接触灌浆施工技术在岸坡防渗处理中的应用

牛 飞

（山西省水利建筑工程局有限公司 山西太原 030006）

1 工程概述

1.1 工程概述及目的

大同市守口堡水库枢纽工程是我国第一座胶凝砂砾石试验坝，位于大同市阳高县境内海河流域黑水河上游段，是一座集工业供水、农业灌溉及防洪等综合利用的小（1）型水库。枢纽大坝为胶凝砂砾石坝，上游为防渗面板，为保证大坝整体性和防渗要求，根据图纸和《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-14），对右坝肩坡度较陡的部位采用预埋管灌浆法进行接触灌浆。

本项工程对右坝肩高程1 204.375～1 224.375 m坝坡与坝体接触部位进行接触灌浆，提高坝体抗滑能力，防止坝体与岸坡接触带漏水。因该岸坡高度超过12 m，故分为1#、2#两个灌浆区域，分别埋设灌浆系统，灌浆系统之间设置止浆片。

1.2 主要施工内容

根据施工图纸，接触灌浆施工主要内容如下：本施工共分为两个灌浆区域，编号为1#、2#，其中1#区域灌浆面积为116 m2，2#区域灌浆面积为204 m2，合计320 m2。

2 施工布置

2.1 施工用电

施工用电从上游业主提供的220 kV 电源引入右坝肩施工场地，根据施工需要在必要的部位分支临时支路并安置配电箱，应尽量避开施工交叉带和施工用电危险的区域。

2.2 施工用水

施工用水采用上游蓄水池池水，通过管道引入施工用水场地或上游抽水井抽水，也可采用水泵抽取上游渗水施工。

2.3 灌浆系统布置

接触灌浆系统由钻孔设施、进浆主管、回浆主管、灌浆支管、排气设施组成。灌浆支管插入钻孔应牢固，四周应封闭，并与主浆管路连接。灌浆主管就近引入3#横向廊道，必要时可移动至右坝肩下游侧，依情况而定。

3 设备及人员的配置

3.1 设备配置

机械机具设备采用手风钻1 台，空压机1 台，灌浆泵2 台，立式搅拌机2 台，潜水泵2 台，灌浆自动记录仪1 台，压力表、比重计若干，满足工程需要。

3.2 人员配置

为满足工程需要，配置技术负责人、质量负责人、安全负责人各1 人，钻孔、安装、灌浆技术工人6 人，辅工4 人，共计13 人。

4 施工材料

水泥：灌浆所用水泥将采用冀东水泥厂所生产的普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5，其质量和各项性能指标均通过检测后符合合同文件和国家现行技术规范的要求方可使用。

施工用水：上游蓄水池池水或水泵抽取上游渗水，其水质符合了拌制水工混凝土用水的要求。

预埋材料：灌浆预埋管采用聚乙烯硬管，灌浆管路引入3#横向廊道内，外漏部分采用铁管连接，并安置阀门。出浆管采用1″聚乙烯硬管，进浆管、升浆管、排气管、回浆管采用1.5″聚乙烯硬管；止浆片采用镀锌铁皮加工。

5 灌浆施工

本工程采用预埋管灌浆法进行灌浆，灌浆施工宜在3#横向廊道完成，且坝体与岸坡接触面混凝土达到设计强度时进行。待混凝土散热完成，接缝完全散开后进行灌浆，保证灌浆质量。具体工序如下所述。

5.1 钻孔

目前右岸接触灌浆部位高程为1204.375～1224.375m，当大坝右坝肩填筑高程达到1 204.375 m 且具备施工平台及条件时，对出浆孔进行钻孔，根据设计要求布置（梅花形）进行钻孔，排距1.5 m，孔距3 m。钻孔深度为深入基岩50 cm，钻孔直径4 cm。成孔后对各个出浆孔进行清洗，直至孔内无岩渣。

5.2 预埋件制作与安装

预埋件制作：灌浆管路和部件的加工按照图纸进行。进浆管、升浆管、排气管可用整管，采用热熔连接使灌浆主管、升浆管与出浆管之间连接牢固且保证管内光滑顺畅，升浆管按照每3 m 一个循环布置，连接出浆管。排气管在每个灌浆区域顶部安装。

出浆管每段不小于50 cm，深入基岩30 cm。插入基岩后，采用木楔子固定管口，并用塑料布覆盖，上部铺设水泥砂浆密封。

管路布置与基岩的最小距离为20 cm，根据不同部位而定。进浆管、回浆管、排气管按照就近原则引入廊道内，从底板连接灌浆设备，应避开廊道内帷幕灌浆孔及排水孔。外漏部分采用铁管，并安置阀门和压力表。管路布置时，在特别容易损坏或比较危险的区域应考虑用铁管，防止管路破坏。

