回填与固结灌浆的质量控制

回填与固结灌浆的质量控制关键字：固结回填灌浆质量控制官地水电站位于四川省凉山彝族自治州的雅砻江干流上。

水库正常蓄水位1330米，最大坝高168米，水库总库容7.6亿立方米。

电站总装机容量240万千瓦（4×60万千瓦），多年平均年发电量约117.76亿千瓦时。

右岸设地下厂房，尾水隧洞。

尾水隧洞由尾水支洞、尾水主洞、尾水岔洞、尾水连接洞及扩散段等洞室组成。

采用2条尾水支洞合一条尾水主洞的布置形式。

尾水隧洞全部需回填灌浆，1#、2#尾水主洞、尾水岔洞、尾水支洞全部需固结灌浆。

尾水系统各洞室特性及工程量表表1一、工程地质方面：1#尾水隧洞从上游至下游穿过，P2β15-2～P2β12-2地层，有F6、F9、Fw 1断层通过1#尾水洞。

2#尾水隧洞从上游至下游穿过，P2β15-2～P2β11-4地层，有F6、F9、F7′ Fw1、F7、断层通过2#尾水洞，全洞以Ⅱ～Ⅲ类围岩为主，有少量的Ⅳ～Ⅴ类围岩。

根据设计通知及地址预报，其中F6断层出露于1#尾水洞0+308桩号、2#尾水洞左右边墙0+302、0+293桩号，根据断层与1#、2#尾水洞相交情况推测，该断层向导流洞口延伸。

F7断层出露与2#尾水洞左边墙0+595桩号、右边墙0+600桩号，根据断层与2#尾水洞相交情况推测，该断层经过尾闸交通洞洞口向下游延伸。

F7′断层与2#尾水洞交叉于左、右边墙0+595、0+608桩号。

F9断层出露于1#尾水洞右、左边墙0+415、0+435桩号，出露2#尾水洞左、右边墙0+550、0+600桩号，根据该断层与尾水洞相交情况推测，该断层经过向上游延伸至导流洞洞口处，下游经过尾闸交通洞洞口，向下游延伸。

Fw1断层出露1#尾水洞0+150桩号、2#尾水洞0+188桩号，根据该断层与尾水洞相交情况推测，该断层向上游延伸至导流洞。

根据设计通知及地质预报，1#尾水洞预留岩塞及出口洞段部位岩石破碎，主要为Ⅳ类围岩，岩石微风化为主，卸荷，地下水丰富，节理、错动带发育，自稳能力差。

2#尾水洞预留岩塞及出口洞段部位岩石破碎，主要为Ⅳ类围岩，岩石弱风化状态，卸荷，地下水丰富，节理、错动带发育，自稳能力差，局部存在溶蚀（2#尾水洞预留岩塞部位，揭露出一溶洞）、蚀变、充填次生泥、存在不稳定块体。

二、尾水隧洞衬砌后灌浆施工内容（1）钻孔：包括灌浆孔、排水孔的钻孔，以及钻孔和灌浆所需进行的钻出岩芯、钻孔冲洗、压水试验、灌浆前孔口加塞保护等全部钻孔作业。

（2）灌浆：包括回填灌浆、固结灌浆。

灌浆采用P.O42.5普通硅酸盐水泥纯水泥浆进行灌注。

使用前对水泥的初、终凝时间、比重、细度、颗粒组合、标准稠度、强度等进行检验。

尾水扩散段及连接洞、尾水支洞、尾水岔洞、尾水主洞回填灌浆孔径为Ф48、压力均为0.2Mpa，固结灌浆孔径为Ф48、主洞与岔洞灌浆压力为0.5～0.8Mpa、支洞灌浆压力为0.8Mpa。

扩散段及连接洞回填灌浆：扩散段及连接洞顶拱设置回填灌浆，灌浆钻孔深入基岩10cm，间排距3.0m×3.0m，每排4/5孔梅花形布置，孔位从顶拱中心线向两边布置，回填灌浆压力为0.2Mpa。

尾水支洞固结灌浆孔孔深8.m，排距3.0m，间距3.16m～4.0m（边墙间距随着渐变段变化），顶拱每排4孔或5孔布置，边墙每排4孔或3孔布置，底板每排3孔或2孔布置，底脚线450斜孔排距3.0m。

