水库坝基防渗帷幕灌浆施工工艺

摘要：介绍在帷幕灌浆施工过程中采用先进的施工工艺和施工技术,从而取得了较好的灌浆防渗效果。

关键词：施工方法 灌浆效果分析 质量控制

1、工程概况

某水库于1966年10月动工修建,1975年3月建成投产,由于建库过程中边设计、边施工,对水库两岸又未做前期地质工作,致使水库两坝肩防渗处理不彻底,建成运行后蓄水位101.6m（库容500万立方米）,远未达到设计库容标准。为此,必须对水库进行除险加固,以使水库达到设计库容标准,充分发挥工程效益。

设计方经过多方案比选,推荐采用土工膜斜墙+砼防渗墙+基岩灌浆方案,施工内容主要包括:大坝砼防渗墙施工、复合土工膜铺设、两岸及基岩防渗帷幕灌浆和放水闸改建。由于帷幕灌浆主要是对防渗墙底部基岩进行防渗处理,对于减小大坝渗漏至关重要,但此部分属于隐蔽工程,施工过程较难控制,稍有不慎,则会对工程造成很大影响,因而对于灌浆施工一定要做好施工方案设计,严格控制每一道工序,狠抓质量,确保万无一失。

2、基岩灌浆的施工方案

2.1 灌浆浆孔布置

水库防渗墙底部帷幕灌浆全长267.1m,按设计要求在帷幕灌浆轴线上布置灌浆孔,分Ⅲ序,孔距2m,孔位在上下游方向偏差不得超过10cm,共计135个孔,灌浆后要求达到压水试验透水率q≤5Lu。

2.2 施工工序

施工顺序为:测量布孔设备安装造孔冲洗压水试验灌浆封孔。

2.3 施工工艺要求

(1)造孔。灌浆深孔、取芯孔和检查孔选用XY-Ⅱ型地质岩芯钻机,孔径91mm,硬质合金或金刚石钻头钻进,水做冲洗介质,每回次取岩芯,仔细量测钻杆、钻具、机上余尺长度,卡准每灌浆段长度;部分浅孔采用QZJ-100D潜孔钻机造孔,孔径90mm。

(2)孔斜测量。采用JXY-2型电动测斜仪量测钻孔斜率,每5m量测一次,不足5m的钻孔,终孔量测一次,根据量测结果决定是否对钻孔进行纠斜或封堵重钻。

(3)钻孔冲洗和压水试验。灌浆孔段在灌浆前采用压力水或压力风进行裂隙冲洗,直至回水清净（返风无灰）为止。灌浆孔段在灌浆前采用压力水进行裂隙冲洗,直至回水清净为止,冲洗压力为灌浆压力的80%,大于1MPa时采用1MPa。先导孔采用单点法做压水试验,压力为灌浆压力的80%。压水时间不少于20min,每3～5m测读一次压入流量,以最终流量表读数作为计算流量,稳定标准符合下列标准之一时,即可结束。

(4)灌浆方法。帷幕灌浆工程按分序加密的原则进行,分Ⅲ序,先进行Ⅰ序孔,Ⅱ序孔次之,最后进行Ⅲ序孔施工。灌浆采用自上而下循环式分段灌浆法,灌浆段自上而下分段:第一段（接触段）2m,以下每段长均为5m,段长可适当的进行调整。灌浆采用自上而下分段卡塞法灌浆,为了避免浆液沉淀,堵塞裂隙,用0.6寸水管做射浆管,射浆管距离孔底不超过0.5m。

(5)灌浆材料。采用42.5(R)普通硅酸盐水泥,细度要求为80μm的方孔筛的筛余量不大于5%,要求材质新鲜,不得使用过期、失效和散装水泥,每批水泥应做好水泥细度试验,并做好记录,每批水泥要求有产品出厂合格证、检验合格证,并抽样由监理部门指定的试验室做检验。

(6)制浆。灌浆材料必须称重,误差不大于5%,纯水泥浆液的搅拌时间不少于30s,浆液使用前应过筛,自制备到用完时间小于4h;浆液温度保持在5～40℃之间。

(7)灌浆压力。灌浆压力按设计要求,并根据生产性灌浆试验由设计进行调整。灌浆开始后,在尽可能短的时间内达到设计压力,使整个灌浆过程尽可能地在规定压力下进行。

(8)浆液变换。1)当灌浆压力保持不变,注入率持续或减少时,或当注入率不变而压力持续升高时,不得改变水灰比;2)当某一比级的浆液注入量已达到300L以上或灌注时间又达1h,而灌浆压力和注入率无改变或改变不显著时,改浓一级;3)当注入率大于30L/min时,根据具体情况越级变浓;4)当灌浆压力或注入率突然改变较大时,立即查明原因,采取相应段处理措施。

(9)灌浆结束标准。在灌浆规定压力下注入率小于0.4L/min时,持续灌注60min或注入率小于1L/min,继续灌注1.0h,灌浆可以结束。

(10)封孔。灌浆结束后,采用分段压力灌浆封孔法封孔,用灌浆泵压入水灰比0.5:1的浓水泥浆,浓封完毕后,待凝3d,孔口上部空余部分采用粘土球扎实封孔。

3、灌浆效果

帷幕灌浆效果检查主要以钻孔压水试验为主,共15个检查孔,透水率最大值4.67Lu,最小值0.80Lu,满足设计小于5Lu的标准。说明帷幕灌浆后,渗水通道已被堵塞,灌浆效果较好。

4、施工中的质量控制

(1)以设计要求为依据,建立自己的施工质量保证体系,制定管理制度,并认真贯彻执行对各道重要工序进行自检和控制。

(2)所有用于钻孔、冲洗、压水试验和灌浆的机械设备及仪表,经监理工程师到现场查看后才能使用。