水利水电工程帷幕灌浆施工质量管控技术探讨 赵成博

水利水电工程帷幕灌浆施工质量管控技术探讨赵成博

发表时间：2018-06-14T09:34:45.827Z 来源：《电力设备》2018年第5期作者：赵成博1 李琪2

[导读] 摘要：由于灌浆形成防渗帷幕对于水库类工程建设项目来说有着十分重要作用，随着技术的进步，目前的帷幕灌浆设计与施工技术已十分完善，灌浆材料可灌性越来越好，设计灌浆压力越来越高，灌浆设备也越来越先进等正趋于可行性、合理性和先进性发展。

（1.天津市金帆工程建设监理有限公司天津 300000；2.天津市泽禹工程建设监理有限公司天津 300000）

摘要：由于灌浆形成防渗帷幕对于水库类工程建设项目来说有着十分重要作用，随着技术的进步，目前的帷幕灌浆设计与施工技术已十分完善，灌浆材料可灌性越来越好，设计灌浆压力越来越高，灌浆设备也越来越先进等正趋于可行性、合理性和先进性发展。然而，帷幕灌浆技术在实际运用中，因为内帷幕灌浆没有灌好、没有管理到位导致工程试运行不成功、装不住水而进行补灌甚至多少次补灌的项目不少，也有的项目因此降低标准运行。帷幕灌浆项目最终造价一般都会超出合同价较多。因此，业内人士普遍认灌浆是最难以管控的项目，更是业主最担心的项目，可能的话尽量采用别的方案代替，如防渗墙等。应加强对帷幕灌浆施工质量管控技术的研究，确保灌浆过程和灌浆施工质量。

关键词：帷幕灌浆；施工质量；管控技术

1帷幕灌浆施工工序的质量管控

1.1帷幕灌浆钻孔

1.1.1施工工序

（1）帷幕灌浆按照钻孔、洗孔、压水、灌浆循环方式进行，最后封孔。此次工程采用单排帷幕灌浆孔，孔间距1.50m，共121个孔，先Ⅰ序后Ⅱ序再Ⅲ序，分三序孔施工，自上而下分段灌浆。（2）钻孔放样：结合施工设计图纸对帷幕灌浆边线或中线进行测量放样，再用钢尺放出灌浆孔位置。并应测出各个孔的高程。

1.1.2钻孔

灌浆孔宜采用回转式钻机钻进，适用于较高的坝体，目前常用的回转钻机有处理深度100m、150m、300m等立轴式液压回转钻机。灌浆前，根据灌浆设计所确定的孔位，安装钻机后进行钻孔。造孔时用一钢管做环，用机械或人力将导管插入。本工程钻孔要求采用干式造孔，不得采用清水循环钻进。偏斜不得大于孔深的2%。采用自上而下分段成孔，开钻孔径约为120mm，终钻孔径≥70mm，钻至强风化接触面顶板后，下入110mm套管把基岩与坝体隔开，更换成大于70mm的金刚石钻头进行钻进，直至钻至终孔。钻孔中注意事项：当钻进过程中发生卡钻现象时，继续保证冲洗液的灌入，同时采用扭转或向上拉的方式进行处理；钻进时要及时对钻孔倾斜度进行测量，发现偏斜超过误差允许时，采用跳级换径的方法进行纠斜；钻至设计深度（孔底最大允许偏差值不超过住25m）后，等待灌浆过程中，应对孔口进行加盖保护。

1.1.3钻孔冲洗

灌浆孔在灌浆前应进行钻孔冲洗，采用压力水进行裂隙冲洗，直到回水清净为止。冲洗压力可为0.2～0.4MPa孔顶取小值，孔底取大值。用80%的压力水从孔底向孔外对钻孔进行冲洗，当冲洗水回流恢复洁净超过10min，钻孔内沉积厚度＜20cm时，说明钻孔冲洗合格。

1.1.4注水试验方法及试验的基本原理

（1）注水试验方法本次试验采用钻孔成井常水头注水试验。（2）基本原理钻孔常水头注水试验是野外测定土层渗透性一种比较常用的方法之一。其基本原理是：用一定的压力（水压高程）作用证，根据注入稳定水量多少反映土层的渗透能力的大小，根据规程的公式进行计算求出土层的渗透系数。（3）试验工作程序及计算本次试验采用钻孔成井注水试验。其试验流程为：试验段清水钻孔卡取岩芯→冲洗钻孔→下管卡止水栓塞→观测稳定地下水位→正式注水→稳定流量的正误判断→松塞提管→完成。按下式计算出大坝土层的综合渗透系数K。

1.1.5压水试验方法及试验的基本原理

（1）压水试验方法本次试验采用钻孔成井常水头注水试验。（2）基本原理钻孔压水试验是野外测定岩层渗透性一种比较常用的方法之一。其基本原理是：用栓塞将钻孔隔离出一段长度的孔段，并向该孔段压水，根据压水与流量的关系确定岩体渗透特性的一种原位渗透试验。（3）试验工作程序及计算本次试验段为强风化砂岩（坝基帷幕）及全风化砂岩层为主，属于稳定的均质体，采用钻孔成孔压水试验。其试验流程为：试验段清水钻孔卡取岩芯→冲洗钻孔→下置止水栓塞→观测稳定地下水位→安装仪器等压水设备→正式压水→压力和流量观测→松塞提管→完成。按下式计算出隔离段的透水率。

1.2灌浆施工质量管控

1.2.1灌浆材料

坝段采用42.5R普通硅酸盐水泥进行帷幕灌浆。浆液配比：集中拌和和站配置0.5：1级浆液，由高速搅拌机拌制。浆液水灰比采用5：1、3：1、2：1、1：1、0.7：1、0.5：1等6个比级，开灌水灰比5：1，具体根据生产性试验确定。灌浆浆液浆浓度按照由稀到浓，逐级变换。

1.2.2灌浆方法

帷幕灌浆方式采用自上而下分段灌浆法，灌浆段长度为5m，如遇到特殊情况可适当缩短或延长，但段长不超过10m。灌浆采用循环式，射浆管距孔底不得大于50cm。灌浆时，在盖板混凝土孔段和相邻已灌段底以上0.5m处塞上灌浆塞，同时相邻的2个次序孔间保持3个灌浆段的间隔高差。

1.2.3灌浆段长划分及灌浆压力

灌浆接触段段长为2.0m，以下每段长度为5.0m；灌浆时，为了使灌浆压力尽快达到设定的压力值，当对灌浆率大的接触段进行灌浆时采用分段升压，避免因浆液流串过远而发生抬动破坏。

1.3灌浆质量检查

灌浆检查孔压水试验应在该部灌浆孔结束14d后进行，灌浆检查孔应自上而下分段卡塞进行试验。在帷幕中心线上、岩石破碎、断层、大孔隙等以及地质复杂部位，注入量大的孔段附近等灌浆检查孔进行压水试验，其检查孔的数量为灌浆总孔数的10%，结果发现：检查孔压水试验透水率为0.05L/（min•m•m），满足要求。灌浆质量压水试验检查，检查孔接触段及其一下段的合格率应100%，其余各段的