无盖重固结灌浆引管法施工工艺试验及应用

Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ＆Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ　
无盖重固结灌浆引管法施工工艺试验及应用　
佟晓亮黄俊张诚礼崔贺　
（中国水电基础局有限公司，天津３０１７００）　

【摘要】通过海南红岭水利枢纽工程７号坝段生产性试验，　
从固结灌浆布孔、引管铺设、盖重及灌浆参数的合理选定、灌浆成　
果等方面进行分析，确立了切实可行的施工技术和工艺，解决了边　
坡坝段混凝土浇筑滞后及交叉施工干扰的技术问题，有一定的推广　
应用价值。　
【关键词】无盖重固结灌浆；引管法；施工工艺；海南红岭水　
利枢纽工程　

１试验介绍　
海南红岭水利枢纽大坝基础处理工程边坡坝段斜坡部位采用有　盖重固结灌浆要随大坝上升对基岩覆盖混凝土２．０米厚、强度达到　５０％度后才能进行。采用此种方法施工，容易产生对混凝土内的各类　预埋件造成损坏、占用混凝土浇筑直线工期、与混凝土施工干扰等　问题。因此，需要进一步研究一种满足工期、质量、安全和环保要　求的施工方法，经过业主、设计、监理和旅工四方多次会议讨论，　拟采用无盖重固结灌浆引管法进行生产性试验，以探求本工程岸坡　坝段斜坡部位在无盖重条件下进行固结引管法灌浆的可行性，合适　的施工工艺和施工参数　２无盖重固结灌浆施工工艺　无盖重固结灌浆在岩基面上直接进行钻孔灌浆作业，其工作先　于混凝土浇筑，不会对混凝土浇筑产生干扰，坝基面出露后就可进　行灌浆作业。其重点是如何有效封堵表层岩体裂隙问题，以期将表　层岩体作为盖重的目的，为防止灌浆过程中串冒，保证灌浆质量，　现场配备速凝水泥、棉纱及各种施工工具。　施工中采用已完成的有盖重固结灌浆施工参数，该参数已经试　验验证满足设计要求，并展开大面积施工。　灌浆结束标准：在该灌浆段最大设计压力下，当注入率不大于　１Ｌ／ｍｉｎ后，继续灌注３０ｍｉｎ，结束灌浆。　２．１引管法施工工艺　２．１．Ｉ钻孔　无盖重固结灌浆结束后，孔口０．５ｍ以下采用０．５：ｌ的浓浆进行　封孔。混凝土浇筑前，采用ＩＯＯＢ潜孔钻扫孔至入岩１．Ｏｍ（比未灌　浆段深０．５ｍ，确保灌浆段连续），孑Ｌ径￣９０ｒｍ（原孔　７６衄），孔深误　差不得大于２０ｃｍ。　２．１．２灌浆管路系统引埋　灌浆引管材料主管及孔内支管均采用ＰＶＣ管，主管与孔内支管　之间采用变径接头连接牢固。进浆主管管径２５ｍｍ，回浆（兼排气）　主管管径２５咖，孔内进回浆支管管径ｌ５哪。混凝土浇筑前，进行仓　号内灌浆管路引埋，每相邻两个同序孑Ｌ为一组，埋设一套主灌浆管　路，各设一根进浆主管、回浆主管（兼排气），　如某一仓号内最后　只剩１个同序固结灌浆孔时，采用单独一套灌浆管路。每个固结灌　浆孔内埋设单根进浆支管下至距孔底２０ｃｍ，单根回浆支管下至孔口　以下３０ｃｍ处。支管伸出：ｆＬ＃ｈ部分与相应的进回浆主管连接牢固，安　装完毕后孔口ｌＯｃｍ深范围内用麻丝及水泥砂浆封堵。灌浆主管延下　游方向水平引出坝体混凝土平台侧面外，管间净间距大于３０ｃｍ，　管距离基岩面３０ｃｍ并用钢筋架立固定。引管埋设完成后，经监理验　收方进行混凝土浇筑。　２．１．３抬动观测　抬动观测装置应在灌浆作业前完成安装、调试工作。