灌浆孔相邻两排错开布置（底脚线斜孔除外），全断面每环布置17或15孔（包括斜孔）。

固结灌浆压力为0.8Mpa。

顶拱灌浆孔环内孔与孔之间成25º角，弧长约3.4m（衬砌后）。

尾水支洞回填灌浆孔孔深入岩10cm（不计砼衬砌厚度），排距3.0m，每排3个孔，环内孔之间成17.5º、30º角，弧长距离顶拱中心线约2.4m、4.1m（衬砌后），尾水支洞回填灌浆压力为0.2Mpa。

1）尾水主洞灌浆①尾水主洞Ⅳ类围岩固结灌浆尾水主洞Ⅳ类围岩固结灌浆孔孔深9m，排距3.0m，环内间距4.0m；顶拱每排4孔或5孔布置（衬砌后顶拱弧长4.38m，顶拱灌浆管环内灌浆管之间成25º角），边墙及底板每排4孔或3孔布置，底脚线斜孔排距3.0m。

边墙、底板、顶拱相邻两排错开布置。

固结灌浆压力为0.5～0.8Mpa。

②尾水主洞Ⅲ类围岩固结灌浆尾水主洞Ⅲ类围岩灌浆孔孔深6m，排距3.0m，同一排间距5.0m；顶拱每排4孔或3孔布置（衬砌后顶拱弧长约5.26m，顶拱灌浆孔环内之间成30º角），边墙及底板每排4孔或3孔布置，底脚线斜孔排距3.0m。

边墙、底板、顶拱灌浆管相邻两排错开布置。

顶拱每排4孔或3孔布置（衬砌后顶拱弧长5.26m，顶拱灌浆管环内灌浆管之间成30º角），固结灌浆压力为0.5～0.8Mpa。

③尾水主洞回填灌浆尾水主洞回填灌浆孔深如基岩10cm，排拒3.0m、环内3个孔，以断面轴线向两侧成17.50/300布置（衬砌后顶拱弧长约3.1m、5.26m），回填灌浆压力为0.2 Mpa。

尾水岔洞固结及回填灌浆尾水岔洞固结灌浆孔孔深9m，排距3.0m，同一排间距4.0m；（顶拱灌浆管同一排灌浆管之间成25º角），边墙每排4孔或3孔布置，底脚线斜孔排距3.0m。

边墙、底板、顶拱灌浆管相邻两排错开布置。

固结灌浆压力为0.5～0.8Mpa。

：尾水岔洞回填灌浆压力为0.2Mpa；回填灌浆左侧顶拱圆弧段每排1布置，相邻两排错开布置，右侧顶拱圆弧段每排1孔或2孔布置，相邻两排错开布置（2#尾水岔洞顶拱圆弧段段回填灌浆回填灌浆右侧顶拱圆弧段每排1布置，左侧顶拱圆弧段每排1孔或2孔布置，相邻两排错开布置）；尾水支洞固结灌浆孔孔深8.m，排距3.0m，间距3.16m～4.0m（边墙间距随着渐变段变化），顶拱每排4孔或5孔布置，边墙每排4孔或3孔布置，底板每排3孔或2孔布置，底脚线斜孔排距3.0m。

灌浆孔相邻两排错开布置（底脚线斜孔除外），全断面每环布置17或15孔（包括斜孔）。

固结灌浆压力为0.8Mpa。

顶拱灌浆孔根据设计图纸规定同一排孔与孔之间成25º角。

尾水支洞回填灌浆孔孔深入岩10cm（不计砼衬砌厚度），排距3.0m，尾水支洞回填灌浆压力为0.2Mpa，根据设计图纸规定同一排孔与孔之间成17.5º、30º角。

三、灌浆前控制要素（1）灌浆水泥材料要求水泥材料进场必须具备厂方出示的质量检验报告单；灌浆水泥不应存放过久，出厂日期超过三个月的水泥不得使用；水泥储存必须具备防雨、防潮、通风条件，不得堆放在地面上或露天场所，水泥入库必须堆放整齐。

（2）要求施工方对参与施工技术、质量人员进行质量教育与培训。

组织员工熟悉施工方案，掌握施工技术和工程质量的关键控制点，进行技术交底。

（3）对所有用于本工程的设备、仪器进行检修，防止因仪器、设备误差影响施工质量、对物资材料严格验收。

（4）建立工序签证制度：工序开工前，现场监督施工单位向作业队进行现场交底，每一道工序完成后，由作业班组自检合格签字，作业队内互检合格签字后，报主管部门检查、验收，合格后现场监理工程师进行专检，合格签字后，允许进入下一道工序的施工。

