導(dǎo)流洞灌漿施工技術(shù)研究

葛方勇

（大石峽水利樞紐工程建設(shè)管理局， 新疆 阿克蘇 843000）

1 概況

大石峽水利樞紐工程導(dǎo)流洞全長1200m，縱坡i=6.667‰。導(dǎo)流洞灌漿主要包括洞身段回填灌漿及固結(jié)灌漿。洞身段頂拱范圍均進行回填灌漿，且洞身段全斷面設(shè)置固結(jié)灌漿，鉆孔呈梅花型布置。

2 施工材料及機具

該工程灌漿水泥采用普硅PO42.5 級水泥，水泥細度通過80μm 標準篩余量不大于5%，符合《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）規(guī)范規(guī)定。灌漿漿液采取集中制漿，制漿采用2 臺ZJ-400 型高速制漿機，供漿采用2 臺3SNS 送漿泵。鉆孔采用YT-28 型風動鉆機；灌漿設(shè)備采用多缸高壓灌漿泵，灌漿監(jiān)測采用灌漿自動記錄儀。

該導(dǎo)流洞襯砌成型斷面尺寸為14.5m×10m（高×寬），屬于特大斷面隧洞，為確保施工質(zhì)量及人員施工安全，灌漿施工中均采用可移動式灌漿臺車進行施工作業(yè)。

3 施工工藝技術(shù)

3.1 回填灌漿

3.1.1 鉆孔

導(dǎo)0+000.00～導(dǎo)0+660.00 回填灌漿孔沿洞軸線每隔3.0m 在拱頂按孔間夾角∠22°布置一環(huán)灌漿孔，每環(huán)6～7 個孔，呈梅花型交錯布設(shè)；導(dǎo)0+660.00～導(dǎo)1+200.00回填灌漿孔沿洞軸線每隔4.0m在拱頂按孔間夾角∠34.41°布置一環(huán)灌漿孔，每環(huán)3～4 個孔，呈梅花型交錯布設(shè)。

在隧洞襯砌時預(yù)埋回填灌漿孔，孔深深入基巖10cm，孔徑φ50mm。鉆孔完成后進行空腔測量并記錄。

3.1.2 回填灌漿施工

采用孔口循環(huán)、孔內(nèi)純壓式灌漿法，施工由較低端向較高端推進。同一灌區(qū)內(nèi)的同一次序孔全部鉆出后，再進行灌漿；兩次序孔灌漿間隔時間為48h。

低處孔灌漿時，高處孔用于排氣、排水，當高處孔排出的水泥漿液接近灌入漿液比重時，將低處孔堵塞，改從高處孔灌注。

灌漿結(jié)束后采取閉漿措施，待固結(jié)灌漿施工結(jié)束后封孔。

3.1.3 回填灌漿工程質(zhì)量檢查

灌漿結(jié)束7d 后進行質(zhì)量檢查，質(zhì)量檢查孔布置在頂拱脫空較大、注灰量較大的部位，洞軸線15.0～20.0m 布置1 個質(zhì)量檢查孔，檢查孔數(shù)量不少于灌漿孔的5%。

質(zhì)量檢查采用單孔注漿檢查，向孔內(nèi)灌注水灰比為2:1 的純水泥漿，試驗壓力與灌漿壓力相同，初始10min 內(nèi)注入量小于10.0L 即為合格。

3.2 固結(jié)灌漿

3.2.1 抬動觀測孔鉆孔及埋設(shè)

抬動觀測孔孔徑φ50mm，鉆孔深度深與灌漿孔深度一致。內(nèi)測桿采用φ14mm圓鋼。底板抬動觀測孔埋設(shè)采用0.5:1:1 水泥砂漿定量注漿,內(nèi)測桿孔底埋設(shè)深度0.5m；外隔離管采用φ50mm 鋼管。

側(cè)墻及頂拱部位的抬動觀測孔埋設(shè)，內(nèi)測桿0.5m 處焊接φ40mm 加工墊片（墊φ45mm 橡膠墊），內(nèi)測桿外套φ40mm 鋼管壓頂至孔底后臨時固定，8h 后取下φ 40mm 鋼管，正常安裝φ50mm 外管。采用鋼筋（φ12mm）和鐵板（50mm×50mm）焊接錨固觀測臺。

3.2.2 聲波測試孔

孔徑φ50mm，鉆孔深度與灌漿孔一致，鉆孔沖洗完成后進行灌前聲波測試，然后進行固結(jié)灌漿、封孔。固結(jié)灌漿完成后14d，掃開原孔進行灌后聲波測試，然后灌漿，封孔。

