材料質(zhì)量的有力把控，保障水庫除險加固的效果[2]。

3.3 做好灌漿作業(yè)監(jiān)測

復(fù)合膏漿灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用，受到施工及作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的影響，極易產(chǎn)生變形問題等，給灌漿作業(yè)的效果造成不利影響?；诖耍M織復(fù)合膏漿灌漿施工作業(yè)，要注重施工環(huán)節(jié)的動態(tài)化監(jiān)測，掌握變形情況和灌漿施工參數(shù)把握情況等，落實技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量控制工作。實踐中要結(jié)合管理需求，配置現(xiàn)代化監(jiān)測裝置，選擇適宜的位置布置，搭建信息化監(jiān)測系統(tǒng)，動態(tài)掌握復(fù)合膏漿灌漿施工情況，根據(jù)施工參數(shù)和相關(guān)信息開展分析，及時發(fā)現(xiàn)灌漿作業(yè)的問題，采取灌漿調(diào)整和優(yōu)化措施，以免影響復(fù)合膏漿灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用效果和質(zhì)量，無法達(dá)到水庫除險加固工程設(shè)定的目標(biāo)，保障病害問題得到有效處理。

3.4 認(rèn)真落實施工控制工作

采用復(fù)合膏漿灌漿施工技術(shù)，解決水庫工程存在的病害問題，必須強化施工現(xiàn)場的管控，認(rèn)真落實質(zhì)量與安全的把握工作，實現(xiàn)水庫除險加固的效益目標(biāo)。實踐中采取以下控制措施：1）運用PDCA循環(huán)法，實施復(fù)合膏漿灌漿施工閉環(huán)管理，把關(guān)技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量和效果。工程實踐中要設(shè)置技術(shù)應(yīng)用管理目標(biāo)和任務(wù)，細(xì)化落實到各級部門和人員頭上，形成強大的動力，助力施工質(zhì)量管理[3]。2）加大施工現(xiàn)場的監(jiān)督控制。復(fù)合膏漿灌漿施工問題的出現(xiàn)，主要集中在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，因此要做好現(xiàn)場的嚴(yán)格把控。根據(jù)設(shè)計的復(fù)合膏漿灌漿施工程序，明確各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制要求，通過現(xiàn)場巡視檢查和檢驗檢測等，發(fā)現(xiàn)復(fù)合膏漿灌漿施工質(zhì)量問題，提出改進和優(yōu)化措施。完成灌漿作業(yè)后，開展復(fù)合膏漿灌漿質(zhì)量驗收，實現(xiàn)對施工全過程的質(zhì)量把關(guān)。3）加大對復(fù)合膏漿灌漿施工管理的考核力度，分析施工管理的不足，采取優(yōu)化措施，同時實施獎懲措施，調(diào)動管理人員的重視度，使其能夠認(rèn)真落實技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量管控[4]。

結(jié)語：

綜上所述，貓兒巖水庫除險加固工程實踐中，采用了復(fù)合膏漿灌漿施工技術(shù)手段，通過圍繞材料和工序以及變形觀測等，采取嚴(yán)格的把控措施，實現(xiàn)對質(zhì)量的有效控制。文中結(jié)合實踐，提出復(fù)合膏漿灌漿施工管控措施，為后續(xù)相關(guān)工程的開展提供借鑒與參考。

參考文獻：

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[3]姚哲峰.小型水庫除險加固工程建設(shè)管理探析[J].綠色環(huán)保建材，2020（05）：228+230.

[4]孫磊.許家灣水庫大壩除險加固及其穩(wěn)定性分析[J].路基工程，2020（02）：163-168+184.