（5）现场监理建立质量抽查制度：不定期对工程质量（对进场水泥的检查，施工仪器的率定报告，现场制浆浆液比重）进行抽查，发现不合格工程，立即责令其返工。

（6）做好了特殊过程控制：加强质量控制点的管理，在施工中，发现质量控制点有异常情况，立即采取了措施，召开分析会，提出了相应解决措施。

四、回填灌浆施工回填灌浆施工，其工艺流程：准备工作→钻孔→灌浆，回填灌浆部位为尾水洞顶拱范围，洞身段灌浆孔形式为Ф48，间、排距3m，交错布置，钻孔入岩0.1m。

（1）回填灌浆在衬砌混凝土达到70%设计强度后进行。

（2）施工区段及布孔回填灌浆按划分灌浆区段分序进行，根据尾水洞衬砌仓号长度每4个衬砌段长度分为一个区段。

每区回填灌浆孔遵循排间分序的原则。

先施工Ⅰ序后施工Ⅱ序。

Ⅰ、Ⅱ序孔分类编号。

灌浆前对衬砌混凝土施工缝和混凝土缺陷等进行全面的检查，对可能漏浆的部位进行事先处理。

采用孔口阻塞纯压式灌浆法施工，灌浆过程中严密监视衬砌混凝土的变形。

浆液配比：浆液水灰比均采用0.6：1的水泥浆液，空隙大的部位灌注水泥砂浆，掺砂量不大于水泥重量的200%。

灌浆顺序：先灌Ⅰ序孔，再灌Ⅱ序孔。

同序孔从最低孔开始灌浆，相邻孔作排水、排气用，待排出浓浆后立即将该孔堵塞，直至全序孔灌至结束，顶拱中心线两侧孔要对称灌注。

灌浆压力：采用设计规定压力值，0.2MPa。

灌浆结束标准：在规定的压力下，灌浆孔停止吸浆，延续灌注5 min即可结束。

灌浆结束后，应先关闭孔口闸阀，再停泵，待孔内浆液初凝后才拆除孔口闸阀。

特殊情况处理：回填灌浆因故中断时，应及早恢复灌浆，中断时间大于30min，则应清洗至原孔深后恢复灌浆，此时若灌浆孔仍不吸浆，则应重新就近钻孔进行灌浆。

灌浆过程中若发生串浆，应待被串孔排出浓浆后将其堵塞，灌浆孔继续灌注，若被串孔是Ⅰ序孔，可不必重新灌浆，若为Ⅱ序孔，则应重新钻灌。

（5）封孔：所有的灌浆孔和检查孔在灌浆作业结束后，清除孔内污物，采用砂浆将全孔封堵密实和抹平，露出衬砌混凝土表面的预埋管应割除。

（6）质量检查在该部位灌浆结束7d后，进行质量检查。

用钻孔注浆法进行检查，向孔内注入水灰比为2：1的纯水泥浆，规定压力下，初始10min的注入量不超过10L为合格。

检查孔的数量占灌浆孔总数的5%左右，其位置由监理人根据灌浆情况现场确定。

五、固结灌浆施工尾水隧洞固结灌浆布置在尾水支洞、尾水岔洞及尾水主洞，固结灌浆施工其工艺流程：准备工作→钻孔→冲洗压水实验→灌浆，固结灌采用孔口封闭、循环式灌浆法施工，灌浆分段为0～6m、6m～8m（9），固结灌浆在该部位回填灌浆施工结束后7d后进行，固结灌浆水泥标号、水灰比、灌浆压力的要求如下表所示：（1）钻孔、冲洗及压水试验钻孔：采用直接在衬砌预埋管中钻孔的方法，钻孔的孔位、孔径、孔向、孔深等参数应满足设计要求。

钻孔冲洗：灌浆前采用压力水进行钻孔冲洗和裂隙冲洗，冲净孔内岩粉、杂质，直到回水清净后10min后为止，冲洗压力为灌浆压力的80%，若该值大于1.0Mpa时，采用1.0Mpa。

冲洗时应用阻塞器将孔口堵塞，具备条件时直接采用机械式孔口封闭器，安装后即可进行洗孔、压水、灌浆。

压水试验：在裂隙冲洗后选择不少于总孔数的5%数量的钻孔进行“单点法”压水试验，压水试验压力为不大于该段灌浆压力的80％，并不大于1MPa；压水试验稳定标准：在稳定压力下，每5min测读一次压入流量。

连续四次读数中最大值与最小值之小于最终值的10%，或最大值与最小值之差小于1L/min时，本段试验即可结束。

固结灌浆按环间分序、环内加密的原则施工，分两序施工，先施灌I序孔，再施灌Ⅱ序孔。