固結(jié)灌漿技術在水庫大壩加固中的應用

徐佳婷

（深圳市源清環(huán)境技術服務有限公司，廣東 深圳 518000）

1 固結(jié)灌漿技術的應用

1.1 水庫大壩加固鉆灌設備配置

為了滿足水庫大壩工程的加固施工需求，應在開展相關研究前，對加固鉆孔灌漿設備進行配置研究。

此次施工選擇的鉆進設備為潛孔類沖擊鉆機，所選設備的型號為QJ-100B，在此基礎上，輔助XY-2型號的巖芯回轉(zhuǎn)鉆設備作為配套施工設施。

在制漿設計時，使用施工方自制的ZJ-450型號攪拌機，此裝置在使用中具有高速性優(yōu)勢，可以達到10～15 m3/h的制漿效率，保證在制漿過程，水泥與水的充分攪拌。

此外，選擇3SNS型號的復式結(jié)構(gòu)三缸柱塞泵，此裝置的最大受壓能力為10 Mpa。為了避免施工中出現(xiàn)超壓問題，可在灌漿位置安裝一個壓力測試表，對作業(yè)過程中灌漿的壓力進行實時檢測。灌漿施工時，應準備壓力栓塞，確保對灌漿速率的及時調(diào)控。

1.2 鉆孔沖洗和壓水試驗

為了確保固結(jié)灌漿的加固施工效率，可在完成上述設計后，采用清洗鉆孔的方式，使用壓力水槍，在灌漿前，對結(jié)構(gòu)發(fā)育裂縫進行沖洗。直到?jīng)_水的回水呈現(xiàn)清澈，即可停止對沖孔施工。

當水庫大壩的巖層裂縫中存在填充物時，可采用脈沖式?jīng)_洗方式對其進行沖擊，尤其在進行結(jié)構(gòu)中復雜區(qū)段的沖洗時，需要先使用高壓水槍沖洗，持續(xù)5～10 min 后。將沖洗口的沖水壓力在一個較短的時間內(nèi)調(diào)整到低壓沖洗模式，以此種方式，形成一種反向脈沖波，確保將裂縫中的碎屑完全清除。當沖水的回水呈現(xiàn)清澈后，再調(diào)高水壓，反復上述步驟，持續(xù)10～20 min即可完成沖孔處理。

對結(jié)構(gòu)進行壓水試驗，使用單點法或五點法，進行導孔的檢查。檢查過程中，使用高壓水槍，對水槍在使用前進行調(diào)試，確保沖水的水壓可以達到灌漿壓力的80%，且壓力值可滿足小于1 MPa的條件時，再進行試驗。試驗中，對壓力計量表進行清零處理，每間隔5 min，讀取并記錄一次壓力計量表顯示數(shù)據(jù)，持續(xù)上述行為4次，記錄最后一次讀取的數(shù)據(jù)，將其作為流量數(shù)據(jù)。

1.3 水泥漿制備與水庫大壩加固灌漿施工工序

為了確保加固施工的順利實施，選用42.50R 型號的普通硅酸鹽材料配置水泥漿，配置前，對選用材料進行篩孔處理，設定篩孔的細度為80 μm。完成對材料的篩選后，按照標準比例，進行泥漿的攪拌，記錄在攪拌過程中制備材料的溫度、密度、粘度等參數(shù)。攪拌的時間應大于3 min，從開始制備到完成制備的時間應控制在2 h內(nèi)，確保其溫度在5 ℃～40 ℃范圍內(nèi)，當溫度不達標時，可直接將其作為廢漿處理。

完成材料的制備后，根據(jù)地區(qū)施工作業(yè)實際需求，設置固結(jié)灌漿加固施工兩排，排距2.50 m，孔距3 m，控制灌漿的深度在5～7 m范圍內(nèi)。施工中的灌漿原理需要結(jié)合實際設定，施工中，當注入率降低時，需要采用調(diào)整注漿量的方式，進行處理。注意灌漿施工在單位時間內(nèi)的注入量不得大于30 L，注漿材料的濃度可根據(jù)加固強度及時進行調(diào)整。注漿過程中，施工專業(yè)的儀器設備，進行漿液粘度、折水率等參數(shù)的記錄。在預設的最大注漿壓力條件下，應確保漿液的注入率應小于1 L/min，持續(xù)灌注60 min，即可認為完成了對水庫大壩的固結(jié)灌注施工處理。

