袖阀管灌浆施工总结

高奇军

摘 要：论述关于袖阀管灌浆施工工艺的参数问题。袖阀管灌浆的效果受限于工程环境及灌浆孔的孔深、间距、灌浆料的配合比、灌浆压力等工艺参数。根据不同的灌浆参数，选择不同的灌浆试验区域.待养护期结束，采用钻孔注水检测法测定灌浆处理的渗透系数，以确保袖阀管灌浆处理的施工质量。

关键词：袖阀管；灌浆；工艺参数

1 工程概况

大沙河倒虹吸位于南水北调温博段第三施工标。其中进口渐变段桩号IV27+307.2-IV27+352.2，出口渐变段IV27+729.2-IV27+798.2.底板采用500mm厚c10盖重混凝土及500mm厚c20钢筋混凝土内配双层双向？准12的钢筋网片，灌浆处理主要位于场地内第4地质地层：卵石：具泥沙充填，局部夹砾卵石层或重粉质粘土、细砂透镜体，黄褐色，中密，本层厚1.4～13.5m。

2 设计概述

（1）大沙河倒虹底板下袖阀管灌浆按照设计灌浆孔的顺序进行灌浆，灌浆压力初定为0.3MPa，灌浆材料采用粉煤灰水泥浆，水泥强度等级应不低于42.5级的普通硅酸盐水泥，水泥与粉煤灰之比为1：2，干料与水之比为1：2，可根据需要加入速凝剂。

（2）固结灌浆孔布置呈梅花型，孔距、排距暂按照2.5m计。

（3）灌浆前应先进行灌浆试验，以进一步调整灌浆压力、孔排距、灌浆材料及其他灌浆参数。

（4）灌浆完成后应在灌浆薄弱部位钻孔检测渗透系数，检测孔数应不小于总孔数的5%，渗透系数不合格者需进行补灌。

（5）灌浆后基础的渗透系数不大于1×10-5cm/s。

3 灌浆参数的确定

3.1 灌浆区的划分

试验区一：

选取的灌浆参数为：灌浆压力0.3MPa，灌浆孔间距、排距均为1m，灌浆浆液采用粉煤灰水泥浆和纯水泥浆两种，其中粉煤灰水泥浆液的水泥与粉煤灰之比1：1，干料与水之比为1：1；纯水泥浆的水泥与水之比为1：1，分两序进行。

试验区二：

选取的灌浆参数为：灌浆压力0.3MPa，灌浆孔间距、排距均为1.5m，灌浆浆液采用粉煤灰水泥浆和纯水泥浆两种，其中粉煤灰水泥浆液的水泥与粉煤灰之比1：1，干料与水之比为1：1；纯水泥浆的水泥与水之比为1：1，分两序进行。

试验区三：

选取的灌浆参数为：灌浆压力0.3MPa，灌漿孔间距、排距均为2m，灌浆浆液采用粉煤灰水泥浆和纯水泥浆两种，其中粉煤灰水泥浆液的水泥与粉煤灰之比1：1，干料与水之比为1：1；纯水泥浆的水泥与水之比为1：1，分两序进行。

试验区四：

选取的灌浆参数为：灌浆压力0.3Mpa，灌浆孔间距、排距均为2.5m，灌浆浆液采用粉煤灰水泥浆和纯水泥浆两种，其中粉煤灰水泥浆液的水泥与粉煤灰之比1：1，干料与水之比为1：1；纯水泥浆的水泥与水之比为1：1，分两序进行。

3.2 灌浆工艺流程

灌浆施工流程：测量定位→钻机成孔→清孔→下套壳料→下袖阀管→制浆→开环灌浆→灌浆结束→移机。

3.2.1 钻孔施工

采用回转式地质钻机成孔，采用针状合金钻头钻进。泥浆作为冲洗液，开孔孔径120mm，灌浆孔孔径101mm。采用一次成孔法，钻至设计高程后停止钻进。

排间钻孔分为二序施工，同排钻孔间隔分序施工。先钻一序孔后钻二序孔。

钻孔过程中，遇地层变化等异常情况，应进行详细记录，确保试验的准确性。

钻孔结束后，经监理对钻孔位置、深度、垂直度等进行验收，验收合格后方能进行下一步施工。

3.2.2 灌注套壳料

灌注套壳料：套壳料是由水泥、粘土按一定配比（水泥：粘土：水为1：1.5：1.88（重量比））混合制成的浆液。将导管下至孔底10cm处，用灌浆泵通过导管将套壳料送到孔底，使套壳料自下而上全部置换孔内泥浆，直到套壳料从孔口溢出。浇注套壳料必须连续进行，不得中间停顿。灌注套壳料的时间力求最短，最长不宜超过20min。

