水庫除險加固工程大壩帷幕灌漿施工與質量控制

謝先飛

摘 要：帷幕灌漿技術具有投資少、見效快、質量可靠的特點，在大壩地基加固、防滲堵漏方面得到廣泛的應用。文章分析了帷幕灌漿的施工過程與質量控制措施。

關鍵詞：帷幕灌漿；施工過程；質量控制；

一、施工準備

在水庫大壩進行帷幕灌漿之前，工作人員應該先行對工作地點進行清理和平整，清掃干凈水庫施工部分的障礙物，如果碰到洼地積水區域，應該先用水泵抽干積水，確保施工部分表面的干凈。在處理好施工面之后，緊接著就是有關機械的安裝，在帷幕灌漿施工中用到的設備主要有以下幾種；巖心回轉鉆機、灌漿泵、高速攪拌機、粘度計以及測斜計分別一臺和測繩兩根，以上這些設備就是帷幕灌漿施工需要的幾種主要工具。

二、帷幕灌漿主要施工技術工藝分析

2.2鉆孔

首先，帷幕灌漿施工中應當進行空位測放和鉆機就位工作。在空位測放施工過程中，應當利用全站儀、水準儀和鋼卷尺等必要的設備完成防線引點設置。在測放施工完成之后，應當使用電鉆進行空位鉆眼，之后再使用鋼筋楔入完成標定，并使用油漆等對鉆孔位置和孔序進行標記。另外，在開孔施工前，應當固定鉆機平臺，特別是鉆機底座，利用水平尺完成校準檢測。只有符合施工標準之后，才能使用螺栓進行固定處理。而固定完成后，應當進一步檢查鉆機的穩定性和水平度，同時還應當檢查鉆孔、立軸和天車三者是否處于三點一線的位置。接著進行混凝土蓋板層鉆進和孔口管埋設工作。

2.3鉆孔沖洗、壓水實驗

通常情況下，鉆孔沖洗施工應當在各個孔段鉆孔施工完成之后再進行，通過使用壓力水對其裂隙位置進行沖洗，同時裂隙位置應當保證沖洗后回水清澈10min。這一過程中，施工人員應當保障沖洗時間多于30min，且壓力應當設置為灌漿壓力值的80%左右，但是數值不得大于1MPa。一般情況下，在裂隙沖洗完成之后，應當進行壓力試驗操作，而對于灌漿序孔，應當使用壓水法、先導孔法或者是檢查孔法。由于這些方法操作簡單，因而在實際施工中的應用比較廣泛。

2.4灌漿

該水庫工程帷幕灌漿施工中的灌漿施工是重要環節之一，而灌漿中應當將孔口進行封閉處理，從上到下，以孔內循環的方式灌漿，且射漿管與孔底之間的距離應當小于0.5m。而灌漿壓力的設置應當使用從上到下的孔內循環方式，其灌漿壓力值是孔口回漿管的壓力值；純壓式灌漿的壓力值是指孔管口進漿壓力值，一般情況下帷幕灌漿施工中灌漿壓力應當依照設計壓力參數完成。當發生串漿時，施工人員應當立即通過封堵、降壓、濃漿及限流等多種方式來解決這一問題；當灌漿施工突然中止時，施工人員應當立即處理，并在短時間內恢復灌漿施工。這一過程中需要注意的是，一旦灌漿停止時間超過30min，施工人員應當對孔管口進行沖洗，之后再開始灌漿。

三、水庫除險加固工程帷幕灌漿施工質量控制

1、施工前質量控制

灌漿前，首先，監理工程師要求施工單位在投標文件施工技術措施的基礎上根據進場后詳細的勘測重新上報帷幕灌漿施工組織設計，經審查認可后方能施工。通過施工組織措施的編寫和討論，可以進一步優化施工措施，嚴格按制定的施工方案進行施工。然后，監理工程師對施工設計圖紙、文件和設計工作聯系單進行審核后轉發施工單位。針對施工中發現的設計問題或存在的疑問，通過監理工程師與設計代表協商解決。

2、施工中質量控制

（1）、鉆孔質量控制

一是鉆孔。1.鉆機安裝應平整穩固，鉆孔前應按監理人指示埋設孔口管，鉆孔時必須保證孔向準確。2.孔口管必須埋設牢固并滿足要求，在開孔鉆進與淺孔階段鉆進中，立軸鉆桿不能太長，否則鉆進時擺動性大，致使立軸轉動不穩，造成鉆具擺動性增大。3.鉆孔時，要嚴格按照設計孔位進行，孔位偏差限制在±10cm。如發生孔內事故，必須移動孔位時，應使孔位偏差≤20cm。對于破碎帶、斷層帶、集中滲漏帶可酌情加密鉆孔。4.孔較深以后，需要從地面減壓鉆進時，要適當調整鉆壓，同時要保證提升吊環必須與立軸及鉆孔中心線在一條直線上。5.當巖石換層時，鉆進時均應減壓減速，同時適當控制其進尺的速度和沖洗液的流量及壓力。

