結(jié)合工程實(shí)例探討水利工程隧洞灌漿施工技術(shù)

摘要： 改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速增長(zhǎng)，我國(guó)水利水電工程的建設(shè)得到了空前的發(fā)展。控制好水利工程的質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)水利工程建設(shè)。本文結(jié)合某水利工程，主要分析了該工程中隧洞灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用，并提出了相關(guān)措施和建議，僅供參考。

關(guān)鍵詞： 水利工程，灌漿技術(shù)；封孔處理； 支洞施工

1、工程概況

在某水利工程中，隧道進(jìn)口位于山區(qū)一條常年有水的水溝內(nèi)側(cè)，地層巖性為堆積碎石、河床卵石混合土層，厚度0 ～ 3 m。隧洞的出口位于交河右岸，地表堆積有坡積碎石混凝土，含塊石，厚度0 ～ 5 m。隧洞穿過(guò)的地層巖主要為砂質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，夾硬砂巖、石英砂巖、礫巖等，巖層產(chǎn)狀較為平緩，基巖強(qiáng)風(fēng)化帶0 ～ 6 m。施工支洞進(jìn)口地表地層巖性為坡積碎石混凝土，隧洞穿過(guò)的地層巖性主要為砂質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，夾硬砂巖、石英砂巖、礫巖等，巖層產(chǎn)狀較為平緩，地下水位多位于洞頂以上。所以，需要對(duì)工程進(jìn)行回填灌漿處理。

2、隧洞灌漿施工技術(shù)

2.1灌漿設(shè)備

1） 在本工程中，配備了高速和低速漿液攪拌機(jī)，很大程度上保證了均勻、連續(xù)地拌制漿液。擬選用ZJA—400 高速制漿機(jī)制漿，低速制漿機(jī)選用JJS—1000 制漿機(jī)。

2） 灌漿泵容許工作壓力> 最大灌漿壓力的1. 5倍，且具有足夠的排量和穩(wěn)定的性能。擬選用湖北宜昌生產(chǎn)的黑旋風(fēng)灌漿泵。

3） 灌漿管路保證裝液流動(dòng)暢通，并能承受1. 5倍的最大灌漿壓力。灌漿泵和灌漿孔口均安裝壓力表。

4） 灌漿塞要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。

2.2鉆孔及沖洗

1） 鉆孔的開(kāi)孔孔位應(yīng)符合施工圖紙要求。

2） 在灌漿前對(duì)灌漿孔進(jìn)行裂隙沖洗，作壓水試驗(yàn)，數(shù)量為灌漿孔的1%。沖洗水壓采用80% 的灌漿壓力，壓力超過(guò)1 MPa時(shí)，采用1 MPa。

2.3制漿

灌漿漿液采用425#抗硫酸鹽水泥，通過(guò)80mm方孔篩的篩余量小于2%，拌漿桶采用高速攪拌機(jī)，轉(zhuǎn)速為1 400轉(zhuǎn)/min的速度，儲(chǔ)漿桶采用YGJ-340型雙層立式攪拌機(jī)，高速攪拌機(jī)內(nèi)水泥漿液應(yīng)篩后放入低速攪拌桶內(nèi)使用，漿液濃度采用重量比為3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1共6個(gè)比級(jí)， 通過(guò)計(jì)算確定各比級(jí)的漿液配合比，施工中為計(jì)量準(zhǔn)確，同時(shí)便于施工，水泥應(yīng)以整袋加入，不足整袋應(yīng)以臺(tái)秤稱量。

水泥漿液的配制應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比，施工中可根據(jù)土層性質(zhì)及室內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)初步確定，然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況修正。本工程施工回填灌漿采用0.5∶1；固結(jié)灌漿采用3∶1、2∶1、1∶1、0.5∶1； 均滿足設(shè)計(jì)要求。

2.4 回填灌漿

1） 回填灌漿在襯砌混凝土達(dá)到70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行。

2） 在素混凝土襯砌中的回填灌漿孔，可采用直接鉆孔的方法； 在鋼筋混凝土襯砌的回填灌漿孔采用在預(yù)埋管中鉆孔的方法，孔深深入巖石10cm，并測(cè)記混凝土厚度和空腔尺寸。

3） 遇有圍巖塌陷、超挖較大等情況時(shí)，制定特殊灌漿措施，并報(bào)送監(jiān)理人審批。

4） 回填灌漿按劃分的灌漿區(qū)段分序加密進(jìn)行，分序序數(shù)和分序方法應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況和工程要求確定，并報(bào)送監(jiān)理人審批。

5） 回填灌漿的壓力和漿液水灰比按施工圖紙或監(jiān)理人的指示確定。回填灌漿分兩序： 第一序灌奇數(shù)排，第二序灌偶數(shù)排。灌漿壓力由小到大。一序孔可灌注水灰比0. 5∶ 1 的水泥漿，二序孔可灌注1∶ 1或0. 5∶ 1 兩個(gè)比級(jí)的水泥漿。空隙大的部位應(yīng)灌注水泥砂漿，砂子粒徑≤1. 5 mm，摻砂量≤水泥重量的200%。

