浅谈集渣坑特种水泥超前注浆施工技术

王生楠

【摘要】某输水隧洞气垫式岩塞进水口设计从前至后分为爆破岩塞体、锁口段、梯型高边墙集渣坑及检修竖井前隧洞连接段；作为岩塞体爆破岩渣的主要处置方式，集渣坑的作用尤为重要，需严格保证集渣运行期间的稳定。

【关键词】集渣坑；特种水泥；注浆堵水

1、工程概况

集渣坑超前注浆布置在岩塞爆破口后端，超前注浆共分为2次，第一次灌注段长24m，注浆孔共32个；第二次灌注段长15～18m，注浆孔共34个。

2、施工方法

在集渣坑G0-125桩号附近布置两套注浆系统，注浆系统包括注浆材料存放处、制浆设备、储浆设备、浆液输送设备、输送管路等。

集渣坑超前注漿施工制浆、储浆、注浆系统示意图见下图：

3、注浆材料

集渣坑超前注浆材料为两种，一种为HSC（防渗帷幕型）注浆材料，另一种为HSC（含水细砂型）注浆材料。注浆材料选用HSC（含水细砂型）注浆材料，如在钻孔过程中遇有大的涌水、塌孔或掉块难以钻进时，立即停止钻进，以2.0～4.0MPa的压力，灌注0.5：1的防渗帷幕型HSC浆液，待凝3h后继续钻进，直达设计孔深后采用含水细砂型HSC浆液进行全孔一次高压注浆。

4、注浆现场试验

注浆材料到达现场后，依据《水工建筑物水泥注浆施工技术规范》DL/T 5148-2012中的要求，对注浆材料进行现场试验，注浆现场试验主要包括密度试验、浆液析水率试验、马氏漏斗黏度试验、流动度试验、浆液1d及3d强度试验。

5、注浆孔钻孔

集渣坑超前注浆钻孔采用YQ100B风动钻机，钻孔孔径为两种，一种为孔径75mm（注浆孔），另一种为孔径130mm（孔口支承管）；注浆孔施工利用钻孔台车进行，钻孔台车采用16号槽钢与Ф28钢筋焊接制作。

注浆台车两侧的Ф28钢筋平台为活动式，台车移动时可放下，台车移动完后利用斜支撑，将平台支起；在平台上施工时，平台底部利用脚手架管进行加固，平台上铺设钢筋网拍，作为钻孔及注浆施工平台。

5.1注浆孔放样

注浆孔施工前，由测量技术人员按照设计图纸尺寸进行放样，孔位偏差不得大于10cm。

5.2孔口支承管施工

超前注浆孔全部埋设孔口管（支撑管），孔口管开孔直径130mm，埋设Ф91mm、壁厚3mm、长度3.0m的孔口管，管口500mm用堵漏剂固定，待凝后采用0.5：1的含水细砂型浆液低压注浆固定；孔口管外端焊接法兰盘，利用法兰盘安装DN100法兰式整体球阀，球阀外端预留30cm管头，球阀示意图见下图：

孔口管钻孔采用YQ100B钻机钻孔，钻孔直径130mm，钻至3.0m深后立即安装孔口支承管，孔口管安装时在支承管的顶部与岩壁间预埋一排气管，排气管管径为DN15，埋设深度为700mm，孔口管及排气管利用堵漏剂进行固定，达到凝结时间后进行注浆；孔口管注浆时，灌至排气管返浆时，停止注浆。

注浆孔钻孔施工及注浆塞安装时，穿过球阀进行施工。

6、注浆孔冲洗

注浆前采用高压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；冲洗压力为1.0MPa，采用Ф15的PVC软管插入孔底，边冲洗边将PVC软管拔出；如果注浆孔存在坍塌或出水量大于10L/min，禁止注浆孔冲洗。

7、浆液拌制

HSC含水细砂型浆液拌制采用ZJ-400D型高速搅拌机拌制浆液，拌制完成后输送至YJ-200A立式双层搅拌筒，通过搅拌筒输送至注浆泵。

HSC防渗型帷幕型浆液拌制采用低速搅拌机拌制浆液，拌制完成后输送至YJ-200A立式双层搅拌筒，通过搅拌筒输送至注浆泵。

8、注浆

注浆采用3SNS-A型注浆泵（最大注浆压力10MPa，排量207L/min）进行注浆，FEC-GJ3000型自动记录仪记录。

超前注浆施工顺序为由外环至内环，先施工边墙及顶拱孔，最后底板，每环内先施工一序孔后施工二序孔。

第一环一序孔注浆压力为2～3MPa，水灰比为1：1，第一环二序孔注浆压力为4～6MPa，水灰比为0.8：1，施工顺序为由边墙至顶拱；第二环以内注浆压力为4～6MPa，水灰比为0.8：1，施工顺序为由边墙至顶拱；最后进行底板孔的注浆施工。

一序、二序孔的间隔时间为2h。

9、注浆结束标准

超前注浆一序孔的注浆时间约为1小时，注浆水泥注入量在1000～1500kg时可结束注浆；二序孔的注浆时间约为0.5小时，注浆水泥注入量在500～1000kg时可结束注浆。

10、特殊情况处理

串浆：如果出现串浆孔，同时对串浆孔进行并灌处理，3SNS-A型注浆泵可以同时并灌两孔。

注浆中断：注浆应连续进行，如因故中断，及早恢复注浆，不能及时恢复注浆时，根据实际情况，对钻孔进行冲洗或扫孔后恢复注浆。恢复注浆后的注浆压力可采用中断前的数值。

注入量大：注浆段注入量大，注浆难于结束时，控制浆液的凝结时间、扩散度等参数或采取限压、限量、间歇灌注等措施。

球阀漏水、漏浆：球阀与注浆管连接为螺栓式连接，如出现漏水、漏浆等情况，立即更换球阀。

11、注浆质量检查

超前注浆质量检查采用压水试验的方法检查，压水试验检查在该部位注浆结束3～7天后进行。检查孔的数量为注浆孔总数的5%，压水试验压力为0.5MPa。压水试验段的数量的90%显示的透水率不高于5.0Lu，即为合格。

对不合格段的检查孔，分别进行注浆，并进行二次加固注浆。