淺談水庫帷幕灌漿施工質(zhì)量控制

孟凡翠

摘 要:帷幕灌漿一直是水工建筑物地基防滲處理的主要手段,對保證水工建筑物的安全運(yùn)行起著重要作用。本文結(jié)合水庫成功的帷幕灌漿施工,總結(jié)了施工質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn),介紹了施工中質(zhì)量管理與控制的方法。

關(guān)鍵詞:水庫帷幕灌漿質(zhì)量控制

中圖分類號:TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0069-01

帷幕灌漿是常用且有效的基礎(chǔ)防滲處理方法,但在灌漿施工過程中,由于各種原因,往往導(dǎo)致部分區(qū)域的灌漿效果無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求,嚴(yán)重影響灌漿基礎(chǔ)的整體強(qiáng)度。帷幕灌漿質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到水工建筑物的安全和工程效益。結(jié)合某水庫壩體兩肩采用帷幕灌漿進(jìn)行除險(xiǎn)加固工程施工,談?wù)勅绾卧卺∧还酀{施工中控制質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn),做好施工質(zhì)量管理與控制。

1技術(shù)要求

設(shè)計(jì)技術(shù)要求:布置一排帷幕灌漿孔,孔深深入基巖相對隔水層(q≤5Lu)以下5m。灌漿采用自上而下分段灌漿,接觸段長度不得大于2m,以下灌漿段段長取5m。施工按三序施工,即按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序先后鉆灌。

帷幕灌漿總體施工程序:清理施工現(xiàn)場→測量放孔位→現(xiàn)場灌漿試驗(yàn)→Ⅰ序孔→Ⅱ序孔→Ⅲ序孔→檢查孔→補(bǔ)充帷幕灌漿孔。

單孔施工程序:定孔位→整平穩(wěn)固鉆機(jī)→造孔→下孔口管→待凝→基巖鉆進(jìn)→測孔深、孔斜→洗孔→灌漿→壓水→封孔。

2施工質(zhì)量管理與控制

2.1 施工工序質(zhì)量控制

(1)孔位、孔距。

①孔位施工放樣定位:帷幕灌漿孔的位置根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,按實(shí)際地形走向進(jìn)行布置,經(jīng)監(jiān)理現(xiàn)場復(fù)查認(rèn)可。檢查孔布置由監(jiān)理、地質(zhì)人員根據(jù)實(shí)際情況確定。②孔距:孔距為2.0m,其中閘室兩邊墩附近孔距為1.5m。

(2)孔序。

本次灌漿布置一排帷幕灌漿孔,分為三序孔施工,按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序先后鉆灌。特殊情況按單個單元鉆灌施工,使Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔在該單元范圍內(nèi)成幕。

(3)造孔。

①開孔前復(fù)核鉆孔樁號,正確定位,孔位偏距＜10cm。②鉆機(jī)安裝完畢后,用鉆機(jī)立軸進(jìn)行水平、垂直校準(zhǔn)。③根據(jù)基巖完整程度,當(dāng)基巖較破碎時(shí),下入套管進(jìn)行止?jié){止水。④鉆進(jìn)中注意保持孔內(nèi)垂直,減少孔底偏距。⑤鉆孔記錄詳細(xì)、正確,包括巖芯描述、下套情況、測斜記錄、各鉆灌段深度、終孔深度等。

(4)孔深。

按設(shè)計(jì)要求帷幕灌漿孔深深入基巖相對隔水層(q≤5Lu)以下5m。灌漿到達(dá)設(shè)計(jì)深度后,如壓水試驗(yàn)吸水量大于5Lu,則必須繼續(xù)鉆灌,直至吸水量小于5Lu。

(5)灌漿。

①灌漿方法:帷幕灌漿采用32.5R普通硅酸鹽水泥。灌漿采用循環(huán)灌漿法自上而下分段灌漿。全孔灌漿結(jié)束后,全孔進(jìn)行普通水泥復(fù)灌,期間不用待凝。按設(shè)計(jì)要求,接觸段長度不得大于2m,以下灌漿段段長取5m。

②洗孔及壓水試驗(yàn):按設(shè)計(jì)要求正確配管及下管,下灌漿灌路前,孔內(nèi)撈砂干凈,沉積厚度不超過20cm,射漿管離孔底沉淀物表面之間距離不大于30cm。灌漿前進(jìn)行鉆孔沖洗。回水清澄后,對基巖灌段,再洗10min結(jié)束。灌漿前均進(jìn)行20min的簡易壓水試驗(yàn),壓力為灌漿允許壓力的80%,每5min測讀1次壓力及流量。流量大于每米段長30L/min時(shí),降壓或縮短測試時(shí)間。流量過大時(shí),采用孔內(nèi)簡易注水試驗(yàn)法,縮短試驗(yàn)時(shí)間。孔內(nèi)計(jì)算水位設(shè)定與庫水位等高,及時(shí)計(jì)算出透水率。記錄準(zhǔn)確,包括下管記錄、示意圖、壓水試驗(yàn)記錄及透水率計(jì)算值等。

