糯扎渡電站廠區(qū)帷幕灌漿施工工藝

章 進(jìn)，侯 七

中國水利水電第十四工程局有限公司，云南普洱 665625

1 工程概況

糯扎渡水電站位于云南省思茅市和瀾滄縣交界處的瀾滄江下游干流上，是瀾滄江中下游河段八個(gè)梯級(jí)規(guī)劃的第五級(jí)。該工程由心墻堆石壩、左岸溢洪道、左、右岸泄洪隧洞、左岸地下式引水發(fā)電系統(tǒng)及導(dǎo)流工程等建筑物組成。施工區(qū)域?yàn)榍秩氲幕◢弾r體（γ43～γ51）及后期侵入的石英巖（q）、輝綠玢巖（Vπ）和隱爆角礫巖等巖脈；上部為三疊系中統(tǒng)忙懷組下段（T2m1）沉積巖，以砂泥巖為主。

為減小巖體滲流量，提高巖體的整體和抗變形能力以及增強(qiáng)洞室圍巖的密實(shí)性。地下廠房四周設(shè)3層排水洞，層間設(shè)對(duì)穿排水孔，形成封閉式的地下廠房排水幕，同時(shí)在EL755灌漿洞、EL690灌漿洞和EL645灌漿洞設(shè)置防滲帷幕，與壩區(qū)防滲形成統(tǒng)一的防滲排水系統(tǒng)。

2 帷幕灌漿施工

廠區(qū)帷幕灌漿主要包含EL755m（0+171.500～0+503.500）、EL690m（0+171.500～0+503.500）灌漿洞、廠區(qū)EL645灌漿洞（廠帷0+000～0+廠帷542.332）三部分。包含水平帷幕和豎向帷幕，設(shè)計(jì)工程量為54775.7m。帷幕灌漿水平帷幕孔深分別為10m、15m、25m，豎向帷幕斜長度孔深為50.491m～77.757m之間。

2.1 帷幕灌漿施工總體程序

抬動(dòng)觀測孔→先導(dǎo)孔→Ⅰ序孔→Ⅱ序孔→Ⅲ序孔→質(zhì)量檢查孔

2.2 帷幕灌漿施工工藝及方法

帷幕灌漿施工按分序加密的原則進(jìn)行，相鄰兩次序孔同時(shí)施工保證鉆灌高程差不小于15m。根據(jù)孔深的實(shí)際情況，水平帷幕采用自上而下分段孔內(nèi)循環(huán)灌漿法，豎向帷幕采用孔口封閉法進(jìn)行施工。

2.2.1 孔位布置與鉆孔

根據(jù)測量放樣確定帷幕灌漿軸線，EL755灌漿洞帷幕孔頂角為6°，EL690灌漿洞、 EL645灌漿洞帷幕孔頂角均為8°，水平、豎向帷幕孔間距均為2m。

鉆孔孔徑：孔口段需要埋設(shè)孔口管的部位采用φ91mm的鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)，埋設(shè)Φ73mm孔口管（無縫鋼管，埋入基巖深度為2.0m，露出孔口0.1m），其余段鉆孔孔徑為φ56mm。先導(dǎo)孔、質(zhì)量檢查孔以及其它要求取芯的孔孔徑為φ76mm。

鉆孔偏差（測斜）：帷幕灌漿孔位偏差不大于10cm。鉆孔過程中要進(jìn)行孔斜測量，前5段要求每段測一次，以下各段按每10m量測一次，其孔底偏差不得大于下表的規(guī)定，方位角偏差不應(yīng)大于5°。孔深大于60m時(shí)，孔底偏差應(yīng)嚴(yán)格控制在1.5m范圍之內(nèi)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)鉆孔偏差值超過設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，應(yīng)及時(shí)糾正并采取補(bǔ)救措施。