5.3 止浆片安置

止浆片采用镀锌铁皮加工制作，当浇筑高程达到每个区域顶部时，在每个灌浆区域结束部位开设止浆槽。止浆槽为梯形状，开口为60 cm，底部30 cm，深30 cm。

沿止浆槽底部中心线每隔10 cm 钻孔，孔径4 cm，深入基岩1 m，插入Φ22 钢筋并用药卷锚固剂全孔锚固，外漏部分为25 cm。可间隔对锚筋焊接垂向钢筋连接固定止浆片。止浆槽采用C20 混凝土回填。

止浆片与上游橡胶止水连接采用密封材料密封，与铜止水的连接可采用焊接方式。每个区域止浆片安装，特别是灌浆区域的底层范围，应保证止浆片的埋设质量，安装时不能错位。

5.4 管路检验与保护措施

1）管路按照坝体浇筑高度从下往上布置，在完成每层坝体填筑后，应及时对灌浆管路进行通水检查，发现问题及时处理。待整个灌浆管路形成后，需再次对灌浆管路进行通水检查，发现问题采取针对性的措施解决，保证灌浆质量。

2）管路架设应在岩石上加打锚筋予以固定，防止大坝混凝土浇筑过程中管路错位移动，并悬挂专门的警示标志，如“灌浆预埋件，严禁碰撞”，由专人负责看管，防止预埋件破损。

3）灌浆管道过渡部位应采取特殊措施保护，防止变形和压断。过渡部位如转弯，弯度采用最小值近10 cm的半圆弯头连接，尽量避免转弯。

5.5 接触灌浆

1）准备工作

接触灌浆施工前，需要测定坝体与岸坡接触部位的温度，可采用循环通水的方法进行，通水压力为灌浆压力，测定水温即可；通水过程中如发现漏水，必须采取措施处理；通水可延长至24 h，对接触缝面充分浸泡，通风吹净缝面积水；如发现管路堵塞，可从排气孔或回浆管倒灌，不能解决应对加钻孔位进行灌浆。

2）灌浆施工

浆液制作采用现有的制浆设备制作，制浆过程中搅拌应均匀，搅拌时间不小于3 min，水泥称量要准确。灌浆施工设备采用BW250/50 型，准备两套，在特殊情况下使用。

灌浆控制压力不超过0.6 MPa，排气管控制压力不超过0.3 MPa，浆液水灰比采用3、2、1、0.6 四个级配。

灌浆采用自下而上进行灌浆，先进行1#灌浆区灌浆。灌浆过程中，严格控制灌浆压力，要尽可能达到设计要求。若在灌浆过程中发现上层待灌区有浆液串出时，应打开另一灌浆系统进行上层灌区的灌浆。在灌注过程中以控制上层灌区灌浆压力为主，调节下层灌区的灌浆压力为辅。待上层灌区开始灌注最浓比浆液后结束下层灌区的灌浆。

为了尽快使浓浆充填满接缝面，在开始灌浆时打开排气管放浆。当排气管排出最浓一级浆液时，再调节排气管的排浆量以控制压力，直至结束。并测定浆液的密度，记录弃浆量。

当排气管出浆不畅或被堵塞时，可逐级相应提高进浆压力，力争达到设计灌浆的结束条件。若无效，则在灌浆结束后立即从排气管中进行倒灌。倒灌使用最浓比级浆液，在设计规定的压力下，当缝面停止吸浆，持续10 min 即可结束。

灌浆结束条件：当排气管排浆达到或接近最浓比级，且管口压力达到或接近设计值时，缝面注入率不大于0.4 L/min，持续20 min 灌浆即可结束。

灌浆过程中应对廊道内漏出的废浆进行集中处理，合理排放。

6 工程质量检查

1）接触灌浆质量检查以分析灌浆施工记录各成果资料为主，结合钻孔取芯综合评定。

2）钻孔取芯选择有代表性的灌区部位进行，检查时间在灌浆结束28 d 以后，重点放在根据灌浆施工资料分析情况异常灌区。

7 结语

针对工程现场实际情况，依据设计意图及设计方案，编制合理而有效的接触灌浆施工方案，从而有序指导现场施工，以此来增加大坝主体与边坡接触面的结合能力，为大坝的稳定及防渗起到重要作用。