③灌漿壓力:灌漿第一段壓力取0.5MPa,以下每段按0.1MPa遞增,復(fù)灌壓力取0.7MPa。灌漿壓力逐漸提升,當(dāng)進(jìn)漿量下降時(shí),再提升灌壓。出現(xiàn)灌段呂榮值小,而進(jìn)漿量大的情況,灌漿時(shí)適當(dāng)減壓或“停停灌灌”,在進(jìn)漿量小時(shí),再逐級升壓,最終使灌漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)壓力。實(shí)際施工各孔段灌漿壓力均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

④漿液變換:按設(shè)計(jì)要求,灌漿的漿液濃度應(yīng)由稀到濃逐級變換,采用3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1五個比級。根據(jù)簡易壓水試驗(yàn)Lu大小,選擇合理的開灌比和不同初凝時(shí)間與細(xì)度的水泥,先期灌段要充分注意臨界水灰比,以指導(dǎo)今后的灌漿,使灌入量達(dá)到要求。

壓力不變,單位進(jìn)漿量不變或增大,開灌水灰比的漿液累計(jì)灌入量達(dá)400L,第一次變濃一級;以后變濃一級,在上述條件下待灌入量達(dá)到上一級灌入量1.25倍后進(jìn)行,當(dāng)漿液較濃時(shí)盡量多灌一些,不采取立即變濃,有利于加大擴(kuò)散范圍。當(dāng)單位進(jìn)漿量超過每米灌段30L/min時(shí),可越級變濃;當(dāng)灌量大,難于結(jié)束時(shí),采取縮短初凝時(shí)間、降壓、限流等措施,如仍不見改善,則改灌水泥砂漿。

⑤結(jié)束標(biāo)準(zhǔn):在設(shè)計(jì)壓力下,單位進(jìn)漿量≤0.4L/min時(shí),繼續(xù)灌注60min,結(jié)束灌漿。灌漿結(jié)束前以濃漿置換孔內(nèi)稀漿,再實(shí)施壓力閉漿操作,當(dāng)壓力表回零后,結(jié)束灌漿。

⑥灌漿待凝:按設(shè)計(jì)要求,各段灌漿結(jié)束后,普通水泥待凝時(shí)間為10h～12h,再繼續(xù)鉆進(jìn)。實(shí)際施工一般待凝時(shí)間在12h以上,滿足設(shè)計(jì)要求。

(6)封孔。

按設(shè)計(jì)要求全孔復(fù)灌結(jié)束待凝12h后,進(jìn)行封孔作業(yè),采用注漿法封孔,水灰比為0.4。實(shí)際施工滿足設(shè)計(jì)要求。

2.2 檢查孔

根據(jù)鉆孔壓水試驗(yàn)和灌漿情況,按鉆灌孔的10%布設(shè)檢查孔,共4只。檢查孔施工按以下要求進(jìn)行:①鄰孔結(jié)束后已達(dá)14d。②每段做壓水試驗(yàn),壓力為灌漿壓力的80%,其余施工工藝與灌漿孔一致,包括造孔、段長、下管、洗孔、灌漿等等。③巖心妥善保存、描述、編錄。在檢查孔施工和試驗(yàn)過程中,監(jiān)理實(shí)行旁站監(jiān)督。

2.3 灌漿效果分析

2.3.1 帷幕灌漿成果分析

(1)各序次孔的透水率分析。

據(jù)統(tǒng)計(jì),各序次孔透水率如下表1。

從上表顯示,帷幕灌漿隨著孔序的加密,透水率呈遞減趨勢,符合灌漿規(guī)律。

(2)各序次孔單位注入量關(guān)系分析。

據(jù)統(tǒng)計(jì),各序次孔單位注入量如下表2。

從上表顯示,帷幕灌漿隨著孔序的加密,單位注入量呈遞減趨勢,符合灌漿規(guī)律。

2.3.2 檢查孔成果分析

本次檢查孔施工4只,壓水試驗(yàn)壓力為灌漿壓力的80%,壓水試驗(yàn)共21段次,透水率為0.7Lu～4.5Lu,均達(dá)到設(shè)計(jì)要求(q≤5Lu),說明灌漿效果良好。

3結(jié)語

通過對帷幕灌漿資料的分析和4個檢查孔的壓水試驗(yàn)檢測,透水率均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,說明整個灌漿效果良好,帷幕已成幕,灌漿達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)

[1] SL 62-94,水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] 李茂芳,孫釗.大壩基礎(chǔ)灌漿(第2版)[M].水利電力出版社,1976.