水上帷幕灌漿施工技術與質量控制方法

龍震宇 尹 紅 趙鐵軍

(湖南宏禹水利水電巖土工程有限公司 長沙市 410007)

1 概 述

源口水庫位于湖南省江永縣，1988年 12月建成，1989年3月通過竣工驗收。是一座以灌溉為主，兼顧發電、木材過壩和養魚等綜合利用的水利水電樞紐工程。

樞紐工程由漿砌石單支墩大頭壩，左、右岸漿砌石重力壩，左岸粘土心墻堆石壩三種壩型組成。壩頂長393.4m，高程分別為363m、362m，最大壩高74.4m，正常蓄水位360m，相應庫容4060萬m3，灌溉死水位321.2m，相應庫容為190萬m3，發電死水位339m，相應庫容為1120萬m3，有效庫容2940萬m3。水庫為不完全年調節水庫。

本區域位于亞熱帶季風濕潤氣候區，雨量充沛，溫熱潮濕，水庫位于桃水河上游橫開河峽谷內，屬中低山剝蝕構造地貌，巖庫盆周邊山體高程一般高程（400～500）m，相對高差（60～l60）mm。外圍地表分水嶺山體高峻雄厚，山頂山體高程一般（600～1300）m，無單薄分水嶺存在。正常蓄水位以下，巖性單一，多為細粒砂巖夾板狀頁巖，透水性較弱，庫盆蓄水良好，區內河曲發育，河流大致由南向北流。庫壩區出露的地層主要為寒武系塔山群，其次為泥盆系中統跳馬澗組。

源口水庫通過多年的運行后，存在壩基滲漏和繞壩滲漏的問題，在對該水庫進行除險加固過程中，由于大壩底孔無法開啟，因此只有在高水位下進行帷幕灌漿施工。下面就水上帷幕灌漿施工技術及質量控制作簡要介紹。

2 水上帷幕灌漿施工技術

2.1 水上鉆探的一般規定

（1）加強從業人員的安全培訓掌握安全基礎知識和操作技能。

（2）加強安全防護措施，作業人員佩戴安全帽，穿工作服，工作鞋及使用規定的防護用具，現場設置安全標志，配置滅火器、水上救生器材與應急安全設施。

（3）建立了作業現場安全管理制度及防洪、防暑、防寒、防風、防火等安全措施和事故應急預案。

（4）建立文明施工措施，加強作業現場場貌管理。

（5）現場用電線路架設應符合“三級配電、二級保護”的規定。

2.2 鉆船平臺的選擇

結合源口水庫當地木材充足有利優勢，采購80 m3Ф18～Ф25的優質木材，聘請有多年搭設水上作業平臺經驗的技術人員現場指導，搭設了兩個3m×14m×1.5m的木排，搭設時每層用鉛絲和鋼繩嚴實鉸結，起到加固作用。最后一層全部用Ф18的木材沿橫向整齊鋪滿并且縱向用鉛絲和鋼絲繩鉸結起來，使平臺形成一個厚重的穩固的整體。木排四周用空油桶圍成一圈并固定在木排上，以增強木排的浮力和安全性。

經計算，木排上所承荷載為6t，每個木排浮力為18t，平臺承載安全系數3.0，滿足施工要求。

2.3 水上鉆探的定位與套管的安裝

由于是水上施工帷幕灌漿孔，施工難度大，工藝復雜，且受氣候條件影響，作業環境差，平臺上下漂浮，水面上沒有參照物，孔位的確定比較困難。為保證帷幕軸線的準確，根據現場施工情況，首先根據設計圖紙采用全站儀進行孔位軸線整體放樣，確定施工軸線后，在兩岸做好標記。并對軸線樁號做好保護。每孔開孔前，再根據孔位坐標精確放樣然后開孔鉆進。在施工過程中，隨時進行復核，以保證開孔位置與設計位置偏差不得大于10cm。

孔口管的下設及固定也比較困難。一開孔即為淤泥覆蓋層不易進尺，加壓則船體上抬，極易造成孔斜。因此，通過提高轉速、調整鉆壓、采用平衡鉆進的方法，隨時測量鉆機水平與立軸鉛直，每10m測斜儀再進行測斜一次。保證了鉆孔垂直度。終孔后，用測斜儀再測斜一次。

3 帷幕灌漿質量控制

（1）灌漿段長度。灌漿段的長度是根據巖石的裂隙發育程度、破碎情況、滲透性以及設備能力條件而定，并參考了其它類似工程的經驗，灌漿段長定為5m。

（2）灌漿壓力。設計要求以回漿壓力為準，壓力大小隨孔深逐漸增大，其灌漿最大壓力如附表（孔深從基巖面算起）。

附表 設計灌漿壓力表

最小灌漿壓力為水頭的2倍。在堆石壩段壩身灌漿，壓力控制在（0.1～0.2）MPa。

（3）漿液稠度。根據基巖單位吸水量不同而改變，w＞0.1時，起始水灰比采用5∶1，w=0.05～0.1時，起始水灰比采用8∶1，以后采用3∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1，個別灌段根據具體情況采用0.5∶1。

（4）漿液稠度的變換原則。當注入量（400～600）L，吸漿量仍很大，即改濃一級灌注或注入量大于30L/min時，也應根據具體情況越級變濃。

（5）結束灌漿標準。符合下列條件之一者，即可結束灌漿，在設計規定壓力下，灌漿段已停止吸漿或吸漿量小于0.4L/min，并持續30min；在規定的壓力下，當吸漿量徘徊于1.0L/min內，時間達1h以上。

（6）帷幕灌漿孔深必須達到設計孔深。灌漿采用自下而上分段循環式灌漿方法。灌漿壓力為接觸段壓力（0.2～0.3）MPa，第一段0.4MPa，以下各段巖石每增加1.0 m，壓力增加0.05MPa，最大壓力為2.0MPa。

4 結 語

本次水上帷幕灌漿施工經過周密計劃精心組織和施工過程中的嚴格控制，解決了壩基滲漏的問題，并通過了第三方岳陽精益檢測公司的現場檢測，壓水試驗均小于3Lu達到了設計的要求。經過兩年水庫蓄水到壩后觀測，壩基滲漏已得到解決。實踐證明水上帷幕灌漿施工和質量控制關鍵要架設好水上鉆探平臺，平臺架設的好壞直接影響施工進度和質量，經檢驗因地制宜采用木排搭設水上鉆探平臺是成功的。