结合工程实例刍议固结灌浆施工处理技术

结合工程实例刍议固结灌浆施工处理技术

李海港

李海港广东茂名525000

摘要：该水电站工程属Ⅲ等中型工程，开发任务为发电。水电站装机容量为110MW（4×27.5MW），其单独运行保证出力10.10MW，多年平均年发电量3.82亿kW•h。本标段钻孔和灌浆工程主要包括：导流兼深孔泄洪洞包括导流兼深孔泄洪洞进口闸井、洞身段、出口闸井、出口明渠、施工支洞封堵的固结灌浆；发电引水建筑物包括发电洞进口闸井、洞身段的固结灌浆。本文通过结合工程概况，对固结灌浆施工处理技术进行了详细的探讨。

关键词：工程实例；固结灌浆；施工技术；处理措施

Combinedwithengineeringexamplemyhumbleopinionconsolidationgroutingconstructionprocessingtechnology

LiHaiGang

Guangdongmaoming525000

Pickto:thehydropowerstationisⅢandmedium-sizedengineering,developmenttaskforpowergeneration.Hydropowerstationinstalledcapacityfor110MW(4x27.5MW),itssoleoperationguaranteetheoutput10.10MW,yearsofaverageannualgenerationcapacityof382millionkW,h.Thissectiondrillingandgroutingengineeringmainlyincludes:persionanddeepholetunnel,includingguideanddeepholeofthespillwaytunnelentrancelockhole,holefigure,exportbrakewell,exportopenchannel,constructionbranchholepluggingofconsolidationgrouting;Powerpersionbuildingsincludingtheelectricitygenerationholeintakegatewell,holefigureofconsolidationgrouting.Thispaperthroughthecombinationwiththeengineeringsituation,theconsolidationgroutingconstructionprocessingtechnologytocarryonthedetaileddiscussion.

Keywords:engineeringexample;Consolidationgrouting;Theconstructiontechnology,Treatmentmeasures

1.固结灌浆施工方案

（1）固结灌浆施工程序。本工程对需进行固结灌浆防渗的施工部位采取物探测试钻孔及灌前测试→回填灌浆孔（Ⅰ、Ⅱ序）灌浆→变形观测→回填灌浆检查孔→固结灌浆孔（Ⅰ、Ⅱ序或者Ⅲ序）钻孔→压水试验→灌浆→变形观测固结灌浆检查孔→物探测试孔扫孔灌后测试，同一部位的固结灌浆在回填灌浆结束7天后进行施工。

（2）基岩固结灌浆程序。物探测试钻孔及灌浆前测试→固结灌浆孔（Ⅰ、Ⅱ序）→抬动观测→钻孔→压水试验→灌浆→固结灌浆检查孔→物探测试孔扫孔灌后测试。

（3）固结灌浆工艺流程。综合本工程的情况，所采取的固结灌浆防渗施工流程见图1所示。

2.固结灌浆施工措施

2.1钻孔施工

本工程采用YTP-28型气腿钻造孔，对于质量检查孔和物探测试孔钻孔采用XY-2PC型回转钻机，金刚石钻头钻进，钻孔按取芯要求采集岩芯进行地质描述。工程中所有物探测试孔、质量检查孔、抬动观测孔，灌浆工作结束后按灌浆孔封孔要求进行封孔。

2.2灌浆技术

基岩固结灌浆孔排序分两序，地质不良地段分为三个次序，先灌Ⅰ排序孔，后灌Ⅱ排序孔。同排固结灌浆孔按分两序加密的原则施灌，先灌Ⅰ序孔，后灌Ⅱ序孔。同序孔中，先灌低高程孔，后灌高高程孔。第Ⅱ序孔在周围的第Ⅰ序孔施工完毕且封孔后方可实施钻灌。固结灌浆原则上一泵灌一孔，当相互串浆时，采用3个孔并联灌注，并控制灌浆压力。

本工程固结灌浆施工采用全孔一次灌注。地下洞室的固结灌浆按分序加密的原则划分灌浆单元，隧洞的固结灌浆按环间分序、环内加密的原则进行，遇有地质条件不良地段，可增为三序，但需经监理人批准。同时工程中还采取单孔灌浆的方法，当相互串浆时，同一环上的灌浆孔可并联灌浆，并联孔数不得多于3个，孔位宜保持对称。

当灌浆孔的灌浆段长小于6m，可全孔一次灌浆；当地质条件不良或有特殊要求时，分段灌浆。灌浆机具采用SGB6-10型灌浆泵，JJS-2B搅拌桶，GTY-Ⅳ型灌浆自动记录仪配套使用。灌浆方式循环灌浆法，射浆管距孔底的距离不大于50cm。地下洞室钢衬段固结灌浆采用无盖重灌浆，先将漏浆、漏水裂缝清除干净，对于漏浆部位采用填料进行封堵处理。

