浅谈水库溢洪道帷幕灌浆施工工艺

摘 要：水库在溢洪道的帷幕建设的灌浆工程中由于墙深并且薄，因此就需要大量的钻孔，并且对工程的要求在精度上相当的高，另外在灌浆管的工艺处理上还采用了预埋式的工艺，在成功率上高达87%，另外有些灌注使用的水泥浆在灌入量上分界不太明显，这也是由于水泥浆也是湿磨的细料的缘故。本文对某水库溢洪道帷幕灌浆施工要点进行了分析探讨。关键词：水库；溢洪道；灌浆；帷幕；预埋灌浆管　　1 帷幕的设计简况　　帷幕的灌浆工程在设计上具有着明显的不同点，根据这些可以分成横向段的以及纵向段的帷幕。并且防渗墙的轴线和帷幕轴线应当保持一致，在某水库的帷幕灌浆的工程中轴线呈现出折线分布，全长42米，并且和大坝的防渗相互结合。具体的参数为：　　（1）灌浆孔在布置上排列为单向排列，孔距控制在1.5米，施工分为三个步骤，并且帷幕上的部分的先导孔分布在1序孔中。（2）帷幕的深度控制标准是以

鉴于复合土工膜部分现场观测成果合成材料在工程应用中具有一定的抗老化能力，故有些国家的某些文件中对其使用年限作了较为宽限的规定，如前苏联BCH07-74《土石坝应用聚乙烯防渗结构须知》中规定，聚乙烯土工膜可用于使用年限不超过50年的建筑物。奥地利林茨公司发表的“聚丙烯复合土工膜土工合成材料的长期性状”一文中的结论写道：“对聚丙烯的15年以上的现场应用经验表明，它们的化学和生物稳定性高；织物的最大损坏是在施工中；铺设以后没有大变化；……可预期超过100年的稳定性。