二是鉆孔沖洗與壓水試驗。每一段鉆孔完成即進行鉆孔沖洗和裂隙沖洗。沖洗標準：孔內沉積物厚度不超過20cm，裂隙沖洗壓力采用該段灌漿壓力的80%。沖洗結束標準：回水澄清10min，且總的時間不小于30min，最后測孔沉淀物厚度不超過20cm，沖洗結束。壓水試驗時，確定巖石吸水量處于穩定狀態的條件是：當流量>5L/min時，連續4次讀數，其最大值與最小值之差小于最終值的10%；當流量<5L/min時，連續4次讀數，其最大值與最小值之差小于最終值的20%；連續4次讀數，相鄰兩次讀數間隔均為5min，流量均小于0·5L/min。滿足上述條件之一者，即可結束壓水試驗。

（2）、灌漿質量控制

一是灌漿材料質量控制。制漿采用雙層雙缸立式灌漿機。上層專為制漿用，拌漿時間不少于3min，然后放入下層供灌漿用。同時，拌制細水泥漿液時，最好加入減水劑，高速攪拌機攪拌轉速應大于1200r/min，細水泥漿液的攪拌，從制備至用完的時間須控制在2h以內，這樣就保證了漿液的均勻性和連續性，以保證灌漿質量。漿液在使用前應過篩，記錄并觀測漿液的密度、溫度及漿液的流速等指標，漿液流速控制在1.4～2.0m/s，漿液應采取防曬及防熱措施，溫度應控制在5～25℃之間。

二是灌漿壓力控制。灌漿壓力是控制灌漿質量的重要因素。壓力過大，會使裂隙擴大或引起巖體抬動變形而形成新的裂隙，反而破壞了巖體的完整性；壓力過小，不能將水泥漿液很好地壓入巖石裂隙中形成連續的帷幕。因此，灌漿壓力根據水壓試驗的情況初步確定。選擇幾個不同吸水量的孔進行灌漿試驗，以確定本工程的灌漿壓力。對透水性不大的孔，采用一次升壓法，并盡快升到規定壓力；對透水性大的孔，采用分級升壓法（如前述的3號等10個孔）。

三是灌漿方法控制。本工程灌漿采用“孔內循環、自下而上分段灌漿”法。根據規范要求射漿管距孔底不能大于0.5m，每一灌漿段長度一般采用5m，如遇特殊情況可視需要適當加長或縮短，但段長不得大于10m。這樣規定主要是為了灌漿段的巖體裂隙比較均勻，透水性大小基本相近，有利于保證灌漿質量。當灌漿壓力保持不變，注入率持續減少時，或當注入率保持不變而灌漿壓力持續升高時，不得改變水灰比。當某一比級漿液的注入漿量已達300L以上或灌注時間已達到1h時，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。當注入率大于30L/min時，根據施工具體情況，可越級變濃漿液灌注。同時，灌漿過程中，灌漿壓力或注入率突然改變較大時，應立即查明原因，采取相應措施處理。

四是封孔控制。采用機械壓漿封孔法。在全孔灌漿完畢后，將漿管下入鉆孔底部，壓入水與水泥重量比為0.5∶1的濃漿，將孔內稀漿或積水排出，直到孔口返出濃漿為止。

3、施工后質量控制

施工后質量控制主要是對帷幕灌漿質量進行檢查。一是必須做好施工過程（工序）質量的控制和檢查，帷幕灌漿工程的質量應以檢查孔的壓水試驗成果為主，結合鉆孔、施工記錄、巖芯資料、灌漿記錄、成果資料和檢驗測試資料的分析，進行綜合評定。二是檢查孔鉆孔過程中是否有漏水或涌水現象。檢查孔壓水試驗應在該部門灌漿結束14d后進行，按照監理工程師指示布置檢查孔實施。在灌漿結束7d或監理指示時間內，將有關資料報送監理工程師，以便擬定檢查孔位置。

結語

帷幕灌漿具有加固效果好、效率快、造價等諸多優點。對于水庫的防險加固有著非常重要的幫助，且在我國水庫大壩實際維護過程中有著普遍的應用。

參考文獻

[1]魏義東.探析水庫除險加固工程大壩帷幕灌漿施工與質量控制[J].城市建設理論研究：電子版，2015（18）.

（作者單位：中國水利水電第三工程局有限公司）