水利工程隧洞回填灌漿技術(shù)

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【摘要】近年來，隧洞回填灌漿施工技術(shù)作為水利基礎(chǔ)工程施工的重要技術(shù)之一，已經(jīng)在我國的水利工程方面獲得了廣泛的應(yīng)用。隧洞回填灌漿施工技術(shù)可以提高隧洞整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證洞室安全。基于此，本文首先對隧洞回填灌漿施工技術(shù)各方面進行了闡述，其次結(jié)合實例工程分析了隧洞回填灌漿施工技術(shù)在實際工程中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】水利工程；回填灌漿；施工技術(shù)；工程實例

1引言

隨著國家綜合實力的穩(wěn)步增長，我國的水利工程領(lǐng)域迎來了全新的發(fā)展，但同時也面臨著諸多的考驗，其中水利工程的施工質(zhì)量就漸漸成為全民關(guān)注的焦點問題。由于水利工程中的隧洞施工會受到許多外界因素的影響，導(dǎo)致其在施工方面具有一定的難度，因此隧洞回填灌漿施工技術(shù)在整個水利工程的建設(shè)中就起到了至關(guān)重要的作用，是確保整個水利工程安全和穩(wěn)定的關(guān)鍵因素之一。

2回填灌漿技術(shù)

2.1回填灌漿技術(shù)概述

回填灌漿技術(shù)主要是指為了增強圍巖或建筑結(jié)構(gòu)密實性，在混凝土和圍巖或是混凝土和鋼結(jié)構(gòu)收縮間產(chǎn)生的空隙中填充漿液。這種技術(shù)可以有效增強隧洞的防滲效果及控制圍巖壓力和變形的擴展，還能加大襯砌的強度，使圍巖和襯砌的混凝土成為一體。

2.2回填灌漿的技術(shù)要求

①采用“先回填灌漿、再固結(jié)灌漿”的方式進行隧洞混凝土襯砌段的灌漿，并且在襯砌混凝土達到設(shè)計強度70%后盡早進行回填灌漿，固結(jié)灌漿則在該部分的回填灌漿結(jié)束7d后進行。若是隧洞工程中含有帷幕灌漿，應(yīng)當(dāng)先進行回填灌漿，然后再依次進行固結(jié)灌漿和帷幕灌漿的施工。灌漿結(jié)束后，應(yīng)封閉孔口返槳的灌漿孔等待凝固。②必須分區(qū)段進行灌注，要分兩個次序進行，從較高的一段開始堆進，同一區(qū)段的同一次序孔可以在全部或者部分鉆孔后灌漿，也可單孔分序進行灌漿。后序孔為頂孔，要先灌一序孔，再灌二序孔，施工時要從低段向高段堆進。③施工時要在雙層鋼筋襯砌段、鋼板襯砌段和施工支洞封堵段預(yù)先埋設(shè)灌漿管?；靥罟酀{孔的位置不能與設(shè)計孔位相差超過20cm，并且孔深要鉆透空腔或者深入圍巖10cm。④灌漿壓力要控制在設(shè)計規(guī)定的壓力下，且當(dāng)注漿孔不再吸漿，要立即結(jié)束回填灌漿。

2.3不同隧洞回填灌漿處理方案

①Ⅲ類圍巖的處理方案：用水泥砂漿密實回填留存的空隙或空腔，且砂漿稠度及水灰比應(yīng)為0.5或是0.6，在空隙大的部位要注意灌注高流態(tài)的混凝土；②Ⅳ類圍巖的處理方案與Ⅲ類圍巖相似，但需要根據(jù)工程的實際情況做具體處理。若是空腔的高度小于0.5m，則需要全部密實回填，而若是空腔的高度大于0.5m，則頂部的回填厚度不能小于0.5m（不包含襯砌混凝土的厚度）；③Ⅴ類圍巖由于其空腔比較大，容易倒塌，應(yīng)根據(jù)工程的實際情況進行處理：a.澆混凝土前若是回填處理了干砌塊石洞段，則用水泥砂漿灌漿處理（酌情調(diào)整砂漿稠度）；b.若是未在澆混凝土前回填處理干砌塊石洞段，采用水泥砂漿回填處理（酌情調(diào)整砂漿稠度）；同時，為了隧洞的頂部可以形成拱效應(yīng)，確保隧洞襯砌的安全，若隧洞頂部的空腔超過2m，頂部回填的厚度應(yīng)不小于2m；若是隧洞的頂部空腔小于2m，頂部則要密實回填。