3.2.3 固結(jié)鉆孔

采用YT-28 型風動鉆機鉆孔，合金鉆頭清水鉆進，孔徑不小于φ50mm?？孜徊荚O(shè)根據(jù)部位不同孔距、孔深有變化，孔位偏差不大于10cm。

3.2.4 鉆孔沖洗

灌漿前進行鉆孔沖洗，清除孔內(nèi)殘積雜質(zhì)，沖洗分鉆孔沖洗及裂隙沖洗。

1）鉆孔沖洗采用大流量清水敞開沖洗，孔底殘留物厚度小于20cm，回水不含巖粉和雜質(zhì)后結(jié)束。

2）裂隙沖洗采用脈沖壓力沖洗方式，沖洗時間不超過15min，沖洗壓力為同段灌漿壓力的80%且不超過1.0MPa。

3.2.5 壓水試驗

固結(jié)灌漿前選取有代表性的孔段進行單點法穩(wěn)定壓水試驗，壓水試驗孔數(shù)不少于總灌漿孔數(shù)的5%，壓水試驗壓力為灌漿壓力的80%，且不超過1.0MPa。

單點法壓水試驗穩(wěn)定標準為：在穩(wěn)定壓力下，每5min 測讀一次壓入流量。連續(xù)四次讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終值的10%，或最大值與最小值之差小于1.0L/min 時，壓水試驗結(jié)束，取最終值為計算值。

3.2.6 固結(jié)灌漿技術(shù)控制

1）灌漿采用孔口阻塞，孔口循環(huán)、孔內(nèi)純壓式灌注；單孔按1 個段次灌注； 灌漿壓力根據(jù)不同地段灌漿壓力不同。

2）但灌漿過程中注入率較大或易于抬動部位，采用分級升壓或間歇升壓法灌注，使灌漿壓力與注入率相適應(yīng)。

3）固結(jié)灌漿水灰比采用3:1、2:1、1:1、0.5:1 四個比級，開灌水灰比采用3:1。

4）漿液變換原則:當灌漿壓力保持不變，注入率持續(xù)減少時，或注入率不變而壓力持續(xù)升高時，不得改變水灰比；當某一比級漿液注入量已達300L 以上，或灌漿時間已達30min，而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不顯著時，改濃一級水灰比。

3.2.7 固結(jié)灌漿結(jié)束標準和封孔方法

達到設(shè)計規(guī)定的壓力下，注入量小于1.0L/min，延續(xù)灌注30min 結(jié)束，采用全孔置換灌漿封孔法封孔。之后向孔內(nèi)下入導(dǎo)管至孔底, 采用水灰比為0.5:1 的濃漿將孔內(nèi)余漿置換成濃漿，當孔口返出0.5:1 的濃漿時，進行灌漿封孔，封孔壓力采用灌漿壓力，灌注持續(xù)時間10min 結(jié)束。

封孔后待凝24h，將尚未填滿壓實部分排水去污，用干硬性水泥砂漿補封填實，孔口壓抹齊平。

3.2.8 抬動觀測

每個灌漿單元設(shè)置相應(yīng)數(shù)量抬動變形監(jiān)測裝置，觀測砼表面和基巖的抬動變形，使用千分表讀數(shù)。在裂隙沖洗、壓水試驗、灌漿過程中進行抬動觀測，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生不利的抬動，或抬動值接近規(guī)定界限（單孔發(fā)生的抬動值不得超過200μm）,立即降低壓力或者停灌，并詳細記錄各項數(shù)據(jù)。

3.2.9 固結(jié)灌漿質(zhì)量檢查

質(zhì)量檢查以聲波測試成果為主，結(jié)合灌后檢查孔壓水試驗，灌漿記錄等評定工程質(zhì)量。

1）巖體波速測試檢查

灌漿結(jié)束14d 后，進行灌后聲波測試，檢測結(jié)果Ⅲ類圍巖波速提高10%～15%以上且不低于3000m/s，Ⅳ類圍巖波速提高15%～20%以上且不低于2500m/s。

2）質(zhì)量檢查孔壓水試驗

固結(jié)灌漿質(zhì)量檢查孔壓水試驗在該部位3d 后進行，檢查孔不少于灌漿孔總數(shù)的5%。壓水試驗采用單點法，設(shè)計防滲標準:透水率≤5.0Lu。合格標準:單元工程內(nèi)檢查孔試驗段合格率在85%以上，不合格孔段的透水率不超過設(shè)計值得150%，且分布不集中。質(zhì)量檢查同時滿足以上兩個標準即可認為合格。

4 結(jié)語

新疆大石峽水利樞紐工程導(dǎo)流洞斷面尺寸大，防滲要求較高，在灌漿施工過程中采用固結(jié)灌漿及回填灌漿施工工藝，使隧洞防滲達到了預(yù)期效果，對洞內(nèi)安全作業(yè)、質(zhì)量控制起到積極的促進作用。