芻議鋼襯灌漿的施工方法

徐澤鵬，郎彥林

(黑龍江桃山水庫管理處，黑龍江七臺河154600)

隨著水利工程的增加和水庫除險加固工程的開展，防滲工程也隨之多了起來，除了帷幕固結等常規(guī)的防滲方式外，振沖及鋼襯灌漿也常有出現(xiàn)，以下闡述鋼襯灌漿的方法與經(jīng)驗，愿與同仁討論。

1 灌漿材料的選擇與漿液配置

灌漿工程所采用的水泥品種，應根據(jù)灌漿目的和環(huán)境的侵蝕作用等由設計確定。一般情況下，應采用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽大壩水泥。當有耐酸或其它要求時，可用抗酸水泥或其它類特種水泥。使用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥灌漿時，應得到設計許可。灌漿漿液水灰比不宜稀于1∶1(重量比，以下同)。鋼襯接觸灌漿對水泥標號和細度的要求可參照壩體接縫灌漿的相應要求。灌漿用水泥必須符合質(zhì)量標準，不得使用受潮結塊的水泥。采用細水泥時，應嚴格防潮和縮短存放時間。灌漿用水應符合拌制水工混凝土用水的要求。

水工建筑物水泥灌漿一般使用純水泥漿液。在特殊地質(zhì)條件下或有特殊要求時，根據(jù)需要，通過現(xiàn)場灌漿試驗論證，可使用下列類型漿液:

1)細水泥漿液:系指干磨水泥漿液、濕磨水泥漿液和超細水泥漿液。

2)穩(wěn)定漿液:系指摻有少量穩(wěn)定劑，析水率≤5%的水泥漿液。

3)混合漿液:系指摻有摻合料的水泥漿液。

4)膏狀漿液:系指塑性屈服強度＞20 Pa的混合漿液。

另外根據(jù)灌漿需要，可在水泥漿液中摻入砂。應為質(zhì)地堅硬的天然砂或人工砂，粒徑≤2.5 mm，細度模數(shù)≤2.0，SO3含量宜＜1%，含泥量≤3%，有機物含量≤3%;還可根據(jù)灌漿需要，可在水泥漿液中加入下列外加劑:

1)速凝劑:水玻璃、氯化鈣、三乙醇胺等。

2)減水劑:萘系高效減水劑、木質(zhì)素磺酸鹽類減水劑等;所有外加劑凡能溶于水的應以水溶液狀態(tài)加入。各類漿液摻入摻合料和加入外加劑的種類及其摻加量應通過室內(nèi)漿材試驗和現(xiàn)場灌漿試驗確定。需說明的是純水泥漿液一般可不再進行室內(nèi)試驗。

2 制漿的方法與要求

首先制漿材料必須稱量，稱量誤差應＜5%。水泥等固相材料宜采用重量稱量法。各類漿液必須攪拌均勻并測定漿液密度。純水泥漿液的攪拌時間，使用普通攪拌機時，應不少于3 min;漿液在使用前應過篩，自制備至用完的時間宜＜4 h。寒冷季節(jié)施工應做好機房和灌漿管路的防寒保暖工作。炎熱季節(jié)施工應采取防熱和防曬措施。漿液溫度應保持在5℃ ～40℃。若用熱水制漿，水溫不得超過40℃。

3 灌漿設備和機具

攪拌機的轉速和拌和能力應分別與所攪拌漿液類型和灌漿泵的排量相適應，并應能保證均勻、連續(xù)地拌制漿液。灌漿泵性能應與漿液類型、濃度相適應，容許工作壓力應大于最大灌漿壓力的1.5倍，并應有足夠的排漿量和穩(wěn)定的工作性能。灌注純水泥漿液應采用多缸柱塞式灌漿泵。灌漿管路應保證漿液流動暢通，并應能承受1.5倍的最大灌漿壓力。灌漿泵和灌漿孔口處均應安設壓力表。使用壓力宜在壓力表最大標值的1/4～3/4。壓力表應經(jīng)常進行檢定，不合格的和已損壞的壓力表嚴禁使用。壓力表與管路之間應設有隔漿裝置。灌漿塞應和采用的灌漿方式、方法、灌漿壓力條件相適應。膠塞應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，并且易于安裝和卸除。灌漿壓力＞3 MPa時，應配制和采用下列灌漿設備和機具:

1)高壓灌漿泵，其壓力擺動范圍不大于灌漿壓力的20%。

2)耐蝕灌漿閥門。

3)鋼絲編織膠管。

4)大量程壓力表，其最大標值宜為最大灌漿壓力的2.0～2.5倍。

5)孔口封閉器或?qū)Ｓ酶邏汗酀{塞。

集中制漿站的制漿能力應滿足灌漿高峰期所有機組用漿需要。制漿站應配備除塵設備，當漿液需摻入摻合料或加入外加劑時，應增設相應的設備。所有灌漿設備應注意維護保養(yǎng)，保證其正常工作狀態(tài)，并應有備用量。

4 鋼襯灌漿的施工與檢驗

鋼襯接觸灌漿孔的位置宜在現(xiàn)場經(jīng)錘擊檢查確定。每一個獨立的脫空區(qū)布孔應≥2個，最低處和最高處都應布孔。

在鋼襯上鉆灌漿孔宜采用磁座電鉆，孔徑≥12 mm。每孔宜測記鋼襯與混凝土之間的間隙尺寸。鋼襯接觸灌漿也可在鋼襯上預留灌漿孔，孔內(nèi)宜有絲扣，在該孔處鋼襯外側應補焊加強鋼板。在鋼襯的加勁環(huán)上應設置連通孔，以便于漿液串通，孔徑≥16 mm。

灌漿前應用風檢查縫隙串通情況，吹除空隙內(nèi)的污物和積水。風壓必須小于灌漿壓力。灌漿壓力必須以控制鋼襯變形不超過設計規(guī)定值為準?？筛鶕?jù)鋼襯的壁厚、脫空面積的大小以及脫空的程度等實際情況確定，一般≤0.1 MPa。鋼襯接觸灌漿漿液水灰比可采用 1∶1、0.8∶1、0.6(或 0.5)∶1共3個比級，必要時可加入減水劑。應盡量多灌注較濃級漿液。灌漿應自低處孔開始，并在灌漿過程中敲擊震動鋼襯，待各高處孔分別排出濃漿后，依次將其孔口閥門關閉。同時應記錄各孔排出的漿量和濃度。在規(guī)定的壓力下，灌漿孔停止吸漿，延續(xù)灌注5 min，即可結束。灌漿短管與鋼襯間可采用絲扣連接，也可焊接。灌漿結束后用絲堵加焊或焊補法封孔。焊后用砂輪磨平。灌漿結束7～14 d后采用錘擊法進行灌漿質(zhì)量檢查，脫空范圍和程度應滿足設計要求。

［1］中國水利水電基礎工程局.DL/T5148－2001水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范［S］.北京:中國電力出版社，2001.