在固结灌　浆孔进行裂隙冲洗、压水试验及灌浆过程中，均应连续进行观测，　２０８　ｌ华东科技　并做详细记录。抬动观测允许变形不大于０．２衄，　当变形接近允许　值时应及时报告各工序操作人员，采取降压限流、间歇等措施，防　止发生抬动破坏。　２．１．４通水检查　灌浆前对每组（套）引管进行通压水检查，由主进浆管进水，　回浆管出水。压水压力为０．３　ＭＰａ，出水流量不得小于２０　Ｌ／ｍｉｎ；若　出水流量小于５　Ｌ／ｍｉｎ，视为不通，应根据灌浆情况研究处理。　２．Ｌ　５钻孔冲洗　灌浆前对钻孔进行孔壁冲洗和裂隙冲洗。孔壁冲洗采用无压大　流量冲洗法，回水澄清后即可；裂隙冲洗采用脉冲冲洗法，冲洗压　
力为灌浆压力的８０％，回水澄清ｉ０　ｍｉｎ即可结束，钻孔冲洗总时间　
不少于３０　ｍｉｎ。裂隙冲洗结束后２４　ｈ内必须进行灌浆作业，否则灌　
前应重新进行裂隙冲洗。　
２．１．６压水试验　
采用“简易压水”法，灌前压水压力为灌浆压力的８０％，若该值　
大于１　ＭＰａ时仍采用１　ＭＰａ，持续压水２０　ｍｉｎ，每５ｒａｉｎ测读一次压　
入流量，取最后的流量值作为计算流量。　
２．１．７灌浆　
（１）钻灌设备及材料。采用ＩＯＯＢ潜孔钻进行钻孔；Ｊ－４ｏｏ　
高速搅拌机制浆；３ＳＮＳ泵送浆；采用ＦＥＣ－ＧＳ３０００系列灌浆智能自动　
记录系统；检查孔采用ｘＹ一２型地质钻机施工；灌浆水泥均为Ｐ．０４２．５　
级普通硅酸盐散装水泥。　
（２）灌浆工艺及盖重要求。采用分序加密、孔内不分段、全孔　
一
次灌浆的施工工艺，浆液在灌浆泵压力下依次从进浆主管、进浆　
支管进入孔底，孔内空气、水、浆液由回浆支管、回浆主管流至搅　
拌槽内，孔内的浆液受压挤入岩体裂隙中沉积胶结，达到固结岩体　
的目的。整个坝段引管灌浆待混凝土最小盖重大于２．Ｏｍ以上时连续　
灌浆，也可随混凝土浇筑分次进行灌浆，但要保证灌浆范围内混凝　
土最小盖重为２．Ｏｍ。　
（３）灌浆压力。Ｉ序灌浆压力为０．３～Ｏ．４ＭＰａ，段长Ｉ．０　ｍ：ＩＩ　
序灌浆压力为０．３～Ｏ．４ＭＰａ，段长１．０　ｍ。　
（４）水灰比及变浆标准。水灰比采用２：１、１：１、０．８：ｌ、０．５：ｌ　
等２个比级，开灌水灰比为２：１。灌浆过程中应严格控制水灰比，　
当某一级水灰比浆液灌入３００Ｌ时注入率与初始值之比大于０．８时，则　
应加浓一级浆比，否则仍按原比级灌至结束。　
（５）结束标准及封孔。在最大设计压力下，当注入率不大于１．０　
Ｌ／ｍｉｎ时，　继续灌注３０　ｍｉｎ即可结束灌浆。灌浆结束后，用０．５：ｌ　
的浓浆置换孔内和灌浆管路内的稀浆，用纯压式注浆法封孑Ｌ，封孔　
压力为０．３ＭＰ，屏浆３０ｍｉｎ后封闭引管管口。　
通过固结灌浆处理，岩体波速值均有所提高，平均值提高　
１６．３３％、１６．５９％，声波测试成果均满足设计要求，说明通过固结灌　
浆处理，岩石的力学性能、弹性模量和抗压强度得到了改善和提高。　
３结论　
海南红岭水利枢纽工程坝７号坝段，根据生产性试验灌后的质量　
检查孔压水检查、声波测试检查结果来看，坝岸斜坡坡无盖重固结　
引管灌浆的灌后效果明显，在满足灌浆质量的前提下，有效地解决　
了固结灌浆与混凝土浇筑相互干扰的矛盾，为左、右岸大坝混凝土　
浇筑创造了有利的施工条件。这种施工工艺可以在海南红岭水利枢　
纽工程地质条件相近的区域内推广应用，也可用于类似情况的其他　
工程中。