浅谈坝基及消力池固结灌浆施工工艺及其质量控制

李国华

摘 要：本文以某地区水利枢纽工程为例，探讨坝基及消力池固结灌浆施工工艺及质量控制措施，确保相关检测成果均满足设计规定的質量标准，从而推进整个工程的顺利进行，维护整个工程项目的经济效益和社会效益。

关键词：坝基；消力池；固结灌浆；使用工艺；质量控制

某地区水利枢纽工程建设中，坝基及消力池固结灌浆施工是工程建设中的重点内容，主要包括坝踵齿槽基础固结灌浆，坝后消力池无盖重固结灌浆，以及不同级别消力池的部分基础固结灌浆与加强固结灌浆。为加强水利枢纽工程坝基及消力池固结灌浆施工质量控制，加大力度探讨坝基及消力池固结灌浆施工工艺及质量控制要点是非常必要的。

1 设计与技术要求

在坝基及消力池固结灌浆施工中，依照灌浆设计控制好固结灌浆钻孔间的排距，以方格形式合理布置，以保证固结灌浆施工的顺利开展。一般情况下，在坝基及消力池固结灌浆施工中，将设计孔深控制在5-7m之间，并令坝踵上下游侧岩石边坡钻孔保持特定状态，由垂直岩面变为铅直向后，并调整孔深，从而保证坝基及消力池固结灌浆施工的规范性和合理性。在这一施工过程中，将设计灌浆压力控制在0.2-0.4MPa之间，并结合坝基及消力池固结灌浆施工的实际情况，掌握好浆液的水灰比以及开灌比例，自稀向浓逐渐变化，以保证施工操作的规范性。此时施工人员应当密切关注岩体透水率变化情况，直到发现岩体透水率较大时，方可越级使用，以免影响坝基及消力池固结灌浆施工质量，一般情况下，坝基及消力池固结灌浆施工中大多以普硅42.5的水泥作为固结灌浆施工的主要材料，并将关区内抬动仪器的抬动变形值控制在0.2mm以内，以加强施工质量控制。

2 灌浆技术与施工工艺

坝后消力池部位的固结灌区有地下排水管道，固结灌浆必须在无混凝土压重下施工。灌浆钻孔应按设计图布置施钻，在达到设计孔深再用清水冲洗干净后，按分序加密的原则进行。孔深不大于7m的灌浆孔采用全孔段孔内循环式灌浆，孔深大于7m的钻孔应采用自上而下分段孔内循环式灌浆，当吸浆量较小或有串浆时，也可采用双孔并联法施工。开灌比3：1由稀到浓逐级变换灌注。

3 质量检查和验收标准

在坝基及消力池固结灌浆施工级质量控制过程中，为准确检查固结灌浆的质量，并开展综合性分析，主要通过测量岩体弹性纵波波速以及静弹性模量的方式来实现，并对灌浆钻孔岩芯和压水试验成果开展综合评价，以保证质量检查与验收的科学性和可靠性。一般情况下，工程监理负责依据灌浆成果布置情况对灌浆孔进行检查，以沈波测井和单点法压水试验进行检测，开展规范的质量检查，保证灌浆质量评定的科学性和合理性，为坝基及消力池固结灌浆施工工艺的优化以及质量的有效控制提供可靠的支持。

用压水试验成果评定灌浆质量时，所测岩体透水率值应不大于3Lu，且孔段合格率应在80%以上，不合格孔段的透水率值不超过4.5Lu且不集中，灌浆质量可认为合格。要求不同部位和不同岩性的波速值应分别大2000、3300、4000m/s。

4 质量控制措施

灌浆工程实施过程中，监理工程师按照灌浆设计文件的要求和水工建筑物水泥灌浆施工技术规范的规定，对灌浆工程进行全过程全方位的监控，主要监理手段有如下几种：

（1）严格审查施工单位开工前报送的灌浆工程施工措施方案，使施工措施必须能结合本工程的实际，并符合设计文件和规程规范的要求。

（2）检查审核施工队伍的资质和质量保证体系，检查施工人员的上岗证件，以保证施工队伍和灌浆工作人员的技能和素质，能适应和胜任本工程的专业技术需要。

（3）对工程使用的原材料和设备进行检查鉴定，要求灌浆所需的水泥、水、掺和料等符合有关材料的质量标准。要求灌浆工程所使用的钻机、钻头、制浆机、灌浆泵和自动记录仪等，能满足本工程的需要并处于良好的工作状态。

（4）冬季施工时，搭设保温暖棚，棚内生火并加热拌和用水，保证拌和水的水温不低于15℃，浆液回浆温度不低于59℃。

（5）灌浆实施过程中，监理工程师坚持现场巡视检查，旁站监理在现场实行24h检查。

（6）对灌浆原始资料进行检查指导，要求原始记录做到及时、准确、真实和齐备；综合成果做到整理及时、图件清晰、文字简洁和条理清楚。

（7）严格执行钻孔灌浆的单孔检查验收标准，及时准确地进行灌浆单元工程的质量验收和评定。

5 灌浆成果

就坝基及消力池固结灌浆施工质量及成效来看，在坝踵齿槽部位，基础固结灌浆成果显著，共完成灌浆钻孔955个，I序孔长度为3679.0m，II序孔长度为3615.0m。I、II序孔共计注入水泥量达到225544.59kg，基于相关统计资料进行分析，并对I、II序孔的单位注入量进行对比，可以发现II序孔要明显小于I序孔，单位注入量仅占约四分之一的比例，就灌浆成果来看，其满足基岩固结灌浆的正常规律，岩体可靠性较高，坝基及消力池固结灌浆施工质量可靠。研究发现，固结灌浆效果比较明显，坝基岩体质量得到有效提升。

就坝后消力池无盖重固结灌浆成果来看，其完成固结灌浆钻孔360个，雷击延长1800m，固结灌浆施工采用单孔全孔段一次性孔内循环灌浆法开展具体的施工操作，针对上游陡坎边缘漏浆严重的部位，采用浓浆灌注的方式对灌区进行封堵，从而保证坝后消力池无盖重固结灌浆质量的可靠性。通过对I、II序孔的平均单位注入量和单耗区间分布特征进行分析，可以发现II序孔明显小于I序孔，固结灌浆施工正常，且灌浆效果比较明显。

就不同级别消力坎基础固结灌浆以及差动尾坎基础固结灌浆来看，I序孔与II序孔均处于固结灌浆的正常规律范围内，固结灌浆效果较好，质量可靠。基础验收中发现，受到开挖爆破振动以及卸荷松弛等因素的影响，部分基础地震波波速尚未达到设计要求，为加强坝基及消力池固结灌浆施工质量控制，对这一部分基础的局部进行加强固结灌浆处理，从而保证坝基及消力池固结灌浆施工质量的可靠性，对不合格基础进行合理调整，改善坝基的完整性和均一性，全面提高固结灌浆效果。

结束语

就该工程坝基及消力池固结灌浆施工的整体情况来看，基于压水试验可以明确所测岩体透水率的最大值、最小值与平均值，基于钻孔声波检测数据综合统计，可以明确灌前和灌后岩体平均波速，明确钻孔波速成果，分析坝基及消力池固结灌浆整体提高率，从而确保工程建设中坝基及消力池固结灌浆施工质量可靠程度高，满足水利枢纽工程建设的相关标准，从而促进水利枢纽工程的实际应用价值得到最大程度的发挥。

参考文献

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