淺析水利施工中水庫(kù)帷幕灌漿施工工藝

徐凱

【摘要】帷幕灌漿就是利用高速射流切割摻攪土層，改變?cè)翆拥慕Y(jié)構(gòu)和組成，同時(shí)灌入水泥漿或復(fù)合漿形成凝結(jié)體，以達(dá)到加固地基和防滲的目的。阿拉溝水庫(kù)工程河床段心墻基礎(chǔ)斷層發(fā)育，巖性復(fù)雜，多有夾泥現(xiàn)象，巖體完整性差，力學(xué)強(qiáng)度很不均一。對(duì)阿拉溝水庫(kù)實(shí)施帷幕灌漿施工技術(shù)，灌漿效果明顯，達(dá)到了預(yù)期目的。

【關(guān)鍵詞】阿拉溝水庫(kù)；帷幕灌漿；施工工藝；施工組織

1、工程概述

阿拉溝水庫(kù)工程位于托克遜縣境內(nèi)，是托克遜縣“兩河”流域的重要控制性工程，具有防洪、工業(yè)供水、灌溉等綜合利用效益。壩址距阿拉溝出山口以上3.5km，距托克遜縣75km，距離吐魯番市130km。阿拉溝水庫(kù)具有防洪、供水、灌溉等綜合理由效益，水庫(kù)總庫(kù)容4450萬(wàn)m3，控制灌溉面積10.7萬(wàn)畝，河床F56斷層處風(fēng)華較深，此處心墻基座下部，在上游20m和下游30m范圍內(nèi)對(duì)該斷層進(jìn)行刻槽回填混凝土處理，并加強(qiáng)灌漿防滲處理。

2、水庫(kù)灌漿施工設(shè)備

2.1攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速和拌和能力應(yīng)分別與所攪拌漿液的類(lèi)型和灌漿泵的排漿量相適應(yīng)，保證能均勻、連續(xù)地拌制漿液。高速攪拌機(jī)的攪拌轉(zhuǎn)速應(yīng)不小于1200r/min。

2.2灌漿泵的技術(shù)性能與所灌注的漿液類(lèi)型、濃度應(yīng)相適應(yīng)。額定工作壓力應(yīng)大于最大灌漿壓力的1.5倍，壓力波動(dòng)范圍宜小于灌漿壓力的20%，排漿量應(yīng)能滿(mǎn)足灌漿最大注入率的要求。

2.3灌漿管路應(yīng)保證漿液流動(dòng)暢通，并應(yīng)能承受1.5倍的最大灌漿壓力，并配置各種適用的調(diào)節(jié)閥門(mén)。

2.4灌漿泵和灌漿孔口處均應(yīng)安設(shè)壓力表。使用壓力宜在壓力表最大標(biāo)值的1/4～3/4之間。壓力表應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢定，不合格的和已損壞的壓力表嚴(yán)禁使用。壓力表與管路之間應(yīng)設(shè)有隔漿裝置。

2.5鉆孔灌漿的計(jì)量器具，如測(cè)斜儀、壓力表、流量計(jì)、密度計(jì)、自動(dòng)記錄儀等，應(yīng)定期進(jìn)行校驗(yàn)或檢定，保持量值準(zhǔn)確。

3、帷幕灌漿施工

3.1灌漿方法和灌漿方式

帷幕灌漿方法通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)確定，采用自上而下分段灌漿法，帷幕灌漿方式采用循環(huán)式，射漿管距孔底不得大于0.5m。進(jìn)行帷幕灌漿時(shí)，混凝土和基巖接觸部位的灌漿段先行進(jìn)行單獨(dú)灌注并待凝。接觸段在巖石中的長(zhǎng)度不大于2m，接觸段以下的灌漿段長(zhǎng)度5m。帷幕灌漿先導(dǎo)孔與壓水試驗(yàn)同步自上而下進(jìn)行灌漿。帷幕灌漿孔各灌漿段，不論透水率大小均按技術(shù)要求進(jìn)行灌漿。

