千島湖配水工程輸水隧洞回填、固結(jié)灌漿質(zhì)量控制要點

許亞男 余望江

摘 要：隧洞工程中灌漿施工是整個工程的重要工序，灌漿施工質(zhì)量的保證對整個隧洞工程具有重要的意義，本文作者對灌漿質(zhì)量的把控提出了較多可供參考的建議。

關(guān)鍵詞：隧洞工程；固結(jié)灌漿；回填灌漿；質(zhì)量控制

1 前言

杭州市第二水源千島湖配水工程任務(wù)為供水，工程從千島湖淳安縣境內(nèi)取水，通過輸水隧洞將水引至杭州市余杭區(qū)閑林水庫，為下游原水輸水工程提供優(yōu)質(zhì)千島湖水，本工程為Ⅰ等工程，對灌漿的質(zhì)量要求高，需認(rèn)真對待灌漿施工中各個工序。

2 灌漿前控制要素

（1）灌漿采用P.O42.5R普通硅酸鹽水泥進行灌注，水泥材料進場必須具備廠方出示的質(zhì)量檢驗報告單。水泥儲存必須具備防雨、防潮、通風(fēng)條件，現(xiàn)場水泥儲藏做到搭設(shè)水泥平臺進行堆放，出廠日期超過三個月的水泥不得使用。對于滲水量大、水壓高，要求快速凝固洞段可摻入適量外加劑，品種及摻量需經(jīng)試驗確定后才準(zhǔn)現(xiàn)場使用。

（2）灌漿開工前，需在現(xiàn)場進行漿液配合比試驗，確定開灌配合比計量標(biāo)準(zhǔn)后方可進行灌漿施工。

（3）對所有用于本工程的設(shè)備、儀器進行檢修，防止因儀器、設(shè)備誤差影響施工質(zhì)量。

（4）在灌漿施工開始前，需對現(xiàn)場作業(yè)人員進行技術(shù)交底，掌握施工技術(shù)和工程質(zhì)量的關(guān)鍵控制點。各工序完成后，均需現(xiàn)場主管部門及監(jiān)理工程師驗收合格后，方可進入下一道工序的施工。

（5）加強施工質(zhì)量的管控，在施工中，發(fā)現(xiàn)灌漿質(zhì)量有異常情況時，立即對相關(guān)問題進行分析，提出相應(yīng)解決措施。

3 灌漿范圍

本工程隧洞混凝土襯砌全洞段頂部120o范圍內(nèi)進行回填灌漿，孔距3m，Ⅰ類～Ⅲ類圍巖排距3m，Ⅳ類～Ⅴ類圍巖排距2.5m，孔深入巖50mm。Ⅲ類～Ⅴ類圍巖需進行固結(jié)灌漿，固結(jié)灌漿孔距約3m（按每斷面分孔控制），Ⅲ類圍巖排距3m，Ⅳ類～Ⅴ類圍巖排距2.5m，每排10孔（相鄰錯開18o，頂部3孔或4孔兼作回填灌漿孔），孔深入巖4m。Ⅳ類～Ⅴ類圍巖：孔排距2.5m，深入砼襯砌圍巖側(cè)4m（含砼灌砌石回填區(qū)長度，且進入基巖不小于0.5m））。

4 灌漿漿液的拌制和濃度

灌漿用水需符合拌制混凝土用水的要求，拌制漿液時漿液溫度應(yīng)保持在5～30℃。各類漿液必須攪拌均勻，測定漿液密度等參數(shù)，并作好記錄。

灌漿過程中漿液濃度按不同灌漿形式有所調(diào)整，回填灌漿Ⅰ序孔可灌注水灰比為0.5：1的水泥漿，Ⅱ序孔根據(jù)吸漿量可灌注1：1和0.5：1兩個比級的水泥漿。

固結(jié)灌漿的濃度應(yīng)由稀到濃，逐級變換，水灰比采用3：1、2：1、1：1、0.5：1四個比級，開灌漿液水灰比采用3：1，當(dāng)灌漿壓力保持不變，注入率持續(xù)減少時，或注入率不變而壓力持續(xù)升高時，不應(yīng)改變水灰比；當(dāng)某級漿液注入量已達(dá)300L以上時，或灌漿時間已達(dá)30min時，而灌漿壓力或注入率均無改變或改變不顯著，應(yīng)改濃一級水灰比；當(dāng)注入率大于30L/min時，可根據(jù)具體情況越級變濃。

5 灌漿施工程序和技術(shù)要求

5.1 回填灌漿

回填灌漿在襯砌混凝土達(dá)到70%設(shè)計強度后進行， 回填灌漿鉆孔時利用預(yù)埋灌漿孔進行鉆孔，鉆孔采用YT28風(fēng)動鑿巖機，先鉆Ⅰ序孔，待Ⅰ序孔灌漿結(jié)束之后再鉆Ⅱ序孔，鉆孔孔徑42mm。鉆孔開孔時對準(zhǔn)預(yù)埋管并順著預(yù)埋管方向進行鉆進，不得損失結(jié)構(gòu)鋼筋，造孔過程中如遇結(jié)構(gòu)鋼筋可在10cm范圍內(nèi)移動。成孔后需測量混凝土厚度和空腔尺寸和入巖深度等。