1.4 抬動觀測與加固灌漿孔位處理

為了避免壓力灌漿施工中由于基巖層分離造成的結(jié)構(gòu)抬動變形，需要在采取有效處理措施的同時，做好對施工成果的抬動觀測。在此過程中，測量灌注施工中兩個鄰近混凝土板塊出現(xiàn)的變位差，當出現(xiàn)差值時，證明整體結(jié)構(gòu)存在相對變位，需要采取施工措施進行處理。當測量后發(fā)現(xiàn)兩者不存在變位差時，證明板塊沒有發(fā)生裂開現(xiàn)象。

當測量后證明施工方案可行后，對施工孔進行封孔處理，排除孔內(nèi)的積水后，按照1:1:1 的比例（水泥：水：砂漿）配置干性材料，對施工孔進行封堵處理，完成對水庫大壩的加固施工。

2 實例應用分析

為了證明本文此次研究設計的成果可以在實際應用中發(fā)揮既定的效果，設計實例應用實驗。

此次研究所選的工程項目為新疆DTLD 水庫，水庫壩長244 m，最大壩高44.70 m，總庫容為364.66 m3，其中堤壩頂部的高程高度約為916 m。水庫在常規(guī)運行條件下的蓄水位約為912 m，設計供水位為914 m，死水位893.60 m。

掌握施工作業(yè)區(qū)的基礎工程概況后，按照下述表1 中內(nèi)容，進行施工平面布置。

該工程固結(jié)灌漿1 224 m，總孔數(shù)200個，帷幕灌漿3 228 m，總孔數(shù)129 個，金額2 259 148.45 元（審計金額）。該工程在試蓄水過程時發(fā)現(xiàn)右岸有繞壩滲漏現(xiàn)象，考慮到施工需要在該重環(huán)境下實施，因此，當大壩底板砼對應的設計強度大于50%，才可開始施工。施工的主要工序由兩個步驟構(gòu)成，第一步為I孔灌注，完成I孔的灌注后，進行Ⅱ孔灌注。根據(jù)工程實際情況，當施工孔深度為5 m，設計使用全孔一次灌漿的施工方式，當施工孔深度為7 m，設計使用分段灌漿的施工方式，將施工劃分為兩個階段，分別為2 m灌注與5 m灌注，灌注時需要采用卡塞的方式，進行循環(huán)灌漿處理。

為了更直接地檢驗固結(jié)灌漿加固施工效果，在完成施工后，按照總灌漿布孔數(shù)量的5%，選擇壓水試驗測試點數(shù)量，結(jié)合工程實際，共布置10 個測試孔。將測試孔的透水率作為評價指標。對10 個測試孔進行壓水試驗，計算測點的透水率，對比計算結(jié)果與標準值，將其繪制成折線圖，如下圖1所示。

圖1 測試孔壓水試驗透水率結(jié)果圖

根據(jù)上述圖1 所示的實驗結(jié)果可以看出，10 測點的透水率均小于透水率界限值，符合工程設計標準。

綜合上述結(jié)果，對灌漿單元工程質(zhì)量進行評定，單元工程施工質(zhì)量評定統(tǒng)計結(jié)果如下表2所示。

表2 單元工程施工質(zhì)量評定統(tǒng)計表

通過此次實驗與統(tǒng)計結(jié)果可以得出此次實驗結(jié)論：文中設計的固結(jié)灌漿技術在加固工程中的應用具有較為良好的效果，可以有效降低加固結(jié)構(gòu)的透水率，保證抽檢合格率達到100%。

3 結(jié)語

在文中理論分析基礎上，通過實例證明了文中設計的技術在工程中的應用具有較為良好的效果，可以有效降低加固結(jié)構(gòu)的透水率，保證抽檢合格率達到100%。為了進一步提高工程質(zhì)量，可在后續(xù)的施工中，實行質(zhì)量風險保證金制度，以此推動質(zhì)量管理工作，提高優(yōu)良品率；堅持圖紙會審制度，對施工圖進行詳細審查，完整理解設計意圖；不符合施工標準或質(zhì)量要求的工程材料不允許進入施工現(xiàn)場，所有進入的材料需要根據(jù)進場順序進行正確標識，防止誤用；高處露天作業(yè)、混凝土噴射等，施工中遇到惡劣環(huán)境或天氣時，上述施工作業(yè)應停止，必須進行可靠的安全與質(zhì)量保證措施。