赤石水庫(kù)施工工藝及常見(jiàn)問(wèn)題處理措施探討

徐金娥

（大理州鶴慶縣松桂鎮(zhèn)水管站云南鶴慶　671500）

赤石水庫(kù)施工工藝及常見(jiàn)問(wèn)題處理措施探討

徐金娥

（大理州鶴慶縣松桂鎮(zhèn)水管站云南鶴慶671500）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也不斷完善，公路、鐵路、水利、市政等工程都獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，也積累了寶貴的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于我國(guó)工程建設(shè)施工工藝的創(chuàng)新和發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐和理論基礎(chǔ)。在施工過(guò)程中，帷幕灌漿施工工藝不斷得到完善和發(fā)展，并日臻走向成熟，但是還是面臨一定的技術(shù)問(wèn)題，迫切需要正確的處理措施。本文結(jié)合赤石水庫(kù)工程的實(shí)況，就帷幕灌漿施工工藝和常見(jiàn)問(wèn)題的處理措施進(jìn)行了分析和探討。

赤石水庫(kù)；帷幕灌漿；施工工藝；常見(jiàn)問(wèn)題；處理措施

赤石水庫(kù)坐落于鶴慶縣松桂鎮(zhèn)赤石村，具體的地理位置100°12′57"E，26°24′19"N，總庫(kù)容10.19萬(wàn)m3，是?。?）型水庫(kù)的典型代表。水庫(kù)樞紐建筑物由大壩、溢洪道和輸水涵洞組成。為了加強(qiáng)水庫(kù)的抗洪能力和堅(jiān)不可摧性，在對(duì)赤石水庫(kù)的加固施工中，重點(diǎn)應(yīng)用了鉆孔灌注樁施工工藝，使得水庫(kù)的堅(jiān)固性大幅提高，但是仍然在施工中出現(xiàn)了一些問(wèn)題，迫切需要恰當(dāng)?shù)奶幚泶胧员阍黾釉摴に嚨膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)工程建設(shè)施工提供幫助。

1　赤石水庫(kù)施工概況分析

1.1工程條件

赤石水庫(kù)坐落于鶴慶縣松桂鎮(zhèn)赤石村，以村名直接命名，具體的地理方位為100°12′57"E，26°24′19"N，總庫(kù)容10.19萬(wàn)m3，是小（2）型水庫(kù)的典型代表。赤石水庫(kù)的大壩和兩壩肩都有著較陡的坡面，坡度大，工作面十分狹窄。在赤石水庫(kù)的西北方向，存在已開(kāi)采料場(chǎng)——蝙蝠洞石料場(chǎng)，因?yàn)橛泄废噙B接，交通狀況良好。用料層為T(mén)2b2灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，巖層呈厚～巨厚層狀產(chǎn)出，巖體弱風(fēng)化，完整性好，強(qiáng)度高，巖性穩(wěn)定。在施工過(guò)程中，選擇枯水期進(jìn)行施工，水量小，可以借助涵管導(dǎo)流的方式開(kāi)展施工，水量對(duì)施工的影響不大。

1.2自然條件

施工中首先應(yīng)該充分考慮赤石水庫(kù)當(dāng)?shù)氐乃臍庀髼l件。赤石水庫(kù)位于南亞熱帶和寒溫帶的過(guò)渡性氣候區(qū)，屬于典型的高原季風(fēng)氣候，由于地理環(huán)境的特殊性以及地貌的差異性，“一山分四季，十里不同天”的“立體氣候”格外典型。施工中要重點(diǎn)關(guān)注水庫(kù)的工程地質(zhì)條件。赤石水庫(kù)壩址所在地點(diǎn)屬于中高山峽谷地貌，殘坡積、沖洪積地層覆蓋廣泛，地形坡度幾乎都大于30°，壩址內(nèi)河谷呈不對(duì)稱“V”型谷。水庫(kù)所在地屬中低山丘陵地貌，地形坡度要高于25°，河谷兩岸均為臺(tái)階狀耕地。壩址內(nèi)河谷呈基本對(duì)稱“U”型谷。物理地質(zhì)現(xiàn)象主要表現(xiàn)為巖石風(fēng)化、侵蝕沖溝。

2　赤石水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程施工概況探討

2.1施工導(dǎo)流

根據(jù)赤石水庫(kù)的水文資料，枯水期是每年的11月到次年五月，為了最大限度地節(jié)約施工成本，將施工時(shí)間確定為12月～次年5月六個(gè)月的時(shí)間。在導(dǎo)流施工中，采用涵管導(dǎo)流和圍堰導(dǎo)流的方式，對(duì)處理完成后的涵洞進(jìn)口，要拆除涵管。而在圍堰施工中，當(dāng)截流完成以后，采用人工的方式進(jìn)行清基，并運(yùn)輸?shù)綏壴鼒?chǎng)。

2.2料場(chǎng)

