水利工程防渗处理中灌浆的施工技术

2022-01-07梁华锋广州市天河区水务设施管养中

珠江水运 2021年23期

◎梁华锋广州市天河区水务设施管养中

1.工程概况

某水库工程的坝体为填石池，坝顶高程为215.5mm，最大高度为71.2m。大坝基础池底为悬垂式，轴线上总长943.5m。从河床到右岸河床透水率减慢，由河床向右岸基岩透水性逐渐减弱。左岸主要是构造裂缝漏水，其次是层里裂缝漏水。裂隙上窄下宽，呈囊状，池底基层与砂之间的一层白云石砂形成了地表的渗流；两塘破碎灰岩渗漏，坝基岩溶沟、岩溶池、溶洞较多，层间裂缝为渗漏中心，形成了漏水通道。

2.灌浆施工技术

在工程施工中，当加固孔深度＜6cm时，经一次处理形成完整孔后进行全孔处理。当加固孔深度＞6cm时，采用隔离方式进行灌浆处理。其中，并在该段采用单孔段灌浆技术，其处理流程为：测量放样→造孔→冲洗→压水试验→灌浆→封孔→质量检查→抹平验收。

2.1 测量放线

观察和制定放线计划是项目建设的重要内容。在本项目建设过程中，必须严格遵守相关标准，确保控制网络满足设计要求，将误差降到最低。具体来说，高程方面，在陡峭的一侧断层误差需＜30mm，在平整的情况下断层误差需＜40mm。不允许连续出现负数高程值的情况，并且不超过总测试分数的30%。在正式施工之前，在现场进行空间布置、定位放样。首先制作第一个孔序列，在此节点上完成灌浆验收后，依次完成第二个孔，确保同一行的孔距为2m、列距为lm，并全部排列成梅花形状。

2.2 钻孔作业

明确孔位，标记灌浆孔布设情况和在每块板设置的孔数，这会对灌浆的效果及成本产生直接的影响，钻孔之前，安排技术人员合理布置压浆孔，结合路面板的尺寸及过往施工经验来说，通常一块板设置3～5个孔，具体位置需靠近板边、角0.6～1.0m处，一般钻孔不能设于板中央位置（排气孔除外），孔位与接缝间距要＞30cm。在未明确规定的情况下，则控制孔的直径在25～35mm左右，确保孔直径满足设计要求。测试孔直径应控制在81～111mm高度之间，钻孔位置和孔距误差控制在l0cm以内，如有特殊情况及时向监理报告，监理进行审批后及时调整孔位，准确标记孔位位置。

2.3 制浆

①制浆材料。把水、水泥、粉煤灰、早强剂（如果需要，加入量为水泥用量的3～5%）等材料按比例依次投入浆桶，将浆液搅拌均匀。

②制浆。在砂浆制作过程中，泥浆搅拌设备起着重要作用，必须正确使用该设备。运行前准确测量泥浆浓度，保证混合液的平衡，满足泥浆结构的相应要求。混凝土灌浆中的灌浆重量和灌浆量应每1h测量一次，并做好匹配记录，每10h测量一次泥浆的稳定性和水的自由分离度，测量泥浆的变化，本项目中泥浆的物理力学指标见表1。

表1 浆液物理力学性能

2.4 灌浆

在注浆处理中，应严格按照“注浆少、多次数注浆”的方法对导孔进行轮灌处理。针对材料的不同采用不同的灌筑方式，在浇灌稀材料时，先对流动性高的物料进行灌浆，然后逐渐提高灌浆速度，直至达到理想的浆液稠度。之后，使用高密度泥料进行第二次浇筑，完成第一孔注浆后再进行第二孔注浆，二次灌浆时浇灌次数和时间有所规定，时间一般保证5d以上，每孔灌浆次数需控制在5～10以内。在特殊施工中，提前根据规格确定灌浆数量很重要。适当延长注浆周期，针对灌浆孔和泥浆量大的情况，要随时降低灌浆液位，通过小剂量多次浇筑的方法防止泥浆溢出。大泵组合可按相同速率安装，如果溶洞较大，可相应提高灌浆液位和灌浆稳定性。

当施工到约4.9×104Pa时，需要严格把控孔口压力，经实验后明确压力且保证压力达标标准。然后测量各个孔的深度并取平均值，接着合理设置平均注浆量，每0.5～1m3为孔深的控制点。在特殊灌浆作业中，每个孔都需要不间断进行且同时填满，根据上述方式连续复灌3次，如果浆液到达孔口且未流出浆液则结束。

2.5 封孔

当孔径超过35mm，灌浆结束后取出孔内的浆液，并利用具备适中含水量、直径2cm的勃土球扫孔，用分层的方法进行捣实回填作业。在实施过程中，可用容重＞1.6、浓度10%的水泥浆材料对孔径＜35mm的孔进行封孔。针对封孔后缩浆的空孔应采取复封处理措施。

2.6 灌浆观测处理

灌浆检测的目的是全面控制灌浆质量，以便更好地发现和解决问题。在本工程中，主要内容有：

①裂缝处理。由于受到泥浆的压力，存在裂缝延伸、扩张的可能性，对此，在灌浆时需要尽量增大浆液浓度，并使用慢灌的方法处理。若无法排出裂缝中的水，需要采取挖沟引水的方式。灌浆结束语后则立即实施回填工作，并夯实裂缝表面。

②冒浆处理。如果遇到路顶和路坡冒浆的情况，必须马上停止灌浆，再挖开冒浆出口，用黏性土料夯实。如果洞口发生冒浆，则要及时压砂堵住洞口，然后对冒浆口实施灌浆。

③串浆处理。在第一序孔灌浆施工时，确保不会对大堤的安全性造成不利影响，经常性地分析和检查相邻孔情况，防止同步注浆时发生串浆问题，之后进行逐一灌浆处理。对于泥皮程度高的孔洞，可采用大浓度泥浆处理，在检查无渗漏部位后进行正式灌浆。灌浆作业完成后，若浆液仍进入压力表管或通口管，则补设测压管或者浸润线管。

3.灌浆中特殊情况处理

（1）在实施灌浆作业时，若发生串浆现象，当串浆孔为正在钻进的钻孔时，需要马上停止钻进，并向漏浆位置以上部位安设灌浆塞，堵塞严密，在灌浆孔中依照施工技术要求正常进行灌浆，待灌浆结束后串浆孔间恢复正常钻进。

（2）灌浆过程中影响浇筑的因素很多，在出现问题时，如浇筑不均匀，尽快采取措施重新灌浆。当扰动时间很长（超过30min）时，用压力水冲洗提升管，重新开始灌溉。

（3）如果发生地表冒浆的现象，则可根据实际情况采取以下处理方法：①将旧棉花、麻刀、棉线等问题嵌入裂隙冒浆处，如有必要还可以涂抹速凝水泥或水泥砂浆，达到堵塞缝隙的效果；②在冒浆处凿挖岩石，将漏浆集中于一处后用铁管引出，利用速凝水泥或水泥砂浆紧紧封闭之前冒浆的位置，过一段时间再堵住铁管，以此达到止住冒浆的效果；③如果冒浆情况比较严重且堵塞的方式不适用，则在冒浆部位浇筑混凝土盖板，再实施灌浆。

（4）涌水水流中含有大量浆液发生吃浆，不能压实的孔洞部分采用纯压法灌浆，一次插入水泥量不超过2t。