余姚市向家弄水库除险加固灌浆工程浅析

(浙江景昌建设有限公司， 浙江 丽水 323300)

余姚市向家弄水库除险加固灌浆工程浅析

赵沛用

(浙江景昌建设有限公司， 浙江 丽水 323300)

本文结合余姚市向家弄水库除险加固工程，详细分析了在灌浆施工中采取的工艺流程以及施工方法，为类似工程施工提供借鉴。

水库； 除险加固； 灌浆； 浅析

1 工程概况

余姚市向家弄水库位于余姚市梨洲街道三溪村，水库设计总库容量为630万m3。工程等级为Ⅳ等，主要水工建筑物为4级。向家弄水库除险加固工程实施后的主要任务是防洪、供水、灌溉和养殖，枢纽工程由拦河大坝，泄水建筑物(包括进口控制段、泄洪闸、泄洪洞、泄洪明渠及消力池海漫)、输水遂洞等组成。

2 除险加固施工项目

2.1 大坝加固

大坝防渗墙施工平台高程为39m。将施工平台原黏土心墙挖除1～38m高程，两侧的开挖坡度取1∶1，换之以新鲜的黏土。防渗墙头部采用1m高，2m宽的高塑性黏土进行包裹，高塑性黏土上下游两侧边坡坡比取1：0.30。从38m高程采用黄泥回填至41.55m，与坝项路面的基础相接，两侧边坡取1：0.80，采取分层碾压填筑，设计压实度≥96%，则防渗心墙的顶部宽度为3m。上部粘性土料的渗透系数碾压后小于10-5cm/s，并应小于坝壳透水料的50倍，有机质含量(按重量计)小于2%，水溶盐含量小于3%，天然含水率与最优含水率或塑限接近者为优，设计防浪墙基础齿墙伸入黏土心墙38cm，保证防浪墙底部与防渗体紧密结合。其他部位采用砂砾料分层填筑。

2.2 泄水建筑物加固

泄水建筑物进口控制段为无闸控制的侧槽式实用堰，溢流堰宽限20m，堰顶高程为36.13m，堰型为WES曲线。溢流堰表层采用C25混凝土，配置温度钢筋，内部为C20埋石混凝土，其中埋石率为10%。溢流堰边墩顶部设置不锈钢栏杆。溢流堰基础采取固结灌浆与帷幕灌浆，同时打设锚筋的处理措施。其中固结灌浆孔间、排距3m，共布置3排，梅花型布置，孔深5m，帷幕灌浆布置一排，孔距2m，分两序进行施工。锚筋孔间、排距1.5m，共布置4排，锚筋为Φ25，长3m，入岩2m。

2.3 输水建筑物加固

坝下输水涵管封堵；在泄洪洞下方埋设输水管；在输水埋管进口设置竖井排架，出口建分水建筑物。坝下输水涵管进口启闭设施拆除。

输水建筑物进口设置竖井及人行桥，与溢流堰边墩相通，道路路面高程为41.50m。输水建筑物包括进口控制段、洞身埋管段、出口段，全长160m。

3 灌浆工程施工工艺流程

3.1 灌浆材料

a.灌浆所用水泥采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐大坝水泥，帷幕和固结灌浆所用水泥的标号42.5。

b.灌浆使用纯水泥浆液，在特殊地质条件下或有特殊要求时，根据需要，通过试验论证并得到监理单位批准后采用在水泥浆液掺加掺和料、外加剂。

c.制浆采用ZJ-400型浆液搅拌机，水泥浆液的搅拌时间4min；

d.灌浆采用SGB6-10型三缸单作用柱塞泵，额定压力10MPa。

3.2 灌浆工程

基础灌浆施工程序，先固结灌浆后帷幕灌浆。固结灌浆在基岩表面有混凝土覆盖的条件下，并且混凝土达到50%设计强度后进行，帷幕灌浆在固结灌浆结束后。

灌浆施工工艺流程：钻孔→钻孔冲洗→压水试验→灌浆→灌浆的质量检查。

3.2.1 钻孔

固结灌浆孔采用潜孔钻或手风钻造孔(根据孔深而定)，帷幕灌浆采用XU-100型回转式钻机造孔，钻孔按分序加密的原则进行，布孔、孔径、孔深、排距、孔距及孔向偏差必须符合施工图及规范的规定，当钻进遇到裂隙、断层、涌水等特殊地段时做好详细记录。当需在钢筋混凝土中钻孔，采用预留孔法。帷幕灌浆中需埋设的孔口管为无缝钢管，由于帷幕灌浆压力较高，采用孔内水泥砂浆埋设法，且一般需要待凝3天。

3.2.2 钻孔冲洗

孔壁冲洗采用风水联合冲洗，裂隙冲洗采用压力水冲洗，直到回水澄清，并延续10min方可结束，冲洗压力采用灌浆压力的80%。

3.2.3 压水试验

采用单点法，自上而下的分段进行，固结灌浆试验孔数不少于总孔数的10%，试验的压力采用0.3MPa,稳定标准按设计要求执行。帷幕灌浆试验孔数不少于总孔数的20%，先导孔必须逐段进行压水试验，自试验的压力采用1MPa，稳定标准按设计要求执行。

