引水隧洞灌浆施工技术方案

闫好好 雒超 李乐

【摘要】隧洞灌浆技术是水利枢纽对基础工程处理的一种重要方法之一，本文主要阐述了水工隧洞回填及固结灌浆施工技术的应用及方法，供广大同行参考。

【关键词】引水隧洞；灌浆；施工技术

一、工程概况及工作内容

引水隧洞全长546.863m，设计坡比为1/100，进水口高程为1297.85 m，导流进水口底扳高程为1278.00 m，设计流量为74m?/s，采用钢筋混泥土衬砌，衬砌厚度为0.4 m，隧洞衬砌后内径为4.2m。在顶部进行回填灌浆，整个引水隧洞进行全段面固结灌浆，在砼浇筑中我部已按设计要求在相应位置预埋了Φ48钢管。

工作内容主要包括：钻扫孔、回填灌浆、固结灌浆。

二、施工特点

因引水隧洞中间部位（0+270～0+312.4）段属塌方段，我部在浇筑时采用两头浇筑。所以引水隧洞钻孔、灌浆时，需要分段进行。

三、施工规划

1、道路规划

施工道路沿用前期浇筑施工道路。

2、施工排水规划

钻孔、灌浆多余的水，下游段经隧洞汇聚到洞口，再引排到河内；上游段直接引排到支洞排水口。

四、施工布置

1、施工通风

引水隧洞全长546.863m，上下洞口自然通风，且在中部有个支洞，空气能自然对流，满足施工通风要求。

2、供水布置

施工用水主要为风动式凿岩机用水和灌浆用水，从河床内用水泵抽起接入，随工作面延伸。

3、施工供电

供电线路由洞外主供电系统接入，布置于隧洞左侧，采用90㎜?铝心胶皮线。布置高度2.5m左右。严禁使用裸导线，供电线路随工作面跟进。照明电路采用36V安全电压，利用行灯变压器降压引入洞内。

五、施工方法

1、回填灌浆施工遵照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL62-94规定执行。根据监理人指令及规范规定，先进行灌浆试验以确定灌浆的施工参数，并将试验成果资料报送监理人审批，以指导灌浆施工。

（1）钻孔灌浆设备：围岩钻孔采用风动式凿岩机，钻头采用硬质合金钻头，搅拌机拌制灰浆，多缸活塞式灌浆机灌浆。

（2）孔位布置：在砼浇筑中即预埋Φ48钢管。为了避免钻孔时破坏砼内部钢筋对隧洞结构不利，在洞身砼浇筑时，按照设计断面的桩号和布孔位置用Φ48铁管的一端紧贴洞壁岩石表面，另一端紧贴模板表面，然后将钢管焊接固定在钢筋上，使之在砼浇筑振捣时预埋管不位移变形。模板拆除后预埋管孔就出露在洞壁表面。若发现堵塞，在灌浆前扫孔。

（3）施灌：回填灌浆分区分序加密进行，每一区段长度约20米，区段端部需封堵严密。回填灌浆在衬砌达到70%的设计强度后进行，灌浆前先对衬砌砼的施工缝和砼缺陷进行全面捡查，对可能漏浆的部位及时处理，灌浆分两个次序进行，先进行I序孔灌浆，当II序孔排出浓浆（接近或等于注入浆液的水灰比）后，将I序孔堵塞，改从II序孔灌浆。施工自较低端开始，向较高端推进。

（4）浆液水灰比：采用纯水泥浆液灌注，水泥采用P.S32.5矿渣硅酸盐水泥，浆液水灰比为0.6：1的水泥浆，灌浆压力0.3～0.5Mpa。空隙大的部位应灌注水泥砂浆，但掺砂量不大于水泥重量的200%。在灌浆过程中，应注意观察隧洞衬砌的变形情况，若发现异常，应立即降压或关机报告有关人员或监理人进行处理，并作好记录。灌浆结束后应排出孔内积水和污物。