帷幕灌漿孔孔底允許偏差

允許偏差（m） 0.25 0.45 0.70 1.00 1.30

灌漿孔段鉆進(jìn)結(jié)束后，進(jìn)行鉆孔沖洗，孔底沉積厚度不得超過20cm。各類鉆孔施工作業(yè)暫時(shí)中止時(shí)，孔口妥善保護(hù)，防止污水流入孔內(nèi)或落入異物。

2.2.2 裂隙沖洗與壓水試驗(yàn)

1）裂隙沖洗

各灌漿孔段灌漿前進(jìn)行裂隙沖洗，采用導(dǎo)管通入大流量水流，從孔底向孔外沖洗的方法進(jìn)行沖洗，沖洗壓力采用80%的灌漿壓力，并不大于1MPa。裂隙沖洗應(yīng)沖洗至回水澄清后10min結(jié)束，且總沖洗時(shí)間不少于20min。灌漿孔（段）裂隙沖洗結(jié)束24h內(nèi)應(yīng)進(jìn)行該孔的帷幕灌施工，否則應(yīng)在灌前重新進(jìn)行裂隙沖洗。

2）壓水試驗(yàn)

帷幕灌漿孔先導(dǎo)孔采用自上而下分段卡塞采用“五點(diǎn)法”進(jìn)行壓水試驗(yàn)，分段長度與灌漿分段長度相同。其余帷幕灌漿孔段在灌漿前采用簡易壓水，簡易壓水試驗(yàn)結(jié)合裂隙沖洗進(jìn)行。

2.2.3 灌漿

1）灌漿方法

帷幕灌漿孔為單排孔，按分序加密的原則進(jìn)行。豎向帷幕灌漿采用孔口封閉灌漿法，灌漿孔的第一段（接觸段）采用純壓式進(jìn)行灌漿，阻塞器應(yīng)阻塞在基巖面以上砼內(nèi)進(jìn)行灌注。第一段灌漿結(jié)束之后埋設(shè)孔口管，孔口管深入基巖2m，孔口管埋設(shè)后待凝1天～3天，并經(jīng)檢查合格后，方可進(jìn)行下一工序的施工。

2）灌漿分段

第一段（接觸段）為2m，第二段為3m，第三段及以下各段為5m。遇特殊情況可適當(dāng)縮短或延長，但加長段段長不得超過10m。

3）灌漿壓力

灌漿壓力：帷幕灌漿灌漿壓力可采用下表進(jìn)行計(jì)算：

注：H=（812.0-灌漿段底高程）/100

帷幕灌漿壓力（單位：MPa）

4）漿液配比及變漿原則

普通水泥漿液水灰比（重量比）為 3∶1、2∶1、1∶1、0.5∶1四個(gè)級(jí)別，灌漿中漿液變漿原則，按規(guī)范執(zhí)行。

5）灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)和封孔

結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：帷幕灌漿孔在規(guī)定的設(shè)計(jì)壓力下，注入率不大于1.0L/min，繼續(xù)灌漿60min后，可結(jié)束灌漿。

封孔：灌漿孔全孔灌漿結(jié)束后采用全孔灌漿封孔法進(jìn)行封孔，先用導(dǎo)管注漿法將孔內(nèi)余漿置換成0.5∶1的濃漿，之后將灌漿塞塞在孔口，繼續(xù)使用濃漿進(jìn)行純壓式灌漿封孔。封孔壓力采用全孔最大灌漿壓力并不小于1.5MPa，封孔時(shí)間為60min。

6）特殊情況處理

（1） 帷幕灌漿孔的終孔段，其透水率大于設(shè)計(jì)規(guī)定值時(shí)，鉆孔應(yīng)繼續(xù)加深，每次加深段長為5m；

（2） 在灌漿過程中發(fā)現(xiàn)冒漿、漏漿時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇、待凝等方法進(jìn)行處理；

（3） 灌漿必須連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷，應(yīng)盡快恢復(fù)灌漿。否則應(yīng)立即沖洗鉆孔，再恢復(fù)灌漿。若無法沖洗或沖洗無效，則應(yīng)進(jìn)行掃孔，再恢復(fù)灌漿；

