水电站导流洞回填灌浆的施工技术

颜锦滔

(佛山市南键工程建设有限公司， 广东 佛山 528200)

1 引言

目前，我国有大量的水电站建造完成并且已经投入使用，就某个工程来说，其施工质量直接决定工程质量。在进行水电站导流洞灌浆技术的施工时，其过程中会有很多干扰因素阻碍施工，该施工过程不仅非常重要，而且十分复杂，所以不仅要仔细分析各类干扰因素，而且要合理的施工程序进行施工，对其施工质量进行监督，确保质量安全。

2 工程介绍

某水电站工程的洞身和洞口部分需要进行导流洞回填灌浆，普通水泥为其施工的主要原料。其中导流洞入口主要由火山碎屑熔岩、凝灰岩、玄武岩组成，其入口顶部主要为凝灰岩，其结构特点为破碎、镶嵌式，且具有不稳定性；洞身主要是由火山碎屑熔岩、玄武岩组成，经历过风化，结构为一小部分碎石和多数块石组成，结构整理来说相对稳定。

3 前期准备

3.1 施工过程

采用集中制备浆料的方式，在导流洞入口处附近设置浆料制备站，其供应与制备效率得以提高。该制备站最多制备产量为15 m3/h，原料储存量为100 t。在进行浆料制备时，设备中放入所需原料进行混合搅拌，通过管道或泵机将制作好的浆料进行运输，从而使灌浆工作能够顺利进行。

3.2 污水的排放

进行施工的导流洞内，通常设置有集水井，排放洞内污水时，污水管道为其排放的主要途径。污水要经过沉淀池的处理，合格后方可排出。

3.3 钻孔灌浆设备

钻孔灌浆的主要设备为台车，是由热轧角钢和热轧槽钢制作而成，共有3条运输轨道，移动方式为卷扬式。台车有其既定的移动范围，同一时间只能进行一个方向的移动——垂直或平行。在台车没有办法到达的地方，施工人员则需要搭设脚手架建立新平台进行辅助。在进行灌浆施工过程中，平台附近应做好安全警示。

4 灌浆的测试

4.1 实验室测试

实验室测试具体如下：①进行灌浆原材料(水泥)测试，看其测试结果是否符合规范规定要求；②对浆料中材料用量进行检测，看是否合格，主要对以下项目进行检测：浆料中石质材料的强度、浆料凝固时间、浆料中固体沉淀的稳定性、浆料的粘稠度、浆料的比重、浆料混合时间及制备过程。

4.2 现场测试

根据现场测试，确定灌浆时所施加的压力、浆料的水灰比以及钻孔的间距等关键数据，该数据为之后施工提供参考；根据现场测试，对施工工艺是否实用加以确认；根据现场测试，确定其灌浆设备以及所用材料是否符合施工要求。

施工中将混凝土灌注至1号导流洞内，等到混凝土等级接近规范规定的1/2时，固结灌浆试验即可进行。根据方案中所制定的钻孔间距、深度及位置等，设置每组6孔，共4组，合计24个的测试孔，并施加不同力度的压力，从而对其灌浆效果进行检测。进行试验的场地，有其特制的装置观测整个实验过程。

施工过程如下：设置灌浆观测装置—钻孔(1序列)—灌浆(1序列)—钻孔(2序列)—灌浆(2序列)—检测实验效果。使用冲击钻孔方式：选用6 cm孔径的钻机，使用孔径为7.5 cm的地质钻机进行实验效果检测。各孔径深度5 m，间距3 m。在进行钻孔施工前，相关技术人员需要根据图纸的设计确定出各孔的对应编号及其准确位置，并进行标记。当钻孔施工完成以后，孔洞内会有很多残渣残留其中，工作人员需要对孔洞内残渣进行彻底清理。其清理方式为利用具有一定压力的水泵，将清水打入需要清理的孔洞当中，清洗结束后，实施压水测试，对孔洞周围环境的透水性作以检验。灌浆压力的80%与压水测试和洗孔压力相一致。

固结灌浆，是一种一次性将制备好的浆料灌注到孔洞之内，同时使浆料不断进行循环的灌浆方法。依据施工现场环境，选用3∶5,4∶5,1∶1,2∶1和1∶2,1∶1,2∶1,3∶1这两水灰比。如表1。

表1 固结灌浆试验数据

技术人员应先利用设备封堵孔洞，随后对孔洞进行水泥砂浆涂抹处理。灌浆作业完成后，其灌浆质量要根据规范规定实施检测，检测孔洞透水性的方法可采用压水测试，需要确保其结果合格。

5 导流洞回填灌浆的施工

5.1 钻孔

在没有钢筋植入的混凝土处，其钻孔作业可使用钻孔为4.8cm的手风钻；在有钢筋植入的混凝土处，需事先将管道铺设完善，随后用手风钻进行施工作业，与此同时做好混凝土层的厚度记录(图1)。

图1 防渗施工图

5.2 灌浆作业

进行回填灌浆施工时，要使用砂浆泵和灌浆泵。工作人员将需要进行灌浆的施工范围进行划分，将2个衬砌段划分至同一区域范围内。将进行灌浆作业的孔洞，划分至2个不同的序列当中，其所有孔洞均包含顶孔。根据图纸设计确定浆料水灰比及回填灌浆压力标准，序列1为水灰比为1∶2或3∶5的灌注浆料，序列2为水灰比3∶5或1∶1的灌注浆料。对于部分有较大空隙的孔洞来说，则需采用砂浆填充空隙，不过其填充质量有一定的标准。

在固压下进行孔洞的灌注，到孔洞没有办法继续吸入砂浆，随后接着进行5 min灌注，方可停止。倘若灌浆过程意外中断，应及时恢复灌浆。如其中断时间大于30min，则要在清洗孔洞后才能恢复灌浆，倘若清洗完毕后，灌浆还是不能恢复正常，那么就要寻找其他钻孔进行作业。

灌浆作业完毕后，施工人员需对孔洞内部进行彻底清理，包括杂物清理以及积水清理，将暴露出的预埋管进行切除后，封堵孔洞，并对其质量进行检查。灌浆工作开始进行其混凝土强度有一定的标注，该标准为达到设计强度的70%。在灌浆工作开始之间，需要检查灌浆区域是否存在缺陷，一旦存在问题，及时进行处理，避免各类质量问题的发生。当进行深孔洞灌浆作业时，可通过表层孔洞进行排水、通风。深孔洞灌浆发生堵塞的时候，即可进行表层孔洞灌浆作业，直到孔洞全部灌浆完毕。灌浆操作必须连续，不可中断，如因不可抗因素不得已中断，则要第一时间进行处理，直至恢复，若孔洞不能进行正常吸浆工作，那么应该彻底进行孔洞清理，然后恢复灌浆工作。在灌浆作业完成的7 d后，那时浆料已彻底凝固，即可检测灌浆效果。检测过程中，在孔洞内注入水灰比为2∶1的浆料，若其注入量十分钟之内未大于10L，则表明灌浆效果良好。

6 结语

灌浆质量会受到施工环境、施工方案、施工技术以及施工工艺等很多因素的干扰。所以说，为了确保良好的施工质量，需要从多方面分析所处的实际情况，不但要明确施工工艺，将先进的施工技术使用其中，同时要有效解决灌浆工作中所面临的各类问题。通过对各工序的把控，从而确保良好的施工质量。