3.2灌漿壓力和漿液變換

灌漿壓力通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)確定，灌漿漿液由稀至濃逐級(jí)變換。帷幕灌漿漿液水灰比可采用5：1，3：1，2：1，1：1，0.8：1，0.6：1（0.5：1）等六個(gè)比級(jí)，一般開(kāi)灌水灰比采用5：1，若巖石裂隙較大，開(kāi)灌水灰比采用3：1。帷幕灌漿漿液變換原則如下：（1）當(dāng)灌漿壓力保持不變，注入率持續(xù)減少時(shí)，或注入率不變而壓力持續(xù)升高時(shí)，不得改變水灰比。（2）當(dāng)某級(jí)漿液注入量已達(dá)300L以上，或灌注時(shí)間已達(dá)30min，而灌漿壓力和注入率均無(wú)改變或改變不顯著時(shí)，應(yīng)改濃一級(jí)水灰比。（3）當(dāng)注入率大于30L/min時(shí)，可根據(jù)具體情況越級(jí)變濃。灌漿過(guò)程中應(yīng)定時(shí)測(cè)記漿液密度，必要時(shí)測(cè)記漿液溫度，灌注穩(wěn)定漿液時(shí)還應(yīng)測(cè)記漿液粘度。灌漿過(guò)程中，灌漿壓力、注入率或漿液性能突然改變較大時(shí)，應(yīng)立即查明原因，采取相應(yīng)的措施處理。

3.3壓水試驗(yàn)

先導(dǎo)孔及各灌漿孔（段）在灌漿前均采用壓力水裂隙沖洗，回水清凈為止，然后再采用簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn)，壓力采用本段灌漿壓力的80%，并不大于1MPa。要求自上而下分段進(jìn)行，壓水流量觀測(cè)每5分鐘讀一次數(shù)，壓水20分鐘，取最后流量作為計(jì)算量；在鉆至設(shè)計(jì)孔深后，適當(dāng)采用敞開(kāi)式清洗至殘留巖粉小于20cm為止，灌前進(jìn)行3-5min的壓力沖洗。

3.4制漿施工

灌漿水泥采用抽樣檢查符合GB175相關(guān)規(guī)定的新鮮普通硅酸鹽水泥，要求添加適量的減水劑，用水必須滿(mǎn)足混凝土用水要求。使用普通攪拌機(jī)攪拌時(shí)間大于30s，漿液自制備至用完時(shí)間，普通水泥漿液≤4h，漿液溫度保持在5°～40°之間，超過(guò)規(guī)定時(shí)間和溫度予以舍棄。配制的漿液比重與標(biāo)準(zhǔn)比重偏差均制約在±0.01以?xún)?nèi)。

3.5帷幕灌漿

灌漿壓力：第1段0.5Mpa，第2段0.75Mpa，第3段1.0Mpa，第4段1.5Mpa，以下各段2.0Mpa；漿液：（1）斷層破碎帶內(nèi)：采用0.6：1的單一水灰比，要求加適量減水劑，灌漿過(guò)程中應(yīng)每30分鐘測(cè)記一次回漿密度，必要時(shí)測(cè)記漿液溫度，若回漿變濃明顯，加入稀釋劑或改用新漿灌注。（2）斷層破碎帶外：按3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.5：1五個(gè)比級(jí)，對(duì)注入率較大孔段可越級(jí)變漿。要求抬動(dòng)≤0.2mm控制灌漿壓力。采用孔口封閉器、自上而下分段孔內(nèi)循環(huán)的灌漿方法，第一段、第二段灌漿結(jié)束后要求待凝24h，其余各段沒(méi)有特殊情況可不待凝。以5Lu線控制，終孔段的單位注入量如超過(guò)100kg/m時(shí)，應(yīng)加深5m左右。抬動(dòng)觀測(cè)孔深視巖體完整情況，入巖深3-5m，抬動(dòng)觀測(cè)孔不進(jìn)行灌漿，周邊灌漿進(jìn)行施工。灌漿孔采用導(dǎo)管注漿，全孔0.5：1濃漿灌注封孔。

4、帷幕灌漿質(zhì)量檢查

帷幕灌漿質(zhì)量檢查以檢查孔壓水試驗(yàn)成果為主，結(jié)合對(duì)施工的記錄、成果資料和檢驗(yàn)測(cè)試成果的分析，進(jìn)行綜合評(píng)定。經(jīng)檢查孔壓水試驗(yàn)檢查，壩基基座混凝土與基巖接觸段及其下一段的透水率的合格率為100%，在以下各段的合格率不小于90%。

總之，阿拉溝水庫(kù)對(duì)大壩的壩基采取帷幕灌漿處理，檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果表明灌漿效果明顯，提高了施工效率。施工技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，靈活多變地采取相應(yīng)的對(duì)策，是帷幕灌漿質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

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