【摘要】本文介紹了竹銀水庫固結(jié)灌漿施工工藝，通過對固結(jié)灌漿灌前、灌中、灌后資料分析，得出固結(jié)灌漿在竹銀水庫大壩固結(jié)灌漿中是基本可行的，同時(shí)指出了該試驗(yàn)中存在的問題，并提出了相關(guān)建議，為類似工程提供了很好的借鑒經(jīng)驗(yàn)，為固結(jié)灌漿的設(shè)計(jì)、施工提供了更加靈活、多樣的解決辦法。
　　【關(guān)鍵詞】竹銀水庫，壩基，固結(jié)灌漿，工藝，試驗(yàn)
　　1.概述
　　1.1工程概述
　　竹銀水庫壩基基礎(chǔ)為紅砂巖，壩基地質(zhì)條件復(fù)雜，且壩體填筑與基礎(chǔ)固結(jié)灌漿施工干擾較大；根據(jù)灌漿規(guī)范及設(shè)計(jì)單位要求，壩基固結(jié)灌漿施工前應(yīng)選取有代表性的地段進(jìn)行現(xiàn)場灌漿試驗(yàn)，為灌漿施工探求合理的施工工藝和施工參數(shù)。為解決上述問題，經(jīng)業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理及施工單位四方確定，選取2#副壩0+142.00～0+195.00段作為本工程固結(jié)灌漿現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗(yàn)區(qū)，通過生產(chǎn)性試驗(yàn)取得相關(guān)技術(shù)及施工參數(shù)，指導(dǎo)本工程固結(jié)灌漿施工。
　　本次試驗(yàn)于2009年12月27日開始進(jìn)行抬動(dòng)觀測孔的鉆孔，至2010年01月3日灌漿工作完成，2010年01月06日進(jìn)行灌后檢查孔的鉆孔壓水試驗(yàn)，施工總歷時(shí)12天。
　　1.2要施工項(xiàng)目及完成工程量：
　　固結(jié)灌漿試驗(yàn)主要進(jìn)行抬動(dòng)觀測、固結(jié)灌漿的鉆孔灌漿、檢查孔的鉆孔壓水試驗(yàn)等工作，完成的主要工程量：抬動(dòng)觀測孔鉆孔19.2m（2個(gè)）；抬動(dòng)觀測裝置按安裝2套；固結(jié)灌漿長度102.8m；鉆孔鉆孔總長度132.8m；檢查孔鉆孔5.2m；檢查孔壓水1段。
　　2.固結(jié)灌漿試驗(yàn)施工
　　2.1抬動(dòng)變形觀測
　　（1）抬動(dòng)觀測孔孔徑為Φ76mm，采用天拓XY-200型地質(zhì)鉆機(jī)配金剛石鉆頭鉆孔，在灌漿試驗(yàn)區(qū)內(nèi)布置2個(gè)鉆孔，各安置1套抬動(dòng)變形觀測裝置。
　　（2）在裂隙沖洗、壓水試驗(yàn)及灌漿過程中，派專人進(jìn)行抬動(dòng)變形觀測并作記錄，抬動(dòng)變形允許值按照200μm進(jìn)行控制。當(dāng)變形值接近允許值或變形值上升較快時(shí)，及時(shí)采取降壓措施。
　　（3）抬動(dòng)變形觀測使用的千分表，使用前經(jīng)過率定，并經(jīng)常檢查，確保其靈敏性和準(zhǔn)確性。
　　（4）灌漿工作結(jié)束后，按固結(jié)灌漿要求進(jìn)行抬動(dòng)觀測孔的灌漿回填。
　　2.2固結(jié)灌漿
　　2.2.1鉆孔
　　（1）固結(jié)灌漿孔采用自上而下分段鉆灌的孔段用地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，固結(jié)孔深6.5m，一次性鉆至孔底，鉆孔直徑Φ76mm。
　　（2）鉆孔孔位符合圖紙要求，孔位偏差不大于10cm，孔向垂直于基巖面方向。在鉆孔過程中，采取措施控制孔斜，若發(fā)現(xiàn)孔斜過大，及時(shí)糾偏。
　　2.2.2鉆孔沖洗及裂隙沖洗、壓水試驗(yàn)
　　（1）固結(jié)灌漿前進(jìn)行鉆孔沖洗、裂隙沖洗和壓水試驗(yàn)。鉆孔沖洗采用導(dǎo)管通入大流量水流，從孔底向孔外沖洗的方法進(jìn)行沖洗，直至回水澄清后10min結(jié)束。
　　（2）采用“簡易壓水”進(jìn)行壓水試驗(yàn)，簡易壓水試驗(yàn)結(jié)合裂隙沖洗進(jìn)行。壓力為灌漿壓力的80％，壓水20min，每4min測讀一次壓水流量，取最后的流量值作為計(jì)算流量，其成果以透水率表示。
