水电站工程项目中灌浆施工技术浅析

摘要：灌浆施工工程具有复杂性，很多因素会影响其施工质量。在施工过程中控制方法要选择合理，做好一系列的控制措施，才能控制灌浆这一隐蔽工程，达到预期的施工目的，提高灌浆质量，本文将对水电站施工中的灌浆工艺作细致论述。

关键词：水电站；施工工艺；灌浆

中图分类号：U445.55+2 文献标识码：A文章编号：

1、工程地质概况

水富港岸坡走向315°～320°，平均坡度8°～20°，多数地段为缓坡地形，仅靠后缘为人工砌筑的浆砌石台坎。码头区基岩零星出露，地层呈单斜结构，地层产状为70°～80°/SE∠14°～20°，倾向下游偏坡内，平缓斜向坡结构，基岩岸坡的稳定性较好。

重大件运输道路地基分3层，表层为人工填土，组成物以含少量泥质的砂卵砾石为主，夹杂有少量建筑垃圾，如砖块、瓦片、水泥砂浆结石等，结构较松散。中间层为河流冲积的含漂石和崩块石的卵砾石层，该层上部崩块石含量较多，粒径较大，下部主要是卵砾石，结构较密实。第三层为基岩，顶板高程在260m～270m左右，上游较低，下游较高，基岩的顶部多为全强风化层，岩样呈土状或碎块状，厚度2～3m。填土的承载力大约在200kPa，压缩模量在5～10MPa，含漂石和崩块石的卵砾石层的承载力在300～500kPa，压缩模量在50MPa左右。地表基岩的抗冲流速一般为4～5m/s，覆盖层的抗冲流速更小。由于泥质岩石易软化、崩解，基坑开挖时应有保护措施。

2、工艺的运作体系与施工细节

工艺的运作程序基本上是坚持集中供浆与分散供浆结合的原则。需要两个施工队，一个负责固结作业，一个负责帷幕作业，两个工作队平行运作按每个工作面的工作内容来制订运作工序，一般来说，如果出现平行运作的工作面，则需要根据施工现场的人员分配、设备运作、工作进度等情况结合实际进行现场调配施工。一般总结下来的固结工序为：①基础后坝肩；②洞帷幕；③抗滑键与山体稳固。

在施工现场的坝后，一般是采取集中供能(水，电等)，制浆，输浆，在基础处理工程的每一个分散的分部工程设供浆点后，对供浆点进行集中灌浆，由固结施工取对分部工程进行回填，固结，接缝等灌浆工作。而同时平行运作的帷幕施工则要对每一个分散的分部工程进 行帷幕，排水孔和深孔的灌浆。实际工作中，这两者的施工资源为共享性质，人员与设备都是按施工强度与作业量来进行调度 。

3、基础处理施工

3.1施工顺序

(1)回填式灌浆，布孔，灌浆，闭孔，完工测试。

(2)缝接式灌浆：安管，混凝土回填，通水测试，灌浆，完工测试。

(3)固结式灌浆：布孔，清洗，灌浆，闭孔，完工测试。

以上方式都需要先放线布孔，再是设备的运抵 ，先钻入地层5m为一段，再灌浆，灌浆与钻孔作业要交替运作，清洗孔洞，作压水，最后进行闭孔的灌浆，再就是完工测试。

3.2施工工艺的运作次序

灌浆工艺的施工顺序按现场范围来分，可分为：

(1)坝基、坝肩及边墙的灌浆，此种位置的灌浆，要先作好固结灌浆，其次再来安排排水孔的灌浆，以保证工程的质量。

(2)抗滑键的灌浆施工则先要进行回填灌浆，回填结束后才能进行固结灌浆，再二期回填作业，最后才是接缝灌浆，应注意，接缝灌浆时，混凝土的温度和中缝的张开度要达到要求方可进行。

(3)抗滑井的灌浆施工要在固结灌浆完成后，再进行接缝灌浆。

(4)灌浆洞的灌浆施工要在回填作业结束后进行固结作业，然后是帷幕作业，最后是排水孔作业 。

(5)抗滑洞的施工与抗滑井类似，不过要先进行回填，再是深孔固结，最后也是排水孔作业 。

(6)发电洞的灌浆作业在回填后进行固结即可。而在不同种类的施工顺序中，我们可以总结出以下规律 ：

①基岩固结灌浆作业与回填灌浆作业一样，都分为二序施工，在第I序的孔灌结束后，方能进行Ⅱ序布孔与作业。

②帷幕灌浆时的双排孔施工程序为，先I后Ⅱ最后Ⅲ。并且下游排的旋工顺序要在上游排前面。

③洞室固结灌浆作业总结为：环内加密，环间分序。

4、灌浆施工

4.1 固结灌浆方式

为保证坝基固结灌浆质量，需要在工程范围内进行无盖重灌浆生产性试验。但由于坝基岩体卸荷松弛严重，表层裂隙及结构面发育，大多数灌浆孔孔口10m范围孔段洗孔不回水、不起压，漏水、漏浆无法有效封堵，灌浆质量难以保证。因此，高程1050m以下坝基决定采用有盖重固结灌浆。另外，鉴于小湾水电站拱坝坝基岩体卸荷松弛严重、表层岩石裂隙连通率高，对固结灌浆盖重混凝土提出如下要求：

