淺析水利施工中水庫帷幕灌漿施工工藝

徐凱

【摘要】帷幕灌漿就是利用高速射流切割摻攪土層，改變原土層的結構和組成，同時灌入水泥漿或復合漿形成凝結體，以達到加固地基和防滲的目的。阿拉溝水庫工程河床段心墻基礎斷層發育，巖性復雜，多有夾泥現象，巖體完整性差，力學強度很不均一。對阿拉溝水庫實施帷幕灌漿施工技術，灌漿效果明顯，達到了預期目的。

【關鍵詞】阿拉溝水庫；帷幕灌漿；施工工藝；施工組織

1、工程概述

阿拉溝水庫工程位于托克遜縣境內，是托克遜縣“兩河”流域的重要控制性工程，具有防洪、工業供水、灌溉等綜合利用效益。壩址距阿拉溝出山口以上3.5km，距托克遜縣75km，距離吐魯番市130km。阿拉溝水庫具有防洪、供水、灌溉等綜合理由效益，水庫總庫容4450萬m3，控制灌溉面積10.7萬畝，河床F56斷層處風華較深，此處心墻基座下部，在上游20m和下游30m范圍內對該斷層進行刻槽回填混凝土處理，并加強灌漿防滲處理。

2、水庫灌漿施工設備

2.1攪拌機的轉速和拌和能力應分別與所攪拌漿液的類型和灌漿泵的排漿量相適應，保證能均勻、連續地拌制漿液。高速攪拌機的攪拌轉速應不小于1200r/min。

2.2灌漿泵的技術性能與所灌注的漿液類型、濃度應相適應。額定工作壓力應大于最大灌漿壓力的1.5倍，壓力波動范圍宜小于灌漿壓力的20%，排漿量應能滿足灌漿最大注入率的要求。

2.3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，并配置各種適用的調節閥門。

2.4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之間。壓力表應經常進行檢定，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。

2.5鉆孔灌漿的計量器具，如測斜儀、壓力表、流量計、密度計、自動記錄儀等，應定期進行校驗或檢定，保持量值準確。

3、帷幕灌漿施工

3.1灌漿方法和灌漿方式

帷幕灌漿方法通過現場灌漿試驗確定，采用自上而下分段灌漿法，帷幕灌漿方式采用循環式，射漿管距孔底不得大于0.5m。進行帷幕灌漿時，混凝土和基巖接觸部位的灌漿段先行進行單獨灌注并待凝。接觸段在巖石中的長度不大于2m，接觸段以下的灌漿段長度5m。帷幕灌漿先導孔與壓水試驗同步自上而下進行灌漿。帷幕灌漿孔各灌漿段，不論透水率大小均按技術要求進行灌漿。

3.2灌漿壓力和漿液變換

灌漿壓力通過現場灌漿試驗確定，灌漿漿液由稀至濃逐級變換。帷幕灌漿漿液水灰比可采用5：1，3：1，2：1，1：1，0.8：1，0.6：1（0.5：1）等六個比級，一般開灌水灰比采用5：1，若巖石裂隙較大，開灌水灰比采用3：1。帷幕灌漿漿液變換原則如下：（1）當灌漿壓力保持不變，注入率持續減少時，或注入率不變而壓力持續升高時，不得改變水灰比。（2）當某級漿液注入量已達300L以上，或灌注時間已達30min，而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不顯著時，應改濃一級水灰比。（3）當注入率大于30L/min時，可根據具體情況越級變濃。灌漿過程中應定時測記漿液密度，必要時測記漿液溫度，灌注穩定漿液時還應測記漿液粘度。灌漿過程中，灌漿壓力、注入率或漿液性能突然改變較大時，應立即查明原因，采取相應的措施處理。

3.3壓水試驗

先導孔及各灌漿孔（段）在灌漿前均采用壓力水裂隙沖洗，回水清凈為止，然后再采用簡易壓水試驗，壓力采用本段灌漿壓力的80%，并不大于1MPa。要求自上而下分段進行，壓水流量觀測每5分鐘讀一次數，壓水20分鐘，取最后流量作為計算量；在鉆至設計孔深后，適當采用敞開式清洗至殘留巖粉小于20cm為止，灌前進行3-5min的壓力沖洗。

3.4制漿施工

灌漿水泥采用抽樣檢查符合GB175相關規定的新鮮普通硅酸鹽水泥，要求添加適量的減水劑，用水必須滿足混凝土用水要求。使用普通攪拌機攪拌時間大于30s，漿液自制備至用完時間，普通水泥漿液≤4h，漿液溫度保持在5°～40°之間，超過規定時間和溫度予以舍棄。配制的漿液比重與標準比重偏差均制約在±0.01以內。

3.5帷幕灌漿

灌漿壓力：第1段0.5Mpa，第2段0.75Mpa，第3段1.0Mpa，第4段1.5Mpa，以下各段2.0Mpa；漿液：（1）斷層破碎帶內：采用0.6：1的單一水灰比，要求加適量減水劑，灌漿過程中應每30分鐘測記一次回漿密度，必要時測記漿液溫度，若回漿變濃明顯，加入稀釋劑或改用新漿灌注。（2）斷層破碎帶外：按3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.5：1五個比級，對注入率較大孔段可越級變漿。要求抬動≤0.2mm控制灌漿壓力。采用孔口封閉器、自上而下分段孔內循環的灌漿方法，第一段、第二段灌漿結束后要求待凝24h，其余各段沒有特殊情況可不待凝。以5Lu線控制，終孔段的單位注入量如超過100kg/m時，應加深5m左右。抬動觀測孔深視巖體完整情況，入巖深3-5m，抬動觀測孔不進行灌漿，周邊灌漿進行施工。灌漿孔采用導管注漿，全孔0.5：1濃漿灌注封孔。

4、帷幕灌漿質量檢查

帷幕灌漿質量檢查以檢查孔壓水試驗成果為主，結合對施工的記錄、成果資料和檢驗測試成果的分析，進行綜合評定。經檢查孔壓水試驗檢查，壩基基座混凝土與基巖接觸段及其下一段的透水率的合格率為100%，在以下各段的合格率不小于90%。

總之，阿拉溝水庫對大壩的壩基采取帷幕灌漿處理，檢測數據結果表明灌漿效果明顯，提高了施工效率。施工技術人員根據現場情況，靈活多變地采取相應的對策，是帷幕灌漿質量好壞的關鍵。

參考文獻：

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