河口村水庫固結灌漿施工工藝探討

□馬長江（河南水利建筑工程有限公司）

1 工程概況

河口村水庫溢洪道為岸邊開敞式，堰型為WES型，堰高7.80m，堰頂高程267.50m，3孔，孔口凈寬15m，陡槽段凈寬52.20m，設計流量6924m3/s，弧型閘門，挑流消能。溢洪道為2級建筑物。引渠段、閘室段、挑流鼻坎段底板基巖固結灌漿孔孔距的間距3m，孔深5m，正方形布置，灌漿分二序孔進行，灌漿壓力0.10～0.40MPa。在閘室段選一片區域先進行灌漿，并根據巖基破碎程度及灌漿結果，最后確定各相應的地基灌漿孔孔距、排距及灌漿壓力。

2 工藝流程

孔位放線→鉆機就位→鉆孔→沖洗、壓水試驗→灌漿→封孔→質量檢查→資料的整理與歸檔

3 固結灌漿施工

3.1 孔位放線

固結灌漿施工的時候現場施工人員應根據現場的實際情況及上級設計部門的有關要求進行施工放線，孔位放線時的偏差≤10cm。

3.2 鉆機就位

按照施工要求對孔位放線完成后，組織施工人員進行鉆機就位，要求現場施工人員使用水平尺對現場施工場地進行校準和整平，與此同時在鉆機鉆進、開孔的過程中還要不斷的對鉆進面的平整度及時進行調整和校核，以保證鉆機的穩固平整施工，并將鉆孔的孔斜率控制在≤1%的范圍之內。

3.3 鉆孔

根據現場施工情況，項目鉆孔施工采用YT28型潛孔鉆機，開孔孔徑為φ76mm。鉆孔均自上而下平穩鉆進。鉆進施工過程中要求現場施工人員要嚴格按照設計圖紙和設計標準進行規范施工，需要對所有施工的鉆孔進行統一編號和備案。施工中要對實際孔位和孔的鉆進深度進行記錄備案，灌漿孔的孔位誤差及孔深應符合設計的規范要求。施工過程中要對孔口進行封閉保護，防止在施工過程中在孔中流入污水和落入雜物，與此同時還要對鉆孔內涌進的泥水，巖石破碎斷層后碎塊以及噴護的混凝土的厚度等進行詳細筑準確的記錄，并將其作為后期工程驗收質量分析的參考依據。

3.4 鉆孔沖洗

為了提高灌漿效果，灌漿孔均應進行沖洗，在鉆孔結束后采用水泵沖洗孔底沉淀及孔壁巖粉，直至回水澄清為止，孔內殘存的沉積物厚度不得>20cm。之后進行裂隙沖洗，沖洗壓力為該段灌漿壓力的80%，>1.00MPa時，采用1.00MPa。灌漿孔裂隙沖洗后，該孔要立即連續進行灌漿作業，因故中斷時間間隔>24h，則要求在灌漿前重新進行裂隙沖洗。

3.5 壓水試驗

固結灌漿孔及檢查孔應進行壓水試驗，壓水試驗采用簡易壓水法。簡易壓水可結合裂隙沖洗進行，壓水壓力為該段灌漿壓力的80%，最大不超過1.00MPa。灌漿孔每段壓水20min，每5min測讀一次壓水流量，取最后的流量值作為計算流量，其成果以透水率表示。

3.6 灌漿

3.6.1 灌漿順序

先進行外側灌漿孔灌漿，后進行中間灌漿孔灌漿。

3.6.2 灌漿方法

第一，全孔一次灌漿法，灌漿方式為純壓式，漿液從攪拌罐經過測試合格后放入下面的儲漿罐內用HBW150型輸送泵的壓力把漿液通過30橡膠鋼絲管注入孔內，多余的漿液通過回漿管回入攪拌罐內。

第二，止塞器由內管和外管組成（外管和內管根據要需要灌漿孔的深度可增加外管和內管的長度），漿液通過內管進入孔內，多余漿液可通過內管和外管中間的空間通過φ30的橡膠鋼絲管回入攪拌罐。

第三，固結灌漿距蓋重砼預埋孔口0.30m處進行止塞灌漿。如果出現冒漿或沿止塞部位漏漿可向上移動止塞位置。針對可能會出現的冒漿或者沿著止塞位置周圍的巖體裂隙冒漿可采取向上移動止塞位置，若冒漿量較小，不做專門處理，按正常方式灌漿至結束標準；如冒漿量較大，采取低壓、濃漿、限流、間歇、待凝等方法處理，并根據情況采取嵌縫地表封堵方法處理。