根據(jù)工程的施工規(guī)劃，用于工程施工的材料主要來(lái)源于庫(kù)區(qū)附近的粘土料場(chǎng)和塊石料場(chǎng)。粘土料場(chǎng)的位置位于庫(kù)區(qū)上游緩坡，為開(kāi)采提供了很大的便利。塊石料場(chǎng)位于赤石水庫(kù)的西北方向，用料層為T(mén)2b2灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，巖層呈厚～巨厚層狀產(chǎn)出，巖體弱風(fēng)化，完整性好，強(qiáng)度高，巖性穩(wěn)定。根據(jù)《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》（SL251-2000）的相關(guān)規(guī)定，兩處料場(chǎng)的材料均能夠用于施工，符合塊石料、人工骨料用料要求。與此同時(shí)，對(duì)于工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也有很大的助益。

2.3主體工程施工

在水利工程主體工程的施工中，灌漿施工占據(jù)了重要一環(huán)。在帷幕灌漿施工的過(guò)程中，XY-150型地質(zhì)鉆機(jī)、BW250/50灌漿泵、200L攪漿機(jī)是主要的施工設(shè)備，保證這些設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，是保證灌漿質(zhì)量的重要基礎(chǔ)和前提。在灌漿施工中，灌漿材料也是決定施工質(zhì)量的關(guān)鍵，水泥粘土混合漿進(jìn)行灌注施工，水泥用量20%，粘土干料80%，在制漿的過(guò)程中，需要經(jīng)過(guò)攪拌、過(guò)濾、沉淀、放入儲(chǔ)漿池備用等環(huán)節(jié)。為了保證施工質(zhì)量，最好將粘土原料比重控制在合理的范圍內(nèi)，一般以1.35～1.45g/cm3為佳。在施工過(guò)程中，要對(duì)灌漿施工進(jìn)行分序，只有這樣，才能保證施工能夠有條不紊地開(kāi)展。一般情況下，采取先Ⅰ、后Ⅱ、再Ⅲ的孔灌注順序，孔深實(shí)測(cè)的誤差要控制在±0.3m以內(nèi)。

在主體工程的施工過(guò)程中，大壩整形和培厚也是赤石水庫(kù)除險(xiǎn)加固施工重要的環(huán)節(jié)。通過(guò)人工開(kāi)挖的方式對(duì)壩坡進(jìn)行清理，利用打夯機(jī)對(duì)整形回填進(jìn)行夯實(shí)。通過(guò)人工鋪筑的方式，對(duì)護(hù)坡墊層和預(yù)制混凝土塊護(hù)坡進(jìn)行施工。在下游的壩坡，要對(duì)土塊進(jìn)行振動(dòng)碾壓，坡面種植人工草坪。

在溢洪道工程的施工過(guò)程中，底板拆除工作既要依賴風(fēng)鉆，又要依賴人工，確保施工順利進(jìn)行。坡面清理工作也依賴于人工方式進(jìn)行完善，開(kāi)挖和混凝土的攪拌都離不開(kāi)專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)備的支持，混凝土的供料采用0.35m3攪拌機(jī)，在泵送入倉(cāng)后，通過(guò)插入式振搗器完成振搗工作，確?；炷琳駬v質(zhì)量。

3　帷幕灌漿施工工藝

（1）依據(jù)：DL-T5418-2001水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范；SL25-1992水利水電工程鉆孔壓水試驗(yàn)規(guī)程；SL223-1999水利水電建設(shè)工程驗(yàn)收規(guī)程。

（2）工藝流程。帷幕灌漿工藝流程如下：測(cè)量→鉆機(jī)就位→按設(shè)計(jì)孔徑鉆進(jìn)→鉆孔、裂縫沖洗、壓水→第一段灌漿→待凝24h→下一段鉆孔灌漿→終孔標(biāo)準(zhǔn)→封孔等步驟。

（3）造孔施工。造孔是灌漿工程中極為重要的一環(huán)，成孔的質(zhì)量及進(jìn)度直接關(guān)系著整個(gè)灌漿工程的質(zhì)量及進(jìn)度，必須抓緊抓好。①安裝鉆架，擺放鉆機(jī)。②試車(chē)、開(kāi)鉆。③鉆進(jìn)工藝。

（4）裂隙沖洗及壓水試驗(yàn)：鉆孔結(jié)束后，采用由導(dǎo)管通入大流量高壓水流從孔底向孔外沖洗孔壁，通常采用單孔沖洗，至回水澄清后，再?zèng)_洗10min，沖洗總時(shí)間大于30min，串通孔大于2h，底殘?jiān)怀^(guò)20cm：一般部位的裂隙沖洗壓力采用同段灌漿壓力的80%壓水試驗(yàn)在裂隙沖洗后進(jìn)行，本次灌漿選擇10%的灌漿孔做先導(dǎo)孔，并在Ⅰ序孔中選擇先導(dǎo)孔應(yīng)進(jìn)行壓水試驗(yàn)，壓水試驗(yàn)采用單點(diǎn)法，壓力采用同段灌漿壓力的80%，且不大于1MPa：簡(jiǎn)易壓水時(shí)間為20min，每35min測(cè)讀1次壓入流量，取最后的流量作為計(jì)算流量。