6） 回填灌漿在設(shè)計(jì)的壓力下，灌漿孔停止吸漿，再延灌10 min即可結(jié)束。

7） 回填灌漿因故中斷時(shí)，應(yīng)及早恢復(fù)灌漿，中斷時(shí)間> 30 min，應(yīng)設(shè)法清洗至原孔深后恢復(fù)灌漿，此時(shí)若灌漿孔仍不吸漿，則應(yīng)重新就近鉆孔進(jìn)行灌漿。

2.5 封孔處理

回填灌漿在達(dá)到設(shè)計(jì)壓力的情況下，單位吸漿量每分鐘小于等于0.4L時(shí)，再延續(xù)30min。在每個(gè)灌漿孔全孔灌漿結(jié)束后，應(yīng)對(duì)灌漿孔進(jìn)行封孔。采用壓力灌漿封孔法對(duì)基巖部分進(jìn)行封孔， 封孔壓力采用該孔段的灌漿壓力。封孔時(shí)將射漿管下入距孔底約0.5 m處，用泥漿泵壓入0.5：1的濃水泥漿，將孔內(nèi)的水和稀漿全部置換出來(lái)，待孔口返出濃漿時(shí)停止注漿，安裝止?jié){塞，繼續(xù)灌注0.5：1的濃漿，進(jìn)行壓力灌漿封孔；頂拱封孔和水平孔封孔采用壓力灌漿封孔法對(duì)基巖部分進(jìn)行封孔，封孔壓力采用該段灌漿壓力。用泥漿泵壓入0.5：1的濃漿進(jìn)行壓力封孔。砼部分采用1：1的水泥砂漿進(jìn)行封孔，除頂拱以外的基本孔用1：1的水泥砂漿封孔。孔口部分用丙乳砂漿封孔抹平即可。

2.6施工支洞施工

施工支洞施工按“明槽段開(kāi)挖- 進(jìn)洞口段防護(hù)—隧洞開(kāi)挖與臨時(shí)支護(hù)—混凝土襯砌”順序進(jìn)行。明槽段開(kāi)挖以挖掘機(jī)為主，將挖出石渣使用自卸汽車(chē)運(yùn)到業(yè)主指定渣場(chǎng)堆放； 對(duì)于堅(jiān)硬巖石，使用鉆爆法開(kāi)挖。

2.7洞內(nèi)排水

進(jìn)口、支洞工區(qū)洞內(nèi)為倒坡，排水均需使用排污泵抽出洞外。擬分別使用3 臺(tái)20 m3 /h的排污泵抽出洞外，鋪DN50 鋼管至洞外，管路鋪設(shè)總長(zhǎng)3 000 m。擬在洞內(nèi)每200 m設(shè)一集水井。出口可不采取抽水設(shè)施，利用洞內(nèi)坡度自流出洞外。另在混凝土襯砌時(shí)，對(duì)滲水較大部位，先用風(fēng)鉆鉆直徑55 mm的孔，孔深3 m，埋入D50PVC 管，將滲漏水集中排出，利用水泵抽出洞外。

2.8 棄渣場(chǎng)整治

棄渣場(chǎng)的土石方開(kāi)挖同前述采用挖掘機(jī)進(jìn)行，個(gè)別需清除的堅(jiān)硬地段使用風(fēng)鉆鉆孔裝藥爆破、整平。人工砌筑漿砌石，砂漿攪拌使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)。人工擺放干砌石，注意擺放平穩(wěn)，按一定坡度上收到頂面。人工整平墊層，進(jìn)行整坡。人工制作好鉛絲籠后就近填入塊石，并整齊碼放在渣場(chǎng)根部。最后在施工完畢頂面平整后，在渣場(chǎng)頂部覆蓋凈土并整平。土方使用自卸汽車(chē)從業(yè)主指定料場(chǎng)使用挖掘機(jī)裝車(chē)?yán)\(yùn)到渣場(chǎng)。

3 施工效果檢查

每個(gè)單元工程灌漿全部結(jié)束后，立即整理資料，報(bào)送至監(jiān)理部，由監(jiān)理工程師布設(shè)檢查孔，檢查孔的孔數(shù)不低于灌漿孔總數(shù)的5%。

回填灌漿檢查孔在各單元灌漿結(jié)束3～7d后進(jìn)行，采用自上而下一段鉆孔壓漿試驗(yàn)方法進(jìn)行，壓漿實(shí)驗(yàn)采用單孔注漿試驗(yàn)。向檢查孔注入2：1的水泥漿，在規(guī)定灌漿壓力下，開(kāi)始10min的注入量應(yīng)不大于10L，否則應(yīng)采取補(bǔ)強(qiáng)措施。最后對(duì)檢查孔進(jìn)行灌漿和封孔。

固結(jié)灌漿檢查孔在各單元灌漿結(jié)束3～7d后進(jìn)行，立即整理資料，報(bào)送至監(jiān)理部，由監(jiān)理工程師布設(shè)檢查孔，檢查孔的孔數(shù)不低于灌漿孔總數(shù)的5%。采用單點(diǎn)法常規(guī)壓水試驗(yàn)，并輔以巖體聲波測(cè)試，檢查孔壓水試驗(yàn)透水率值應(yīng)不大于3Lu。

結(jié)束語(yǔ)：

在本水利工程建設(shè)施工過(guò)程中，通過(guò)實(shí)踐表明隧洞回填灌漿技術(shù)在水利工程隧洞灌漿施工過(guò)程中效果非常明顯，適應(yīng)性強(qiáng)。

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