第四，固結灌漿分為一序、二序，鉆孔和灌漿必須按序進行。

3.6.3 灌漿過程控制

灌漿施工過程中灌漿液的濃度應該遵循由稀到濃、平穩改變的原則。灌漿的水灰比采用3:1、2:1、1:1、1:2四個比例級別。當灌漿灌入速率保持恒定，灌漿壓力逐步升高或壓力不變，灌注速率逐步減小的時候，不能改變原始的水灰比例。

當某次特定比級的灌漿施工中灌注時間已經達到35min，或者灌漿量已經達到350L以上，而灌注速率和灌漿壓力都沒有明顯變化時，就應該更換水灰比更濃一級漿液進行灌注。如果灌注速率>35L/min的時候，項目可以根據現場的具體施工情況進行越級調整使用更高濃度比的漿液；如果采用的是最高濃度比級的漿液，吸漿量仍很大、不見減小時，可采取限制流量、降低壓力和間歇性灌漿的處理方法進行處理；如果過程中發生回漿變濃的現象，則要換用同一濃度比的新漿液進行灌注施工。

3.7 封孔

所有灌漿孔、質量檢查孔、抬動孔等均應采用置換和壓力灌漿封孔法封孔。

當灌漿結束后，利用原灌漿管灌入水灰比為0.50：1的濃漿，將孔中余漿全部頂出，直至孔口返出濃漿止。而后提升灌漿管，在提升過程中，嚴禁用水沖洗灌漿管，嚴防地面廢漿和污水流入孔內，同時，還應不斷地向孔內補入0.50：1的濃漿,最后，在孔口進行純壓式封孔灌漿1h，仍用0.50：1的濃漿，壓力為灌漿最大壓力。待孔內水泥漿液凝固后，灌漿孔上部空余部分，>3m時，應繼續采用導管注漿法進行封孔；<3m時，可使用干硬性水泥砂漿人工封填搗實。

3.8 灌漿工程資料的整理與歸檔

各施工班組應對現場施工情況及時進行記錄并上交施工記錄，資料整理員應隨時對施工記錄進行校核和匯編成成果資料，發現問題及時反饋，技術人員得到反饋問題應及時進行解決和處理，做到質量問題不過夜。灌漿工程的施工記錄、成果資料和檢驗測試資料包括：灌漿工程原材料試驗和質量檢驗成果、鉆孔固結灌漿壓水施工記錄、鉆孔巖芯取樣試驗成果、質量檢查和質量事故處理記錄、監理人要求提供的其它資料等內容。

鉆探灌漿記錄應在現場隨施工項目、內容進行記錄，必須反映真實情況，壓水、灌漿記錄采用自動記錄儀記錄。在遇有自動記錄在記錄過程中出現故障時，可改為手工記錄。

4 抬動觀測裝置的安裝及變形觀測

4.1 抬動觀測裝置的安裝

在進行裂隙沖洗、壓水試驗和灌漿施工過程中均同步進行抬動觀測。抬動觀測孔位布置，由監理與施工單位根據現場具體情況商定，抬動觀測孔固定端應深入基巖5m。抬動觀測裝置安裝時首先向孔底填入40cm厚的低標號水泥砂漿，在孔內安裝直徑φ50mm左右的護孔管直至孔底，在護孔管內安裝一根直徑約φ25mm的鋼管。在φ50mm護孔管和φ25mm的鋼管之間下部灌入0.50:1的水泥漿，約0.50～1m深，上部灌滿細沙。把B531電子式的千分表通過磁鐵鏈接桿鏈接在φ25mm鋼管外壁上。在抬動觀測孔的周邊平整一塊約1m2的地方，在平地上安放一塊鋼板，B531電子式千分表的頂針放在鋼板上置零千分表讀數，在灌漿的時候千分表的讀數可顯示在千分表上，也可以通過信號線傳遞在電腦上。（B531電子式千分表可控制范圍為0～10mm的地面抬動）。

4.2 抬動變形觀測

壓水試驗及灌漿時，均應同步進行抬動觀測，當觀測值接近0.20mm時不得繼續升壓，如升壓灌漿后，變形值上升較快或已接近0.20mm時，應立即恢復到升壓前的壓力灌注。抬動觀測須做詳細記錄，觀測工作應連續，不得中斷，正常情況要求每5-10 min觀測記錄一次，若遇有抬動的跡象應密切監測。觀測應延續到壓力、灌漿結束后1-2h，變形回縮穩定為止。

5 結語

施工過程中為了保證漿液質量，施工共還要采用灌漿微機自動記錄儀，對施工過程中的灌漿、沖洗及壓水等施工過程進行全過程自動監護記錄，將會減少人為記錄誤差，提高質量評定的真實性和準確性。

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