　　2.2.3灌漿施工
　　（1）施工程序：固結(jié)灌漿按分序加密的原則進(jìn)行，先進(jìn)行一序孔鉆灌，再進(jìn)行二序孔的鉆灌。具體鉆灌施工程序?yàn)椋禾?dòng)觀測孔鉆孔→抬動(dòng)觀測裝置安裝→Ⅰ序孔→Ⅱ序孔→質(zhì)量檢查孔鉆孔并壓水。
　　（2）灌漿方法：由于固結(jié)孔深度為5m，因此試驗(yàn)采用孔內(nèi)循環(huán)灌漿方法。（3）灌漿分段：本工程固結(jié)灌漿孔深度為5.0m，采用不分段、全孔一次灌注。
　　（4）灌漿壓力：按設(shè)計(jì)圖紙固結(jié)灌漿分2序進(jìn)行，且根據(jù)鉆孔情況可知固結(jié)段地質(zhì)情況比較差；因此Ⅰ序孔灌漿壓力初定為0.2～0.3Mpa，Ⅱ序孔灌漿壓力初定為0.3Mpa。
　　表2.2-1灌漿壓力與注入率關(guān)系表
　
　　（5）灌漿水灰比及漿液變換：固結(jié)灌漿試驗(yàn)采用強(qiáng)度等級為P.O42.5級的普通硅酸鹽水泥，灌漿水灰比為3：1、2∶1、1∶1、0.8：1、0.5∶1共五個(gè)比級。并遵照由稀到濃逐級變換的原則。
　　當(dāng)某一比級的漿液注入量已達(dá)到300L以上，或灌漿時(shí)間已達(dá)到60min，而灌漿壓力或注入率均無顯著改變時(shí)，換濃一級水灰比漿液灌注；當(dāng)注入率大于30L/min時(shí)，根據(jù)施工具體情況并報(bào)監(jiān)理人批準(zhǔn)，可越級變濃。
　　（6）灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：在該灌漿段最大設(shè)計(jì)壓力下，注入率不大于1L/min后，繼續(xù)灌注30min，結(jié)束灌漿。
　　（7）灌漿封孔：灌漿封孔采用“導(dǎo)管注漿封孔法”，在全孔灌漿結(jié)束后，將注漿管下入孔底，往孔底注入水灰比為0.5:1的濃水泥漿，當(dāng)孔口返濃漿時(shí)，慢速提出注漿管，在上提注漿管的過程中不斷注入濃漿，直至孔口充滿濃漿為止。漿液凝固后應(yīng)及時(shí)清除孔口浮漿和污水，用M30砂漿回填密實(shí)并抹平。
　　2.2.4特殊情況處理
　　（1）冒漿處理:壓水灌漿過程中如地表裂縫發(fā)生冒（漏）漿現(xiàn)象時(shí)，采用速凝水泥漿嵌縫、地表封堵方法處理后，再采用降壓、加濃漿液、限流、限量、間歇灌注等方法處理。然后按正常灌漿方式灌注至達(dá)灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。
　　（2）灌漿中斷處理：因故中斷盡快恢復(fù)灌漿，恢復(fù)灌漿時(shí)使用開灌水灰比的漿液灌注，如注入率與中斷前相近，改用中斷前水灰比的漿液灌注。
　　（3）大耗漿段處理：遇注入率大、灌漿難以正常結(jié)束的孔段時(shí)，暫停灌漿作業(yè)，對灌漿影響范圍內(nèi)的地下洞井、陡直邊坡、結(jié)構(gòu)分縫等進(jìn)行徹底檢查，如有串通，采取措施處理后再恢復(fù)灌漿，并采用低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿法進(jìn)行灌注，該段經(jīng)處理未能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的，待凝后，重新掃孔、補(bǔ)灌，直至達(dá)到要求為止。
　　3.質(zhì)量檢查情況
　　3.1壓水檢查孔布置
　　為分析灌漿孔和檢查孔的鉆孔取芯以及壓水試驗(yàn)成果進(jìn)行。本次固結(jié)灌漿試驗(yàn)孔總數(shù)20個(gè)，根據(jù)5%的檢查孔比例，布置質(zhì)量檢查孔1個(gè)，布孔位置由監(jiān)理工程師現(xiàn)場指定，具體孔位為Ⅰ-Ⅰ13～Ⅰ-Ⅱ14之間。
　　3.2壓水試驗(yàn)
　　本次固結(jié)灌漿試驗(yàn)檢查孔壓水試驗(yàn)采用“單點(diǎn)法”進(jìn)行，壓水檢查過程中監(jiān)理工程師旁站監(jiān)督檢查，壓水檢查結(jié)果見表3.3-1。
