水利枢纽工程坝基灌浆施工技术探讨范文

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摘要：水利枢纽是在渠道或河流的适宜地段修建的各种水工建筑物的综合体，与各项水利工程兴利除害的目标相满足。水利枢纽工程的坝基施工是整个项目中的重点，为了能够有效保证坝基施工质量，施工人员选择应用灌浆施工技术。钻孔是灌浆施工技术中较为关键的施工步骤，为了更好的建设水利枢纽工程，施工人员十分重视灌浆前后的施工步骤，包括钻孔。以某水利枢纽坝为例，在分析工程概况与地质条件的基础上，研究了灌浆实验。通过质量检查，确保灌浆施工质量。

关键词：某水利枢纽坝；水利枢纽工程；坝基；灌浆施工

0引言

坝基灌浆技术包含较多的种类，水利枢纽工程类型不同，在进行该技术的选择上也会不同。为了保证坝基施工的质量，在选择灌浆施工方案时，工作人员必须根据工程的现实需要来合理把握，选择最合理的方案。在灌浆施工期间，施工人员要确保各项数据准确无误，按照施工流程进行，在每个环节上都要严格把握质量，质量控制人员需要进行最终的质量检查，确保各项数据准确无误［1］。

1工程概况

某水利枢纽坝址位于河流上游东西两岔交汇处以下干流上，该枢纽对外交通条件较为便利。水库死水位2580.00m，相应死库容0.61亿m3（有效），正常蓄水位2628.00m，正常蓄水位以下有效库容3.33亿m3，调节库容2.95亿m3，水库总库容4.03亿m3（原始），调洪库容0.08亿m3，汛期限制水位与正常蓄水位相同。坝址位于河流峡谷进口下游约1km处，坝址区两岸山体雄厚，河谷狭窄，呈“V”型谷。两坝肩地形略显不对称，坝轴线处右岸岸坡坡度一般为45°～60°，左岸2576m以上，岸坡陡峭，坡度一般为60°～80°。坝址区河流阶地不发育，沿河谷两岸形成陡壁状，局部可见到残留（Ⅱ～Ⅲ）阶地，可见厚度22～36m。在坝址下游段见到完整的Ⅱ级阶地，高出河水面10～15m，阶面长度约65m，宽度约25m［2］。

2灌浆试验

2.1现场灌浆试验要求

（1）要选择偏差或中等地质条件的地段进行灌浆试验，必须根据工程建筑物的布置，按监理人指示。（2）选定试验孔的灌浆压力、灌浆分段、孔深、布置方式等试验参数，按照施工图纸的要求进行。（3）进行灌浆试验前，必须依照审核通过的灌浆试验大纲，最后检验灌浆效果。将各检查孔和序孔的灌浆试验成果，包括单位耗灰量、单位吸水率等以及试验资料交给监理人。

2.2固结灌浆试验

2.2.1试验区的选择

在坝基合适的部位选择试验区域，再进行灌浆试验。

2.2.2工程量及试验孔的布置

（1）固结灌浆试验孔的布置：三排孔为钻孔布置效果，孔排距为2m和3m，每排10个孔，分两序施工。（2）表1为本工程的固结灌浆试验工程量。试验段灌浆成果表明，坝基的岩体风化较强烈。节理裂较发育，透水率大。混凝土与基岩接触面透水率大、吸浆量大、多次冒浆。试验成果资料表明：（1）孔距2m、3m是合适的，能达到设计要求。（2）首先进行混凝土以下2m接触段的首段灌浆，达到灌浆结束标准后，下人孔口管，用水泥固结，待凝48h，再进行以下段灌浆，效果较好［3］。

3坝基固结灌浆

3.1施工程序及工艺流程

应用自上而下卡塞灌浆法，本标固结灌浆的施工程序为：准备钻灌施工→Ⅰ序孔施工→Ⅱ序孔施工→压水检查孔施工。

3.2钻孔

（1）钻孔机械主要采用ROCD7全液压钻机，进行钻孔施工前固结灌浆在盖重混凝土要达到设计强度的50%，灌浆孔向、孔深与设计要求相符，孔位与设计位置的偏差要小于10cm。采用XZ-30潜孔钻机进行局部边角部位和斜坡段的施工，根据施工图纸确定孔深及孔位，但孔径要大于ø56mm。（2）随着钻孔进行，要防止对检测仪器、坝内钢筋、接缝接触灌浆系统、冷却水管等设施的造成损坏，采取一定措施。（3）钻孔结束后，要避免孔内落入异物和流进污水，采取针对措施确保所有钻孔完好，在进行下一步操作前，必须与监理人进行验收检查，只要通过检验并经监理人签字后才能往下进行。

