帷幕灌浆施工质量控制

2017-10-18施丽萍

东北水利水电 2017年10期

关键词：祥云县帷幕水泥浆

施丽萍

（云南省祥云县普棚水库龙马箐管理站，云南祥云672100）

帷幕灌浆施工质量控制

施丽萍

（云南省祥云县普棚水库龙马箐管理站，云南祥云672100）

帷幕灌浆一直以来就是水利防渗工程施工的主要技术，本文结合邵家水库除险加固工程实例，详细介绍帷幕灌浆施工各个工序的质量控制措施，希望为类似水利工程施工提供一定的借鉴和参考。

帷幕灌浆；防渗；质量控制；邵家水库

1 工程概况

邵家水库位于大理白族自治州祥云县，总库容1 059.3万m3，是一座以农业灌溉为主，兼顾防洪、水产养殖等综合效益的中型水库。其主要灌区为驿坝区和下庄坝区，为祥云县大井、易康村委会30个自然村3 609人，195.6 hm2耕地提供生活和灌溉用水。为解决水库长期存在的渗水漏水问题，2012年12月，祥云县投资2 205.13万元对邵家水库进行除险加固改造，其中对主坝坝体及岸坡采用帷幕灌浆的方式进行防渗处理。主坝沿上游坝脚设单排帷幕，帷幕灌浆孔距2.5 m，分一、二、三序施工，帷幕灌浆深度达到 q≤0.05 L/（min·m·m）的埋深界线，帷幕灌浆进尺约为9 000 m。灌浆孔顶部设2.0 m×0.8 m（宽×厚）的混凝土盖板，坝体防渗土工膜通过5 cm宽扁钢、橡胶片用膨胀螺栓与混凝土盖板连接，使坝体与坝基防渗形成封闭整体。

2 帷幕灌浆钻孔

2.1 施工场地平整

根据设备施工要求，钻机平台宽度不小于4 m，地表要夯实，在其边沿修筑排水沟，防止施工用水冲刷坝坡，平台修建好后，方能进行帷幕灌浆施工。

2.2 钻孔放样

根据施工设计图纸对帷幕灌浆轴线进行测量放样，用木桩标识每个孔的位置，同时设置好控制桩[1]，每个控制桩相隔20 m，正式开钻前，用米尺再次进行复核，确保开孔位置与设计位置相差在50 mm以内。

2.3 钻机开孔

根据开孔位置设置钻机，校正机座、机架，确保导杆竖直，采用自上而下分段成孔，开钻孔径约为120 mm，终钻孔径不低于70 mm，钻至强风化接触面顶板后，下入110 mm套管把基岩与坝体隔开，更换成大于70 mm的金刚石钻头进行钻进，一直钻至终孔（终孔标准为进入相对不透水层（q＜0.1 L/（min·m·m））。当钻进过程中发生卡钻情况时，继续保证冲洗液的灌入，同时采用扭转或向上拉的方式进行处理；钻进时要及时对钻孔倾斜度进行测量，发现偏斜超过误差允许时，采用跳级换径的方法进行纠斜；钻至设计深度（孔底最大允许偏差值不超过0.25 m）后，等待灌浆过程中，为避免杂物落入孔内，应对孔口进行加盖保护。

2.4 钻孔冲洗

在钻孔完成后灌浆前，用80%的灌浆压力的压力水从孔底向孔外对钻孔进行冲洗，当冲洗水回流恢复洁净超过10 min，钻孔中的沉积物厚度小于20 cm时，说明钻孔冲洗合格，对灌浆段裂隙冲洗时，单孔冲洗时间不低于0.5 h，串孔冲洗时间不低于2 h。

2.5 压水试验

压水试验前，对先导孔进行地下水稳定水位进行观测，确定钻孔内可以有效止水后再进行试验，试验采用单点法分段卡塞进行，采用80%灌浆压力的水压压水20 min，每5 min测读一次压水流量，取较大压力最后1 min流量做为试验透水率的计算值。

3 灌浆

3.1 灌浆材料

水泥采用强度等级不低于32.5的普通硅酸盐水泥，其细度满足通过80 μm方孔筛的筛余量不超过2%，比表面积不小于3 500 cm2/g。每400 t送检一次，检测合格后方可使用。使用转速大于1 200 r/min的搅拌机进行水泥浆的搅拌制备，在制备过程中添加适量的钠性膨润土增加水泥浆的稳定性，搅拌时间不低于0.5 min。水泥浆从制备完成到灌浆完毕的时间不得超过4 h，在灌浆过程中，每0.5 h对浆液的比重进行一次测量，确保比重误差在5%以内[2]。同时控制好水泥浆的温度保持在5～40℃之间，温度过高或过低，水泥浆都不能使用。

3.2 灌浆方法

帷幕灌浆按照自上而下分段循环式灌浆的方法进行灌注，射浆管距孔底的距离小于0.5 m。灌浆时，为避免发生漏灌，在盖板混凝土孔段和相邻已灌段底以上0.5 m处塞上灌浆塞，同时相邻的2个次序孔之间保持3个灌浆段的间隔高差，由于全孔包括接触段为4段，待先次序孔完成后，再进行次序孔的施工。

3.3 灌浆段长划分及灌浆压力

灌浆接触段段长为2.0 m，以下每段长度为5.0 m，岩体较完整时，可适当加长段长，最大不超过8.0 m，由于最深的孔深为21.0 m，分为4段完成，灌浆时使灌浆压力尽可能快的达到设定压力至，当对灌浆率大的接触段进行灌浆时采用分段升压，避免造成浆液流串过远，减少发生抬动破坏的可能。其帷幕灌浆段长及压力值见表1。

3.4 浆液变换

灌浆浆液配比采用2.0∶1.0，1.0∶1.0，0.5∶1.0由稀到浓三级逐级变换，首灌采用配比2.0∶1.0的泥浆，当其灌注量超过300 L，但是灌浆压力和灌注率没有较大变化时，及时更换下一级浓度的水泥浆灌注；如果灌注率超过30 L/min时，及时更换高两级浓度的水泥浆进行灌注；但是当灌注压力没有变化，灌注率不断下降时，此时不应更换水泥浆灌注。

表1 帷幕灌浆段长及压力表

3.5 灌浆结束和封孔

持续灌浆，当灌浆率小于0.4 L/min时，再灌浆1 h后即可结束，采用自下而上分段封孔，具体做法：将配比为0.5∶1.0的水泥浆在与该段灌浆压力相同的压力下灌入，当灌注率小于1 L/min时，再持续灌浆0.5 h，孔口段持续灌浆1 h停止，结束灌浆后再闭浆24 h。

4 质量检查

当单元工程灌浆结束7 d后，在帷幕中心线上、灌浆量大的孔段附近以及地质复杂部位等地方选取帷幕灌浆检查孔做压水试验，其检查孔数量不低于10%的帷幕灌浆总孔数，结果发现：检查孔压水试验透水率为0.035 L/（min·m·m），满足压水试验透水率 q≤0.05 L/（min·m·m）的合格标准，且检查孔岩芯获得率及结石情况良好，岩体波速有明显的改善，岩体波速提高应大于20%，均在质量合格标准内。