3回填灌漿施工技術(shù)存在的問題及對策

雖然回填灌漿施工技術(shù)對在水利工程能夠順利實施有著重大的促進作用，但是在實際應(yīng)用的過程中還是存在著一些問題，這些問題都限制著回填灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，問題主要有以下三個方面：

3.1技術(shù)人員專業(yè)技能偏低

全面掌握專業(yè)技能是確?；靥罟酀{施工技術(shù)能夠得到充分應(yīng)用的重要因素之一。對于這方面的問題，可以加強技能培訓(xùn)，建立技能考核制度，也可以聘用專業(yè)技術(shù)人員。此外，還要加強對工作人員的監(jiān)督與管理。

3.2技術(shù)更新速度慢

技術(shù)更新慢也是其中問題之一，只有技術(shù)、設(shè)備和人員的緊密結(jié)合才能夠發(fā)揮出回填灌漿技術(shù)的最大作用。但是由于經(jīng)濟等各種因素，我國水利工程團隊大多數(shù)使用的回填灌漿施工技術(shù)不是最先進的。施工團隊要積極采取措施更新回填灌漿技術(shù)，加大資金投入，用于引進先進的灌漿施工技術(shù)。同時國家也應(yīng)該提供資金支持，幫助水利施工團隊能更好的發(fā)展。

3.3設(shè)備落后

設(shè)備是應(yīng)用回填灌漿施工技術(shù)重要的載體。如果設(shè)備落后，則無法滿足技術(shù)的最佳使用效果，也無法順利進行工程施工。因此，改善設(shè)備是非常重要的措施。施工團隊要積極引進先進的設(shè)備，并且在后期使用中，對設(shè)備加強保養(yǎng)，延長設(shè)備的使用壽命。另外，為了使設(shè)備、技術(shù)、人才能夠共同作用，最好三方面同時進行，最大限度的解決設(shè)備、技術(shù)以及技術(shù)人員技能不匹配的問題。

4實例分析在水利工程隧洞回填灌漿技術(shù)的應(yīng)用

4.1工程概況

綠竹壩水庫工程隧洞及連接段工程全長共計310m，斷面形式分別為Ⅲ-1、Ⅲ-3以及Ⅲ-4型，二襯完成后的斷面尺寸為2.0m×3.0m，工程設(shè)計要求在頂拱120°范圍內(nèi)進行回填灌漿，設(shè)計要求縱坡為1/500，引水流量為46.4m3/s，最大過水流量為78.9m3/s。

4.2工程施工流程

回填灌漿使用預(yù)埋管灌漿法，分段分序進行灌漿，各區(qū)段的長度定為50m，按環(huán)間分序的方式布置灌漿孔，分兩序施工灌漿孔，注漿從低段向高段推進，至于灌漿孔間的排距及灌漿的壓力設(shè)置則據(jù)現(xiàn)場實驗確定?，F(xiàn)場的實驗選擇了一段較為典型的隧洞來進行灌漿回填試驗，根據(jù)實驗所選的灌漿壓力、布孔方式及結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)等灌漿參數(shù)基本都能滿足工程的回填灌漿要求，最后規(guī)范了灌漿方法的具體操作細則，實驗方案和結(jié)果確定后，相關(guān)的參數(shù)將用于全洞段的施工。

4.2.1灌漿實驗并得出實驗結(jié)果

本次實驗的洞段選擇在開挖過程中圍巖較為破碎，較嚴(yán)重的洞段。通過9d的試驗灌漿工作，分析試驗成果得知原來的灌漿參數(shù)設(shè)計是合理的，只是灌漿的壓力偏高，結(jié)合工程的實際情況以及其他的隧洞回填灌漿工程經(jīng)驗，最終將漿壓力降低到0.3～0.5MPa。