设计底线以及伸入透水率低于10Lu岩体的标准为基础的，钻孔的深度在10-30米，最大的深度为32m。（3）钻孔在施工上要求深度较深并且精度要求高，加之工期紧张，因此灌浆孔的结构一般是垂直结构，并且在设计上左右翼的墙体都是采用了预埋式的灌浆法。（4） 对灌浆孔进行压水实验，若是透水率小于5Lu则认定灌浆孔合格。　　2 帷幕的灌浆施工　　灌浆的施工是在混凝土的槽孔强度达到50%以上才可以进行，并且施工是同左翼右翼墙进行交叉施工，因此会在一定程度上受到左右翼墙的施工进度限制，如此一来，布置钻孔机组应当是采用的见缝插针式。在高峰期会投入两个机组，两台岩心回转钻机，两台灌浆泵，两台自动记录灌浆的仪器。　　2.1 钻孔　　钻孔要考虑到左右翼墙的深度以及厚度问题，在此工程中，对于帷幕钻孔，大部分的灌浆孔都是在20到25米深的左右翼墙体上成孔，并且这类墙体往往只有0.8到3米厚，因此在进行钻进的时候很难进行控制，极容易钻到钢筋或者是墙外，对帷幕的质量无法保障，因此可以再这里采用预埋的方式将灌浆管埋进墙外，然后在实施钻进。　　2.1.1 对灌浆管进行预埋　　在墙内进行灌浆管的预埋就是通过将灌浆管在进行混凝土浇筑槽孔之前就进行预埋，等到左右翼墙的槽孔成墙之后就会形成预先留下的孔洞。但是灌浆管在预埋时需要注意很多问题，首先就是固定问题，管子的固定必须可靠牢固，这样才能够防止混凝土对管道造成冲击从而发生弯曲以及变形问题，使得孔洞成为废孔。通过对之前预埋管的施工的经验，总结了针对这类问题的一些措施：　　①灌浆管的材质应当因地制宜，通过对墙体深度的考虑，当墙体的深度小于十米时，应当选用内径为110mm的钢质管材。②预埋管的长度也有需求，太短的话由于接头问题，容易对预留孔顺直度造成影响，太过长了又不利于安装，因此单根的预埋管在长度上在九到十米最适合，并且搭接的部位应进行锚钉固定，保证钢管的连接以丝扣进行连接。　　2.1.2 钻进施工　　钻进的工作需要使用配合了金刚石钻头的岩芯回转式钻机进行钻进，并且在开钻之前需要使用水平尺以及罗盘对钻机进行校正，对孔向的精度予以保证，并且将钻机牢牢的固定在槽口的板上。对于不同的位置的钻进还需要选择不同的钻头。首先，应当使用φ91mm的合金钻头对防渗体内进行钻进工作，其次应当使用φ76mm的金刚石钻头对墙下基岩进行钻进。最后则用测斜仪进行孔向斜度的确认，并根据测试的结果对孔斜度进行随时的纠正。偏斜度的范围应当符合标准，这样的钻孔才能发挥作用。　　2.2 对钻孔进行冲洗　　冲洗工作的处理是对钻孔作业结束的扫尾工作，通过大量的高压水流对钻杆以及钻具下的孔底和孔壁上的岩石粉末进行冲洗，等到孔口出的水流变得澄清之后静置十分钟，然后将钻具提出，将孔中残留的岩芯清理干净之后，测试孔深，合格后在进行裂隙的处理。　　2.3 压水处理　　等到上述步骤完成并稳定后，再进行水压的测试，并且在先导孔中按照从上到下的顺序分段的进行单点阻塞的实验，而其他的孔只做简单的压水实验，并且使用自动记录仪器对实验的过程进行记录。　　2.4 灌浆　　2.4.1 材料　　采用新鲜的无结块的普通硅酸盐水泥标号525#。　　2.4.2 灌浆方法　　灌浆方法主要有三种：自上而下分段阻塞孔内循环法，自上而下分段、孔口封闭孔内循环法和自下而上分段阻塞孔内循环法。灌浆过程也用自动记录仪测记。　　2.4.3 灌浆段长　　第一段段长1.0m，第二段段长为2.0m，以下各段3.0～5.0m。　　2.4.4 灌浆压力　　第一段0.5Mpa，第二段1.0～1.5Mpa，第三段及以下各段为1.5Mpa。　　2.4.5 浆液水灰比　　灌浆浆液水灰比从3：1开灌，以后按2：1、1：1、0.5：1的浓度变换。　　2.4.6 灌浆结束标准及封孔　　灌浆结束标准为：在设计规定压力下，当注入率不大于0.4L/min时，持续灌注60min或注入率不大于1.0L/min时，持续灌浆90min结束。当采用自下而上灌浆方法时，持续时间缩短至30min或60min。　　3 灌浆效果及质量分析　　3.1 灌前透水率分析　　Ⅰ序孔的透水率平均值为49.73Lu，Ⅱ序孔的平均值为18.43Lu，Ⅱ序列孔较Ⅰ序降低了62.9%；Ⅰ序列孔中透水率q>5Lu的孔段占56.1%，而Ⅱ序孔中下降到了44.9%。说明岩石的透水性随灌浆次数的增加而逐渐减少。　　3.2 单位注入量分析　　从统计的各序孔的水泥单位注入量情况看，Ⅰ序孔平均注入量为213.95kg/m，Ⅱ序孔为146.28kg/m，递减率为31.6%，而且大漏量孔段也随孔序的增加明显减少，符合正常灌浆递减规律，表明帷幕灌浆效果是显著的。　　3.3 检查孔压水成果分析　　灌后共布置检查孔31个，做压水试验111段，透水率q≤51Lu者108段，占总试验段的97.3%，q>5Lu者仅3段占2.7%，且分部不集中，满足设计检查要求，说明灌浆质量和防渗效果良好。　　结语　　（1）采用特别的钢筋定位架将多根埋管联结成整体下入防渗墙槽孔内，能保证预埋管在墙内顺直，埋管成功率高，为顺利完成墙下帷幕灌浆施工奠定了基础。（2）在相邻的防渗墙槽孔浇筑混凝土前即对灌浆孔先钻进、压水，赢得了工期，但不利于灌浆资料分析。（3）使用的GSM-1型水泥湿磨机出浆量太小（最大为10L/min），而且尚无合格的现场测试浆液细度的仪器。　　参考文献　　[1]牛紫龙，混凝土施工中温度裂缝的分析与控制[J].工程建设，2006.　　[2]楼田山，黄雄.浅析混凝土工程质量通病的防治措施[J].建筑管理现代化，2004.