2.3钻孔冲洗及压水试验

灌浆孔采用风水联合冲洗或用导管通入大流量水流，从孔底向外冲洗的方法进行冲洗。裂隙冲洗方法根据不同地质条件，通过现场灌浆试验确定。冲洗压力：冲洗水压采用80%的灌浆压力，压力超过1MPa，则采用1MPa；冲洗风采用50%的灌浆压力，压力超过0.5MPa，则采用0.5MPa。裂隙冲洗冲至回水澄清后10min结束，且总的时间要求为单孔不少于30min，串通孔不少于2h。对回水达不到澄清要求的孔段，继续进行冲洗，孔内残存的沉积物厚度不得超过20cm。当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。

2.4压水试验

灌浆前，应进行简易压水试验，以了解灌区的透水性能。简易压水试验在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。压力为灌浆压力的80%，该值若大于1MPa时，采用1MPa；压水20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。

2.5灌浆压力的控制技巧

灌浆压力按施工图或监理人指示确定。整个固结灌浆施工过程中的灌浆压力以安装在回浆管路上的灌浆压力表的中值控制，资料分析整理时须换算成全压力。串通孔（组）或多孔并联灌浆时，分别控制灌浆压力，同时加强抬动监测，防止混凝土发生抬动破坏。

2.6灌浆水灰比和变浆标准

按灌浆试验确定的或监理人批准的水灰比施灌，灌浆浆液由稀到浓逐级变换。当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。当某一级浆液注入量已达300L以上，或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，换浓一级水灰比浆液灌注；当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可越级变浓。

2.7灌浆结束控制

固结灌浆在规定压力下，当灌入率不大于0.4L/min，群孔不大于0.8L/min时，继续灌注30min，灌浆即结束。当长时间达不到结束标准时，报请监理共同研究处理措施。

2.8灌浆孔封孔

固结灌浆采用自上而下分段灌浆法时，固结灌浆孔封孔采用“全孔灌浆封孔法”。对采用引（埋）管法施工的固结灌浆孔，在灌浆达到设计结束标准后，采用0.5∶1的浓浆替换孔内稀浆，待回浆管排出0.5∶1的浓浆后封闭孔口，作闭浆封孔。单元工程灌浆结束后，抬动观测孔、物探测试孔等亦进行封孔处理，其封孔方法及要求同固结灌浆孔。

3.特殊情况的固结灌浆处理技术

（1）灌浆过程中如地表发生冒（漏）浆现象时，根据冒（漏）浆量的大小，结合笔者工程实践经验，可采用下述方法处理：如冒浆量较小，可不作专门处理按正常灌浆方式灌注至灌浆结束标准；如冒浆量较大，一般可采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌注等方法处理，必要时应采取嵌缝、地表封堵方法处理。

（2）钻孔穿过断裂构造发育带，发生塌孔、掉块或集中渗漏时，立即停钻，查明原因，一般情况下，可采取压缩段长进行灌浆处理后再进行下一段的钻灌作业。

（3）钻灌过程中如发现灌浆孔串通时，查明串通量和串通孔数、范围，并按现行技术要求处理。

（4）对孔口有涌水的孔段，灌前测计涌水压力和涌水量，根据涌水情况，可按相应措施综合处理。

（5）灌浆工作连续进行，因故中断尽快恢复灌浆，恢复灌浆时使用开灌水灰比的浆液灌注，如注入率与中断前相近可改用中断前水灰比的浆液灌注，如恢复灌浆后，注入较中断前减少较多，且在短时间内停止吸浆，报告监理人研究相应的处理措施。

（6）如遇注入率大、灌浆难以正常结束的孔段时，暂停灌浆作业，对灌浆影响范围内的地下洞井、岸坡、结构分缝、冷却水管等进行彻底检查，如有串通，采取措施后再恢复灌浆，灌浆时可采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆法灌注，必要时亦可掺加适量速凝剂灌注，该段经处理后待凝24h，再重新扫孔、补灌。其灌浆资料及早报送监理、设计等，以便根据灌浆情况及该部位的地质条件，分析、研究是否需进行补充钻灌处理。

（7）灌浆过程中如回浆变浓，可换用相用水灰比的新浆灌注，若效果不明显，继续灌注30min即可结束灌浆，也不再进行复灌。

4.固结灌浆质量控制技术

当固结灌浆施工中采用压水试验和测量岩体波速或静弹性模量，并结合分析灌浆孔钻孔、检查孔取芯和灌浆试验成果等进行综合评定。单点压水检查孔的数量不少于灌浆孔总数的5%。检查结合进行灌浆和封孔。

压水试验在灌浆结束7d后进行。岩体波速测试在灌浆结束14d后进行。静弹性模量检查在该部位灌浆结束28d后进行，其孔布置测试仪器的确定、合格标准，按监理人的指示执行。

固结灌浆质量的压水试验检查标准：防渗帷幕中心线上下游各3m范围内检查孔透水率不大于1LU，其它检查孔压水透水率不大于3LU,孔段的合格率为85%以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的150%，且不集中，则灌浆质量可认为合格。若达不到上述合格标准的，按监理人批准的措施进行处理。

参考文献：

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[2]李庆勇．龙口水利枢纽工程固结灌浆施工的优化与应用[J]．水力发电，2010．

[3]李柱杨．三峡右岸大坝基础无盖重固结灌浆质量控制[J]．北方交通，2010．