3.2.4 灌浆

灌浆的次序按分序逐渐加密的原则进行。灌浆方法、灌浆孔的基岩段长小于6m时，采用全孔一次灌浆法；大于6m时，采用自上而下分段灌浆法，灌浆段长度采用5～6m，灌浆方式采用循环式。灌浆压力采用一次升压法，压力必须符合设计要求。灌浆浆液的浓度由稀到浓，逐级变换，浆液变换按施工规范进行，灌浆结束标准按施工规范执行，封孔方法采用压力灌浆封孔法。灌浆过程如发现冒浆、串浆、因故中断、孔口有涌水的灌浆孔段，灌注段注入量大，灌浆难于结束等特殊情况，根据施工规范规定，并及时制定处理措施与结果通知监理单位。

3.2.4 回填灌浆

回填灌浆在顶部混凝土衬砌达到70%设计强度后进行。回填灌浆分两次序行，后序包括顶孔。施工时，自较低部位开始，向较高部位推进。灌浆可采用填压式灌浆方法，浆液水灰比分为1∶1、0.6∶1(0.5∶1)(重量比)两个比级。如需灌注水泥砂浆，掺砂量不大于水泥重量的20%。在设计规定压力下，当灌浆孔停止吸浆时，延续灌注5min即可结束。回填灌浆质量检查在该部位灌浆结束7天后进行，检查方法按规范SL62-94的有关要求执行。灌浆孔和检查孔作业结束后，应排除孔内积水污物，采用机械封孔并抹平。

3.2.4.2 固结灌浆

固结灌浆在该部位回填灌浆结束7天后进行，除工程师另有规定外，均按环间分序、环内加密的原则进行。灌浆采用孔内循环法，射浆管距孔底不宜大于0.5m。全孔一次灌浆。灌浆浆液的浓度应由稀变浓，逐级变浓。水灰比可采用5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1等七个比级。开灌水灰比可采用5∶1。吸浆量大时采用一泵一孔灌注，吸浆量小时可采用并联灌浆，但孔数不宜多于4个，并严格控制压力以防抬动。固结灌浆压力采用0.3～0.5MPa，视不同地段和孔深分别采用。浆液变换、结束标准和特殊情况的处理参照SL62-94规范的有关规章制度执行。检查孔均需进行压水试验，稳定标准及压力与灌浆孔的压水试验相同。全孔灌浆工作结束后，除涌水地段需用机械封孔外，其余可用人工封孔，即排除孔内积水后直接用干硬性水泥砂浆封填并抹平。

3.2.4.3 帷幕灌浆

施工程序：施工准备→测量放样→抬动孔钻孔及观测装置安装→先导孔钻孔、压水、灌浆及封孔→I序孔施工→II序孔施工→检查孔施工→检查封孔。

帷幕灌浆拟采用自上而下分段钻灌法。施工中第一段采用常规阻塞孔内循环灌浆法；以下各段采用自上而下分段、小口径孔口封闭孔内循环灌浆法；压水、灌浆选用3SNS三缸高压灌浆机；射浆管采用φ50mm钻杆，距孔底距离小于等于50cm。

3.2.5 灌浆压力的选择和控制

a.灌浆压力由P=P0+mD式计算，P0为表面地段语序的压力(取0.05MPa)，m为灌浆段顶板在岩石中每米所允许增加的压力值(0.025Mpa)，D为灌浆段顶板以上岩石厚度，施工中每灌下一段时橡塞需跟进。

b.在透水性不大，裂隙不甚发育的较坚硬、完整的岩石中灌浆，采用一次升压法。灌浆开始后，即尽快一次升到规定的压力，不管其单位吸浆量的大小，在规定的压力下，浆液的累计吸浆量达到一定限度后，调换浆液配合比，改变浆液浓度，逐级加浓，单位吸浆量将逐渐减少，直至达到灌浆结束标准为止。

在遇到基础岩石渗水性强、吸浆量大时，采用分级加压灌浆。

4 结 语

先进、科学的施工方案，合理周密的施工顺序，是确保施工进度的关键。为优质、按期完成，根据本工程的施工特点、自然条件、工期要求等情况，统筹安排劳动力及各道工序，科学施工，全面合理地采用多作业面平行作业和流水作业相结合的施工方法，达到了预期的除险加固目的。

A Brief Analysis on Reinforcement and Grouting Project for Yuyao Xiangjianong Reservoir

Zhao Pei-yong

(ZhejiangJingcangConstructionCo.,Ltd.,Lishui,Zhejiang323300)

This paper gives the detailed analysis on technological process and construction method in the grouting construction based on the reinforcement project in Yuyao Xiangjianong Reservoir, which offers experiences for the other projects of the same kind.

Reservoir; reinforcement; grouting; brief analysis

TV52

A

1005-4774(2014)10-0000-03