（5）灌浆结束标准：在规定压力下灌浆孔停止吸浆后，继续灌注10min，即可结束。再用干硬性水泥砂浆把灌浆孔封填密实，孔口压抹齐平。

（6）冒浆：回填灌浆中如发现冒浆，就根据具体情况采用嵌缝、表面封填、加浓浆液、降低压力、间歇灌等方法处理。

（7）串浆：如发生串浆应待被串孔排水出浓浆时将其堵塞，灌浆孔继续灌注，如被串孔是I序孔，可不必重新灌浆，若是II序孔，应重新钻开进行灌浆。

（8）机械及管路事故处理：回填灌浆因故中断需尽快恢复灌浆，如中断时间较长，则应扫孔复灌。

（9）质量检查：灌浆结束14天后，在每一个灌浆区段内设一个检查孔，由指挥部、监理、设计三方随机指定某个顶孔，采用单孔注浆试验，向检查孔内注入水灰比为2：1的水泥浆，压力与灌浆压力相同，初始10min内注入量不大于10L合格；若检查不合格，则继续进行灌浆施工直至充填密实，再进行检查。

2、固结灌浆在该部位回填灌浆结束后7天后进行，并按设计图纸所示的次序孔和孔深要求进行灌浆施工。

（1）钻孔灌浆设备同回填灌浆。钻孔按施工图纸指定的孔位采用风钻钻孔机械进行钻孔，孔深和孔向均要满足施工图纸要求。固结灌浆按分序加密的原则进行施工、浆液浓度等严格按有关规程规范执行，以确保灌浆质量。

（2）固结灌浆在灌浆前用压力水进行冲洗，直至回水清洁为止，冲洗压力为灌浆压力的80%。

（3）施灌：采用全孔一次灌浆法施工，灌浆浆液由稀到浓逐级变换，浆液变换原则：①当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。②当某级浆液注入量已达300L以上，或灌浆时间已达30 min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变部显著时，应该浓一级水灰比浆液施灌。③当注入率大于30L/min时，可根据实际情况越级变浓。

（4）浆液水灰比：采用纯水泥浆液灌注，水泥采用P.S32.5矿渣硅酸盐水泥，浆液的水灰比采用2：1、1：1、0.6：1三个级别，灌浆压力为0.5～0.7 Mpa。

（5）灌浆结束标准：在规定压力下注入率不大于1L/min后，继续灌注30min，即可结束。再用干硬性水泥砂浆把灌浆孔封填密实，孔口压抹齐平。

（6）冒浆：灌浆中如发现冒浆，就根据具体情况采用嵌缝、表面封填、加浓浆液、降低压力、间歇灌等方法处理。

（7）串浆：灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，应一泵一孔同时进行灌浆；否则，应塞住串浆孔，待灌浆孔灌浆结束后，再对串浆孔进行扫孔、冲洗，而后继续钻进或灌浆。关灌浆必须连续进行，，如因故中断，应按下述原则处理：①应尽快恢复灌浆，否则应立即冲洗钻孔，再恢复灌浆；若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，再恢复灌浆；②恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注，如注入率与中断前相近，即可采用中断前水泥浆得比级进行灌注；如注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。

（8）机械及管路事故处理：灌浆因故中断需尽快恢复灌浆，如中断时间较长，则应扫孔复灌。

（9）质量检查：灌浆结束7天后，采用钻检查孔进行压水试验的方法，检查孔的数量不宜小于灌浆孔总数的5%。合格标准：85%以上试段的透水率不大于设计规定，其余试段的透水率不超过设计规定值的150%，且分布不集中。

六、主要施工設备

七、质量保证措施

为保证施工质量，施工中必须严格按规范及设计要求进行，现场设立专门质量检查机构，实行“三检”制度，对施工工艺和施工过程进行全面控制。定期对钻孔、灌浆进行抽检，加强监测手段，灌浆结束到期后，采用钻检查孔进行注浆和压水试验，确保施工质量满足设计要求。

八、安全保证措施

灌浆施工主要安全隐患为施工用电。施工用电按照建设部《建设工程施工现场供用电安全规范》GB50194—93，采用TN—S（三项五线制）做到二级漏电保护。严禁用同一个开光电器直接控制二台及二台以上用电设备（含插座），必须实行一机一闸。洞内的动力线和照明的低压线分开布置，电工必须持有特殊工种操作证。将采用绝缘架空的方法规范架设电线。支线架设必须离地2.5 m以上，施工现场用电由专业电工管理，开关、电器、配电箱等装置必须完好无损。