浅谈钻孔及灌浆工程施工工艺流程及质量控制

【摘要】 本工程灌浆施工包括大坝坝肩段劈裂灌浆、大坝防渗灭蚁锥探灌浆。其中大坝劈裂灌浆造孔及灌浆16000m，大坝防渗灭蚁锥探灌浆33900m。结合笔者多年工作经验与方法，详细阐述大坝劈裂灌浆施工工艺、管理流程、质量控制及检验方案，为类似工程的施工提供可靠依据。

【关键词】 灌浆；施工工艺；质量控制

1 工程概况

某水库大坝全长1450m，分为东坝和西坝，其中东坝长850m，西坝长600m。大坝现有高程为72.00m，大坝面宽为5.00m，均为粘土均质坝。大坝上游边坡为1∶3.25，砼预制块护砌，下游边坡为1∶2.5～1∶2.75。内平台宽15.00m，高程为61.59m。

2 工程地质条件

枢纽区属长江冲～洪积二级阶地的低山冈丘区。地表形态多被沟蚀切割，起伏较大，海拔高程多在55.00m～73.00m，相对高程多在20.00m以内，坡度一般为10～20度左右，坡面多呈凹形，上陡下缓，沟谷一般呈喇叭口向谷口逐级倾斜。整个枢纽区地势有东北高，西南低，即整体向西南方向倾斜的特点。

3 灌浆施工工艺流程及工艺参数

在灌浆工艺流程中，各孔先稀后稠的原则进行制浆灌浆。每孔灌浆次数不少于5次，每次灌浆间隔时间5天。根据坝体特点、坝体水平位移等情况，来综合分析确定吃浆量大小，每孔每次灌浆量可为每米0～0.5m3，岸边段小于0.3m3。

①为在保证大坝安全的条件下，形成竖直连续的防渗泥墙，采用“孔底灌注，少灌多复”方法，来达到“内劈外不劈”的效果，推迟和控制坝顶裂缝。

各序灌浆采用“总量控制，分序底减”的原则，即Ⅰ、Ⅱ序孔平均灌浆量达到设计要求干土重450kg/m，Ⅰ序灌浆量最大，Ⅱ序较少。

相邻部位相同深度同一地层条件的各孔灌浆量大致相同，保证泥墙宽度连续均一。

单孔灌浆底中上层按“总量控制，分层底减”，即每孔总量按设计要求，每段前三次灌浆量要大，保证底部充分劈裂，使孔内劈裂向上发展，后几次可灌少量，来控制坝顶裂缝。

②灌浆开始先用稀浆比重1.3g/cm3左右，待坝体劈开后用浓浆比重大于1.4g/cm3进行灌注，并认真记录灌注浆液的时间。

③仔细观测孔口压力表的读数，特别是压力变化较大的数值，认真做好记录。

4 施工观测

（1）水平位移及竖向位移观测

按设计要求布设观测断面，每个观测断面分别在上下游坝肩、上游高程69.23m、下游高程69.23m，63.60m，61.59m平台部位埋设观测桩，灌浆期间每天观测1次，非灌浆时每5天观测1次。根据水平位移量了解灌浆效果，并调整灌浆量及灌浆孔位。

竖向位移结合水平位移的观测进行，竖向位移观测主要注意河槽段坝顶和坝后坡的沉降，从沉降量分析灌浆效果，并分析和调整灌浆量及灌浆孔位。

（2）坝体内部变形观测

坝体内部变形观测在设计位置埋设测斜管。测斜管进入基岩1.5m。灌浆期间，一天两次观测坝体内部变形情况，非灌浆期间，每五天观测一次，直至工程竣工。

（3）裂缝和冒浆观测

灌浆前对坝体进行全面观测，灌浆期间发生的裂缝要及时检查，记录其位置、宽度、长度、走向、深度、发展趋势等。

①裂缝观测内容包括：裂缝分布情况、长、宽、深度、趋势走向、错距和裂缝发生历时、开展速度等。正在灌浆的坝段每天观测1～2次。如裂缝发展较快，应加强观测。要做好观测记录，并绘制在平面图上。

②冒浆观测：在灌浆期间安排专人进场巡视坝坡、坝面。如发现冒浆，应及时处理，同时应记录和描述，并绘制在平面图上。 ③在观测过程中，要求对坝面塌坑、隆起及坝下渗等水情况实时监控，并做好记录。

（4）灌浆压力和灌浆量观测

①灌浆压力观测：在注浆管进浆管上安装压力表，压力表精度20Kpa。灌浆过程中随时观测压力变化，并记录下瞬时最大压力，对照坝移和裂缝张开宽度，合理控制灌浆压力，控制在0.2Mpa以内。

②每孔每次灌浆量和总灌浆量应准确记录，每次灌浆量控制在0～0.5m3/m以内。

5 质量控制及检验

（1）过程控制

①浆液比重要每2～3小时检验一次，随时调整浆液配比，以达到设计要求，浆液比重每次测量都要详细记录。

②应按设计要求严格规范复灌次数和时间间隔，每孔复灌次数至少5次以上，两次灌浆时间间隔不低于5天。

③孔口压力控制灌浆压力

严格按“孔底灌注，少灌多复”方法，各序孔采取“总量控制，分序递减”单孔灌浆底中上层按“总量控制，分层递减”，同一部位各孔灌浆量大致相同的措施，即确保大坝安全，又提高灌浆质量。

④灌浆过程中，在坝顶上下游埋设横向位移观测桩，并认真观测桩之间的距离，横向水平位移控制在3cm以内。检查分析大坝位移观测数据，控制在允许范围内，以保证大坝的工程质量和安全施工。

⑤灌浆时，应尽量推迟和限制坝顶出现裂缝，坝肩位移不超过2～3cm，停灌后基本闭合。若发现坝顶坝坡灌浆，要及时加以处理。灌浆过程须留有记录，并经监理签字确认。

（2）质量检查

①中间质量检查

规范布孔，造孔孔位偏差控制在5cm以内，钻孔偏斜率必须低于1%。开钻及钻孔中检测斜率1次，发现超标，应于处理。按照设计要求严格钻孔深度，开钻前和终钻后要必须进行钻杆检尺。注浆管要下到设计深度，下管前严格按照要求进行检尺。

检查控制浆液性能和指标满足设计要求。制浆用粘土要进行检验，合格后才能使用，并定期取样送实验室化验。

严格控制孔口压力在设计最大允许灌浆压力范围内。

施工复灌次数和间隔时间符合设计要求，检验每孔的每次灌浆量、总计灌浆量是否达到要求，凡未达到要求的，应进行及时补灌。

预留灌浆浆液，待其固结后，取样进行渗透试验检查渗透系数。

根据纯灌时间和浆液比重，计算灌入的干土量是否满足要求。

②最终质量检查

施工完毕，竣工验收前，开挖深坑3个，开挖深度不小于25m，检查帷幕的影响宽度主浆脉的贯通性、均匀性、固结效果等。

在浆脉量测分别打注水孔和观测孔，两者距离不大于1m，保持注水孔中高水位，观测浆脉另一侧的观测孔中的水位，与未灌浆前的试验进行比较。

6 结论

钻孔及灌浆工程是水利工程施工的关键环节之一，笔者针对实际的工程概况，在对工程地质条件进行详细勘测与测评之后，对灌浆施工工艺流程及工艺参数、施工过程均给予介绍、观测，最终将整个施工过程的质量控制及检验等环节阐述一遍，得出结论。

参考文献：

[1]《水利水电建设工程验收规程》SL2232008

[2]《水利水电工程测量规范》SLJ381

[3]《水利水电工程工程测量规范》SL5293