（4）灌漿段注入量大而難以結(jié)束時(shí)，可采用低壓、濃漿、限量、間歇、漿液中摻加速凝劑等方法處理；

（5）經(jīng)特殊情況處理后的孔段，待凝后仍應(yīng)掃孔，重新按照技術(shù)要求進(jìn)行升壓灌漿，直至達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。

7）帷幕灌漿質(zhì)量檢查

帷幕灌漿灌后常規(guī)壓水檢查采用五點(diǎn)法壓水，自上而下分段鉆孔、分段孔內(nèi)阻塞進(jìn)行壓水試驗(yàn)。壓水段長同灌漿段長，壓力為該段灌漿壓力80%的0.3倍、0.6倍、1.0倍、0.6倍、0.3倍，檢查孔壓水檢查結(jié)束后，按帷幕灌漿的要求進(jìn)行全孔一次灌漿，并按灌漿孔的封孔要求進(jìn)行封孔。

3 帷幕灌漿成果分析及質(zhì)量評(píng)價(jià)

3.1 帷幕灌漿透水率成果分析

帷幕灌漿先導(dǎo)孔采用自上而下分段卡塞進(jìn)行“五點(diǎn)法”壓水試驗(yàn)；其他孔段結(jié)合裂隙沖洗進(jìn)行簡易壓水試驗(yàn)。根據(jù)廠區(qū)帷幕灌漿灌前壓水試驗(yàn)成果表累計(jì)分析透水率區(qū)間分布情況，繪制透水率頻率曲線圖如下。

通過透水率頻率曲線圖，綜合分析灌前透水率，在透水率較小且相對(duì)集中的0Lu～5Lu，Ⅰ序孔累計(jì)頻率為61.0%，Ⅱ序孔為83.8%、Ⅲ序孔為97.5%，對(duì)比各次序孔遞增頻率明顯；而透水率較大的10Lu～100Lu的區(qū)間分布，Ⅰ序孔頻率為10.4%，Ⅱ序孔為2.8%、Ⅲ序孔為0.5%，對(duì)比各次序孔遞減頻率也很明顯。說明分序灌漿作用明顯，灌漿效果比較顯著。

3.2 帷幕灌漿成果分析

廠區(qū)帷幕灌漿分序成果統(tǒng)計(jì)見下表：

廠區(qū)帷幕灌漿成果統(tǒng)計(jì)表

廠區(qū)帷幕灌漿透水率頻率曲線圖

通過廠區(qū)帷幕灌漿成果統(tǒng)計(jì)表分析，帷幕灌漿各次序孔耗灰量及單耗灰變化比較明顯，Ⅰ序孔灌漿總段數(shù)為3015段，總注入灰量3456020.3kg，單耗灰為255.75kg /m；Ⅱ序孔灌漿總段數(shù)為2974段，總注入灰量2101987.8 kg，單耗灰為157.51 kg /m；Ⅲ序孔灌漿總段數(shù)為5337段，總注入灰量1796952.3 kg，單耗灰為76.16kg /m。由以上數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析：單位耗灰量Ⅱ序孔較Ⅰ序孔減少了98.24kg/m，降幅頻率為38.4%；Ⅲ序孔較Ⅱ序孔減少了81.35kg/m，降幅頻率為51.6%，可以看出帷幕灌漿分序施工效果明顯。

3.3 帷幕灌漿檢查孔壓水成果

從灌后檢查孔壓水試驗(yàn)成果看：透水率均小于1Lu，滿足設(shè)計(jì)要求，從灌前灌后透水率分布情況可以看出，灌前基巖透水性離散程度較大，經(jīng)灌漿處理后，基巖的透水性離散程度明顯減小，且基巖透水性已趨于均質(zhì)，帷幕灌漿達(dá)到了預(yù)期的目的。