回填灌漿時采用填壓式分序（分二序）灌漿法，灌漿壓力0.4MPa。根據(jù)現(xiàn)場施工條件，以36m（3個襯砌倉位）為一個灌漿段進行灌漿施工。同一灌區(qū)灌漿時，先灌Ⅰ序孔，再灌Ⅱ序孔，自引水洞頂拱高程較低的一端向高程較高的一端推進，在對低端處的第一個孔進行灌漿時，其余各灌漿孔兼作排水、排氣孔，待其排出的漿液濃度與進漿濃度相同時，即可關(guān)閉出漿孔的孔口閘閥。

回填灌漿時，在規(guī)定的壓力下，灌漿孔停止吸漿，延續(xù)灌注10min即可結(jié)束。灌漿結(jié)束時首先關(guān)閉孔口閘閥再停泵，以防灌入的水泥漿液流出，待凝4h之后方可拆除孔口閘閥及孔口管，割除外露預(yù)埋管，并用水泥砂漿將孔口摸平。

混凝土襯砌段回填灌漿結(jié)束7d后采用鉆孔壓漿試驗進行質(zhì)量檢查，向檢查孔內(nèi)注入水灰比為2：1的水泥漿，壓力與灌漿壓力相同，初始10min內(nèi)注入漿量不大于10L為合格。

5.2 固結(jié)灌漿

固結(jié)灌漿在該部位的回填灌漿結(jié)束7d后進行， 固結(jié)灌漿鉆孔時利用預(yù)埋灌漿孔進行鉆孔，鉆孔采用YT28風(fēng)動鑿巖機，鉆孔時采用在襯砌中預(yù)埋管的方法鉆孔，鉆孔孔徑42mm，孔位、孔向、孔徑、孔深、孔斜均應(yīng)滿足設(shè)計要求。

鉆孔結(jié)束后應(yīng)對鉆孔和裂隙進行沖洗，沖凈孔內(nèi)巖粉、雜質(zhì)。裂隙沖洗結(jié)束后，選擇有代表性的孔段進行灌前簡易壓水，試驗孔數(shù)不少于總孔數(shù)的5%。

固結(jié)灌漿施工時按環(huán)間分序，環(huán)內(nèi)加密原則進行。環(huán)間先灌Ⅰ序孔，后灌Ⅱ序排孔；同一環(huán)內(nèi)先灌Ⅰ序孔，后灌加密孔。灌漿時采用純壓式灌漿工藝，灌漿壓力1.0MPa～1.5MPa，單機單孔灌注，灌注時從襯砌的最低處孔開始，然后向兩邊交替對稱進行，最后灌注最高處孔。在巖石條件較好、鉆孔吸漿量較小或當(dāng)發(fā)生串孔時灌漿泵的排漿量能滿足孔段吸漿的條件下，采取并聯(lián)灌注，但一次并聯(lián)孔數(shù)不多于3個孔。

固結(jié)灌漿時，在最大設(shè)計壓力下，灌漿段注入率不大于1L/min后，持續(xù)灌注30min，可結(jié)束灌漿。固結(jié)灌漿結(jié)束后，應(yīng)排除鉆孔內(nèi)的積水和污物，采用“全孔灌漿法”或“導(dǎo)管注漿法”封孔，孔口空余部分用干硬性砂漿填實抹平。

隧洞固結(jié)灌漿質(zhì)量檢查應(yīng)在該段灌漿結(jié)束3天后進行，固結(jié)灌漿質(zhì)量檢查孔采用壓水試驗，試驗采用單點法。灌漿檢查孔數(shù)量為灌漿孔總數(shù)的5%，檢查孔控制標(biāo)準(zhǔn)為透水率q≤3Lu，85%以上試段的透水率不大于設(shè)計規(guī)定值（3Lu），其余試段的透水率值不超過設(shè)計值規(guī)定值的150%（4.5Lu），且分布不集中，灌漿質(zhì)量可認(rèn)為合格。檢查孔完成檢查任務(wù)后，應(yīng)用全孔灌漿封孔法封孔。

6 記錄

施工中認(rèn)真做好原始記錄，做到清晰、真實、準(zhǔn)確，避免出現(xiàn)多記注灰量、偽造灌漿進尺、美化灌漿記錄等造假行為。專業(yè)技術(shù)人員及時將原始記錄進行匯總整理分析并報送總承包、監(jiān)理單位，以便指導(dǎo)灌漿工作順利進行。

灌漿單元工程結(jié)束后，立即向總承包、監(jiān)理單位提交全套灌漿資料，格式參照《水利水電工程單元工程施工質(zhì)量驗收評定表及填表說明》。

7 結(jié)束語

通過上文所述，灌漿質(zhì)量的好壞直接影響著整個隧洞工程的質(zhì)量，除在施工過程中在技術(shù)方面進行控制外，更需加強現(xiàn)場作業(yè)人員的責(zé)任心，提高現(xiàn)場作業(yè)人員的職業(yè)素養(yǎng)，保質(zhì)保量完成灌漿工程。

參考文獻：

[1] 水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范.SL60-2014.

[2] 水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程.SL31-2003.

[3] 通用硅酸鹽水泥.GB175-2007.

[4] 灌漿記錄儀技術(shù)導(dǎo)則.DL/T5237-2010.