河床坝段混凝土厚度不小于 5～6m，岸坡部位混凝土厚度不宜小于 4．5m，相邻坝块混凝土厚度不小于3～4．5m；盖重混凝土龄期不小于3d或达到5O的设计强度后，方可开始钻灌 。

4.1.1固结灌浆施工质量控制

(1)钻孔质量控制。依据图纸测量放点，孔位偏差不超过5cm；钻机按要求对中加固，保证孔向准确，控制孔底偏差不大于1/30孔深，段长控制在± 20cm。钻孔过程中孔口应妥善保护，严防污水、污物流入孔内 。

(2)洗孔 、压水质量控制。钻孔冲洗分孔壁冲洗和裂隙冲洗，孔壁冲洗采用大流量冲洗，至孔口回水澄清；裂隙冲洗采用高低压脉动冲洗，冲洗压力一般采用80的灌浆压力，但不大于1MPa，裂隙冲洗控制标准为回水澄清10～20min结束,总冲洗时间不少于20min。先导孔、灌后检查孔进行“单点法”压水试

验，一般灌浆孔段采用简易压水试验，“单点法”压水试验和简易压水的压力为灌浆压力的8O，且不大于10MPa。

(3)灌浆质量控制。灌浆阻塞位置、射浆管长度、浆液水灰比和灌浆压力等是影响灌浆质量的主要因素 。

4.2帷幕灌浆方式

帷幕灌浆一般采用水泥粉煤灰浆液。灌浆所用水泥新鲜、不受潮、结块，其性能均满足GB175标准的有关要求；粉煤灰为凯里及遵义火电厂生产的散装Ⅱ级灰。采用JJS-5型储浆桶储浆，JJs2B型搅拌桶配浆，BWIO0／IO0型灌浆泵灌浆。隧洞底板混凝土与基岩的接触段先进行单独灌浆，灌浆时采用双管循环式栓塞卡在基岩面以上的混凝土段内，进行孔内循环式灌浆，灌浆结束后采用水灰比0．5：I水泥浆镶入一根与钻孔同深的、上端车有连接螺纹的孔口管，使孔口管高出底板混凝土面10cm，以防泥水污物流人孔内，孔口管镶人岩石中的长度不小于2m，待凝3d后方可进行以下各段的钻灌施工。

4.3浆液比例及调制规律

浆液的变换原则为：由稀到浓，逐级变换。当遇到吸浆量变大，或者其它特殊情况时，要根据实际调灌浆方法 ，再根据不同的灌浆方法的浆液要求调整浆液的浓度。基本水灰比例如下所示：

(1)回填起罐：水灰比：0.5：1

水灰砂比：1：1：1.25

(2)固结、帷幕、接触水灰比采用以下七个比级：

5：1、3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：1、0.5：1

其中开灌水灰比：5：1

(3)坝体中缝接缝采用以下四个比级：

3：1、2：1、1：1、0.5：1

其中开灌水灰比：3：1或2：1

(4)冷却管起罐水灰比：0.5：1

5、结语

总结过往的灌浆实际操作，可以得出，灌浆完成工艺对大坝的安全与顺利运行起着关键的作用，为了保证灌浆工艺对大坝的除险加固的作用，灌浆操作与实践应科学合理地按照工艺规范要求作业。

(1)水电站坝基固结灌浆的关键和重点部位是表层岩体lOm深度内的灌浆加固。坝基有盖重固结灌浆，工程量大、工期短、灌浆工艺复杂多样、施工干扰多，且与坝体混凝土浇筑和温控防裂关系密切，质量管理难度大。

(2)采用一次灌浆法大面积施工和“四步法”分期施工方法，虽然可以最大可能减少坝基固结灌浆 与混凝土施工的干扰，有效地减少了裂缝产生几率，但是也增加了设备重复倒运及人员窝工。

(3)工程施工结束后要进行认真的检查，在灌浆结束28d后，对灌浆质量进行鉴定，钻孔检查、压水试验、观察岩芯胶结情况。通过多种方法获取数据，进行验证对比,不能将吸水率作为唯一鉴定标准。只有在蓄水后，灌浆的质量才能接受考验，在蓄水前，应该采用下面的方法对灌浆的质量进行检查。

钻设检查孔，观察胶结情况，帷幕和固结灌浆要钻取岩芯，所有的检查孔必须做压水试验。帷幕灌浆检查孔的数量是灌浆孔总数的10％，固结灌浆检查孔的数量是灌浆孔总数的5％，固结灌浆检查孔的孔径一般大于140mm，帷幕灌浆检查孔的孔径一般大于110mm。

参考文献：

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