3.2.3 下袖阀管

袖阀管是在直径50mm的PVC塑料管上按间隔35～50cm的距离开8～10个直径6～8mm的小孔，开孔范围长约5-8cm，各小孔的位置相互错开；在开小孔约10cm长的外面套上一层约3mm的橡胶膨胀圈（即袖阀），两端用防水橡胶密封制作。套壳料注入完毕后立即下入袖阀管，袖阀管位置应居中并固定，管底高程应满足设计要求，管口应该高出地面10～20cm，管口应加以保护，防止灌浆时袖阀管管口被堵塞。

待凝：套壳料灌注完毕后，须待凝5d才能灌浆。

3.3 灌浆施工

3.3.1 灌浆材料

灌浆材料严格按照前面试验区的材料要求拌制制浆材料的称量误差应小于5%。每部灌浆机都配备一部专用的灰浆搅拌机。

水泥浆搅拌时间不小于3min。浆液使用前必须过筛，浆液制备至用完时间不宜大于4h，超过4h的余浆应作为废浆处理。

3.3.2 灌 浆

灌浆采用自下而上灌浆法，先灌最底环（第一环），逐环上移。

灌浆工序：

套壳料待凝到规定强度后，即准备灌浆。首先用清水将袖阀管冲洗干净，然后向袖阀管内下入单塞式灌浆塞，灌浆塞出浆口与袖阀管环孔位置应一致。用灌浆泵对袖阀管内灌浆段逐渐加压，直到清水通过袖阀管的孔眼将套壳料压开，使套壳料产生裂缝，即开环。开环后，即向砂卵石层中灌注规定配合比的水泥浆。

开环标准：注入量突然大增，压力突然降低。

灌浆次序：先灌边排孔，后灌中间排孔。每排孔采用逐渐加密方式灌注。

3.3.3 灌浆结束标准和封孔

每个灌浆段灌浆最大压力条件下，当注入率<1L/min时，继续稳压灌注30min后终注。

如果灌浆过程中如回浆变浓，可换用相同水灰比的新浆灌注，若效果不明显，继续灌注30min，即可结束灌注也不再进行复灌。

袖阀管灌浆结束并验收合格后对袖阀管进行封孔，封孔采用纯水泥浆。

3.4 渗透性的试验检测

待灌浆结束养护7d以委托有资质的工程质量检测站对灌浆处理效果进行钻孔注水法检验，检测结果如下：

试验区一：

灌浆孔间距为1.0m，纯水泥灌浆试验区透水率q=2.4Lu，水泥粉煤灰混合浆液灌浆试验区透水率q=4.6Lu。

试验区二：

灌浆孔间距为1.5m，纯水泥灌浆试验区透水率q=5.8Lu，水泥粉煤灰混合浆液灌浆试验区透水率q=5.6Lu。

试验区三：

灌浆孔间距为2.0m，纯水泥灌浆试验区透水率q=8.3Lu，水泥粉煤灰混合浆液灌浆试验区透水率q=9.2Lu。

试验区四：

灌浆孔间距为2.5m，水泥粉煤灰混合浆液灌浆试验区透水率q=12Lu。

根据《水利水电工程高压喷射灌浆技术规范》（DL/T5200-2004）条文说明第10.1.7条，若要求k≤1×10-5cm/s，则q=1～5Lu。根据试验检测结果，上述试验区中只有试验区一满足设计要求。

4 结 论

经过检测只有试验一区能满足设计渗透系数k≤1×10-5cm/s的要求，根据实际地质情况及试验吕荣值的大小比较最后确定灌浆参数为：灌浆孔间距为1.0m，纯水泥灌浆。

参考文献

[1]《水利水电工程高压喷射灌浆技术规范》（DL/T5200-2004）.