（5）灌漿施工帷幕灌漿采用自上而下分段灌漿法時(shí)，在規(guī)定壓力下，當(dāng)注入率不大于0.4L/min時(shí)，持續(xù)灌注60min，或不大于1L/min，繼續(xù)灌注90min，即達(dá)到灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。在使用自下而上分段灌漿法的時(shí)候，繼續(xù)灌注時(shí)間相應(yīng)減少為30min和60min，即達(dá)到灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。灌漿過(guò)程中，實(shí)時(shí)測(cè)量進(jìn)漿和回漿比重，當(dāng)回漿變濃時(shí)換用與進(jìn)漿相同比級(jí)的新漿液灌注如果達(dá)不到預(yù)期效果，持續(xù)灌注30min，即可停止灌注。

（6）漿液水灰比和漿液變換標(biāo)準(zhǔn)灌漿水灰比采用5：1，3：1，2：1，1：1，0.8：1，0.6：1，0.5：1共7個(gè)水灰比級(jí)，開(kāi)罐水灰比為5：1。

（7）灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。在規(guī)定的壓力下，當(dāng)注入率不大于1.0L/min，繼續(xù)灌注60min，灌漿即可結(jié)束。如果長(zhǎng)期達(dá)不到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，須報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師及時(shí)研究處理。

（8）封孔。帷幕灌漿結(jié)束采用全孔灌漿封堵法封孔：全孔灌漿結(jié)束后，用0.5：1的水泥漿置換孔內(nèi)漿液并取出所有灌漿管后，用0.5：1的水泥漿純壓30min，壓力為最大灌漿壓力，并做好灌漿記錄。

4　帷幕灌漿存在的問(wèn)題處理方法

（1）帷幕灌漿過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)冒漿漏漿，應(yīng)根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿等方法進(jìn)行處理。

（2）帷幕灌漿過(guò)程中發(fā)生串漿時(shí)，如串漿孔具備灌漿條件，可以同時(shí)進(jìn)行灌漿。應(yīng)一泵灌一孔。否則塞住串漿孔，直至灌漿結(jié)束。串漿孔并行掃孔、沖洗，而后繼續(xù)鉆進(jìn)和灌漿。

（3）帷幕灌漿施工須連續(xù)灌漿至達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，如果遇到突發(fā)情況必須中止灌漿，依照以下原則解決：

①盡早恢復(fù)灌漿。如需沖洗鉆孔的，及時(shí)沖洗鉆孔后恢復(fù)灌漿。對(duì)無(wú)法沖洗或沖洗無(wú)效的鉆孔，及時(shí)采取掃孔方式，掃孔后恢復(fù)灌漿。

②恢復(fù)灌漿時(shí)，如能保持與中斷前的注入率相近，可采用中斷前比級(jí)的水泥漿繼續(xù)灌注；如注入率較中斷前的減少較多，則漿液應(yīng)逐級(jí)加濃繼續(xù)灌注。

③恢復(fù)灌漿后，如注入率比中斷前的減少很多，且在短時(shí)間內(nèi)停止吸漿，應(yīng)采取補(bǔ)救措施。

④針對(duì)鉆孔涌水問(wèn)題，一般采取以下措施處理：a.對(duì)涌水嚴(yán)重部位，增加帷幕灌漿孔深、改單排帷幕為雙排帷幕，加密灌漿孔；b.對(duì)涌水孔段，提高灌漿壓力（設(shè)計(jì)壓力+涌水壓力）；c.提高結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，要求屏漿時(shí)間不少于1h，閉漿待凝24～48h。

⑤帷幕灌漿段注入量大，灌漿難于結(jié)束時(shí)，可選用下列措施處理。a.低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿。b.漿液中摻加速凝劑。c.灌注穩(wěn)定漿液或混合漿液。該段經(jīng)處理后仍應(yīng)掃孔，重新依照技術(shù)要求進(jìn)行灌漿，直至3（8）灌漿過(guò)程中如回漿變濃，宜換用相同水灰比的新漿進(jìn)行灌注，若效果不明顯，延續(xù)灌注30min。即可停止灌注。

5　結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，隨著工程技術(shù)的進(jìn)步，水利基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)不斷完善，為生產(chǎn)和生活提供了極大的便利，工程項(xiàng)目的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益也不斷增加。在赤石水庫(kù)的除險(xiǎn)加固工程中，充分利用了帷幕灌漿施工工藝，對(duì)于工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量提高有著很大的貢獻(xiàn)。在實(shí)踐過(guò)程中，帷幕灌漿施工工藝的應(yīng)用也產(chǎn)生了很多問(wèn)題，并采取了合適的解決措施，希望這些工程經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)ο嚓P(guān)工作人員有所啟發(fā)。

[1]霍立新，郭雨落.帷幕灌漿技術(shù)在施工中的應(yīng)用[J].山西建筑，2008（30）.

[2]易榮軍.淺議帷幕灌漿技術(shù)在水利工程施工中的應(yīng)用.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2009（24）.

[3]姜云.探討大壩帷幕灌漿施工中的問(wèn)題與預(yù)防措施[J].水利建筑，2010（76）：116.

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2015-6-13