4.2.2回填灌漿施工工藝流程

測量布孔→預(yù)埋管→鉆孔→灌漿→質(zhì)量檢查→補灌→驗收封孔。

4.2.3鉆孔

準(zhǔn)確布置孔點和鉆孔的位置對于實施隧洞回填灌漿工程來說是前提和基礎(chǔ)，隧洞鉆孔施工選擇手持式風(fēng)鉆在預(yù)先埋設(shè)的管中鉆孔，鉆孔孔徑不能小于38mm，孔深10cm，在鉆孔的過程中要注意測量并記下混凝土厚度與空腔的尺寸；在易大塌方地段，鉆孔的深度要適度增加，確保鉆孔能穿過混凝土的噴射體，其鉆孔的孔徑為50mm，方向要與噴射混凝土垂直。

4.2.4灌漿

回填灌漿分為兩序進行，分別為Ⅰ序孔、Ⅱ序孔。Ⅰ序孔灌注的水泥漿水灰比為0.5（或0.6）：1，而Ⅱ序孔灌注的水泥漿水灰比為1：1是0.5（或0.6）：1而對于較大的空腔或空洞部位則用水泥砂漿灌注，摻砂量不超過水泥重量的200%。先灌注Ⅰ序孔，48h后，再灌注Ⅱ序孔，同時還要先灌邊孔，后灌頂孔。具體操作為從最底層開始，分層灌漿，選兩側(cè)同高對稱的兩個孔進行先后灌漿，其他孔則敞開，待同高的其他孔流出漿，控制灌漿壓力，使其充分排氣，等排漿與灌漿的比重相同時封管，之后的依此類推。當(dāng)上層灌漿孔串出漿液時，將灌漿管換到此串漿孔，從串漿孔灌漿，灌漿的方法與上述的相同。另外若是有無漿液串出的孔，則單獨灌漿。本次回填灌漿采用的是“純壓式”灌漿，在孔口灌漿管處裝設(shè)壓力表控制灌漿壓力在0.3~0.5MPa間。在設(shè)計的壓力下，讓灌漿孔停止吸漿并延續(xù)了5min后結(jié)束灌注該孔。在灌漿的過程中，要時刻注意混凝土的變形。

4.2.5灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)頂層的灌漿孔出漿封閉時，再灌注一段時間，并記錄灌漿量，若是灌漿量小于1L/min，則在延續(xù)5min后，結(jié)束該段灌漿，等待凝固，在漿液凝固8h后才能拆管。

4.2.6質(zhì)量檢查、封孔

在灌漿結(jié)束后7d才能進行回填灌漿的質(zhì)量檢查。檢查孔需設(shè)在脫空大、串漿孔較集中、灌漿情況較異常的部位，數(shù)量應(yīng)占灌漿總孔數(shù)的5%。檢查標(biāo)準(zhǔn)：采用鉆孔注漿法進行質(zhì)量檢查，在檢查孔的鉆孔成型后，將水灰比為2：1的水泥漿液注入孔中，若是在規(guī)定壓力下，開始10min后的注入量沒有超過10L，則認(rèn)為此次灌漿合格。工程采用灌漿封閉器封孔，在消除所有孔內(nèi)污垢后，用濃漿或砂漿將全部的孔封堵密實及抹平，將露在襯砌混凝土外面的預(yù)埋管割除。

4.2.7灌漿檢測與效果評價

（1）檢查孔觀察法觀察檢查孔，察看檢查孔的成孔是否完整，是否有涌水、涌砂、涌泥的現(xiàn)象，看檢查孔是否出現(xiàn)坍孔，仔細觀察并評定灌漿效果。（2）檢查孔取芯法綜合分析檢查孔取芯率、巖芯的完整性以及巖芯強度試驗，判定灌漿效果。若是芯樣沒有空洞或是不密實的現(xiàn)象，或者空洞、不密實部位已經(jīng)被水泥密實填充，則說明灌漿的質(zhì)量合格。

5結(jié)語

水利工程隧洞工程施工具有一定的復(fù)雜性，且在水利工程隧洞回填工程中灌漿施工技術(shù)有著非常重要的作用，因此，在正式施工之前要嚴(yán)格設(shè)計施工方案，以保障工程的順利。另外，在實際施工過程中，要嚴(yán)格把控工程的各個項目的施工質(zhì)量，采取有效措施來確保工程的質(zhì)量，以促進水利工程隧洞工程的順利完成。

參考文獻

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作者:熊鵬英 單位:遵義市播州區(qū)水務(wù)局三岔中心水務(wù)站