3.3灌浆

（1）固结灌浆的施工原则为分序加密，同一坝块或同一区段内，分两序进行其他部位灌浆孔的施工，先对周边孔施工。（2）采用自上而下分段灌浆法针对孔深＞6m的情况，采用全孔一次灌浆法针对孔深≤6m的状况，自下而上分段灌浆法也可用于地质条件良好的部位。各段段长应小于10m，在5～6m，可适当加长或缩短［4］。（3）可并联灌注相互串通的灌浆孔，并联孔数小于3个，一般情况进行单孔灌注。（4）孔底与射浆管出口距离应小于50cm，采用循环灌浆的方式。（5）灌浆压力分级升高，小于0.3MPa，为避免基岩面或混凝土结构物发生抬动，根据注入率的大小对灌浆压力进行控制。（6）浆液开灌水灰比为3，总共分为3、2、1、0.5四个等级，以下是具体的浆液变换定律：①当注入率维持恒定而压力继续升高时，或者灌浆压力恒定，注入率持续降低时，水灰比也要稳定不变。②当注入率大于30L/min时，依据当时状况越级变浓。③在灌注某级浆液时间达到30min，或注入量大于300L，而注入率和灌浆压力没有明显变化，调换更高一级水灰比浆液。（7）当灌浆段注入率小于1L/min后，以最大设计压力再进行30min灌注，之后结束灌浆。（8）采用导管注浆法对灌浆孔进行封孔，采用全孔灌浆法针对孔口涌水的灌浆孔封孔。（9）固结灌浆孔在灌后返浆、灌浆前涌水或周围情况较为复杂时，进行12～24h的待凝。

3.4质量检查

（1）若采用钻孔压水试验的方法进行质量检测，可在灌浆结束3d或7d后检测。压水试验依照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》中的相关规定执行，采用单点法。检验的灌浆孔数量应大于孔总数的5%。质量检验的合格标准为：单元工程内不合格孔段较为分散，而且其透水率值小于规定值的150%，检查孔各段的合格率要大于85%。（2）同时若灌浆结束后14d进行固结灌浆工程的质量检查，采用岩体中检测弹性波波速的方法。按设计标准执行对掩体波速提高的程度、孔的布置和数量的检查。应用符合SL326要求的检测方法和仪器。（3）完成压水试验检查孔、声波测试孔的检测后，对没通过检验的孔段相邻部位进行检查和补充灌浆，依据其不合格程度和工程相关要求进行确定。

4坝基接触灌浆在固结灌浆之后进行接触灌浆。

4.1灌前准备灌浆前对灌区进行通水检查，通水压力一般为灌浆压力的80%，同时还要确定灌区的封闭情况、接触面及管路的畅通情况，两个排气管确保无外漏现象发生，其单开出水量不能小于25L/min；确保灌区至少有一套灌浆管路通顺，其通水流量大于30L/min。一旦灌浆管路出现堵塞，为了在第一时间进行贯通，采用风水或压水联合冲洗。如果不起作用，采用重新接管、掏洞和打孔等方法恢复［5］。

4.2灌浆采用BW200型灌浆泵进行接触灌浆，水泥的强度为42.5，浆液比重、压力和注入率，应用HT-Ⅱ型三参数全过程自动灌浆。依照监理人和设计文件指示执行灌浆压力的控制值，进浆管口压力作为辅助控制值，回浆管压力作为主控制值。当排气管出现阻塞或出浆不畅时，将进浆压力提高至最大限值，前提是在缝面增开度限值内。当灌浆注入率小于0.4L/min，维持20min后即可停止灌浆。若没有效果，则应马上从两个排气管中进行倒灌。倒灌的压力要与施工图纸规定值一致，使用最浓比级的浆液，维持10min当缝面不再吸浆后，即可结束灌浆。由于本工程所在环境属高原草原半干旱类型，干燥、寒冷、降水量少、日照长、昼夜温差大、无霜期短等高原大陆性气候。因此要注意灌浆后，夜晚对混凝土的保暖问题，必须采取必要的措施防止霜冻的影响。当地层中地下水流速过大时：（1）在浆液中掺入适量速凝剂；（2）增大注浆量；（3）增加浆液浓度。浆过程中，发现冒浆、漏浆，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理［6］。在水泥灌浆段在灌浆结束后用浓浆直接进行压力封孔，在心墙段在粘土灌浆结束7d后，掏尽孔内结水，用黏土回填夯实。封孔施工满足设计要求。

5结束语

综上，水利枢纽工程坝基灌浆施工是一项较为复杂的技术，需要按照不同水利工程枢纽的特点，按照一定的次序进行坝基灌浆施工。为了确保施工技术中应用到的各个参数数据没有误差，需要在坝基灌浆施工前进行生产性试验，在灌浆过程中注意每个步骤的把控，施工结束后进行质量检查。

参考文献：

［1］彭跃刚.土坝中涵洞灌浆施工技术的实践与探讨［J］.山西建筑，2003，29（13）：45-46.

［2］张亮勇.水利水电工程灌浆施工技术［J］.中国新技术新产品，2009（23）：116-117.

［3］曲洪久.浅析水库施工中灌浆施工工艺［J］.才智，2012（2）.

［4］常泽勤.浅析水利灌浆施工质量控制措施［J］.广东科技，2012（13）.

［5］郭天明.论水工隧洞灌浆方法［J］.山西水利，2007，23（6）：75-76.

［6］张海深，张培海.浅谈水工隧洞灌浆施工技术［J］.中国水运，2009，9（6）：229-230.

作者：安方辉1；李莹莹1；翟豪2 单位：1.黑河黄藏寺水利枢纽工程建设管理中心，2.青海省水利水电科学研究院有限公司