　　表3.2-1檢查孔壓水結(jié)果統(tǒng)計(jì)表
　　
　　注：透水率q（Lu）=Q/（P×L）
　　=1.4/（0.25×5.2）
　　=1.06
　　最終穩(wěn)定流量對應(yīng)的透水率為1.06Lu，滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
　　4.成果資料分析
　　4.1壓水資料分析
　　（1）平均透水率：Ⅰ序孔平均透水率為67.87Lu，Ⅱ序孔平均透水率為32.09Lu，檢查孔平均透水率為1.06Lu。其中Ⅱ序孔平均透水率小于Ⅰ序孔，說明隨著灌漿孔的逐漸加密，透水率總體上呈下降趨勢，符合灌漿的正常規(guī)律，達(dá)到了相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
　　（2）從試驗(yàn)區(qū)灌漿的抬動(dòng)觀測結(jié)果來看，1.5m厚的壓漿板混凝土采用0.2～0.3Mpa的灌漿壓力是合適的。
　　（3）檢查壓水結(jié)果分析：結(jié)果顯示所布置的1個(gè)檢查孔壓水結(jié)果在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)，透水率為1.06Lu。說明通過固結(jié)灌漿，能有效地將表層巖體的裂隙封閉，達(dá)到了將表層巖體加固后作為帷幕灌漿的巖石蓋重層的目的。
　　4.2灌漿資料分析
　　4.2.1灌漿單耗
　　（1）可灌性：試驗(yàn)區(qū)Ⅰ序孔灌漿平均單耗為達(dá)237.65kg/m，Ⅱ序孔灌漿平均單耗為達(dá)135.92kg/m，說明試驗(yàn)區(qū)按現(xiàn)行灌漿工藝進(jìn)行固結(jié)灌漿可灌性較好。
　　（2）各次序孔灌漿單耗：試驗(yàn)區(qū)Ⅰ序孔灌漿平均單耗為達(dá)237.65kg/m，Ⅱ序孔灌漿平均單耗為達(dá)135.92kg/m，Ⅱ序孔的遞減率為174.8%。由數(shù)據(jù)可知，隨孔序的增加其單耗遞減的規(guī)律非常明顯。
　　4.2.2壓水灌漿串漏情況分析
　　從施工現(xiàn)場情況看，在進(jìn)行Ⅰ序孔施工中串漏情況比較普遍，但Ⅱ序孔施工的時(shí)候串漏情況大大減少。說明：一是試驗(yàn)區(qū)巖體表層卸荷裂隙比較發(fā)育，表層串漏較嚴(yán)重；另一個(gè)是表層灌漿封閉效果較好。
　　5.結(jié)論和建議
　　5.1結(jié)論
　　（1）竹銀水庫基礎(chǔ)固結(jié)灌漿采用開灌壓力0.25～0.3Mpa，全孔一段孔內(nèi)循環(huán)、采用兩序灌漿的施工方法是可行的，雖然部分孔因地質(zhì)原因在耗灰量上有一定的差異，但并未對結(jié)果產(chǎn)生直接的影響。
　　（2）Ⅰ序孔灌漿時(shí)有一定的繞滲作用，但總體上并未對灌漿質(zhì)量產(chǎn)生影響。Ⅱ序孔繞滲現(xiàn)象大大減少，說明分序施工對地質(zhì)較差巖石地帶是合理的。
　　（3）從灌后質(zhì)量檢查孔壓水結(jié)果可以看出，灌后檢查壓水透水率為1.06Lu，說明灌漿對表層有補(bǔ)強(qiáng)的效果，使接下來的帷幕灌漿質(zhì)量得到了進(jìn)一步的提高。
　　5.2有關(guān)問題的建議
　　（1）試驗(yàn)施工中，經(jīng)抬動(dòng)觀測發(fā)現(xiàn)未產(chǎn)生較大抬動(dòng)現(xiàn)象，因此，在確保抬動(dòng)值在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)的條件下，應(yīng)在允許范圍內(nèi)適當(dāng)提高灌漿壓力，建議施工生產(chǎn)中采用的灌漿壓力Ⅰ序?yàn)?.25-0.3MPa，Ⅱ序?yàn)?.3-0.4Mpa。
　　（3）為確保固結(jié)灌漿的施工進(jìn)度，建議在正常施工中，如每段（孔）均需進(jìn)行裂隙沖洗，灌前壓水可按規(guī)范要求只選取5%的孔段進(jìn)行，以減少施工工序，達(dá)到加快施工進(jìn)度的效果。