水利工程的震损大坝防浪墙脱空灌浆技术探讨

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1工程概况

紫坪铺水利枢纽工程位于成都市西北60余km的都江堰市麻溪乡境内的岷江上游，下游距离都江堰市9km，是一座以灌溉和供水为主，兼有发电、防洪、环境保护、旅游等综合效益的大型水利工程。工程拦河坝为面板堆石坝，坝顶高程884．Om，最大坝高156m，坝顶全长634．772m，坝顶宽度12m。水库总库容I1．12亿立方米，电站总装机76万千瓦，该工程于2006年底竣工。2008年5月12日汶川发生里氏8．On地震，由于震中距离大坝仅17Km，地震造成大坝坝体沉降不均，导致防浪墙底部存在不同程度的脱空。为确保来年汛期的安全，对防浪墙底部脱空灌浆施工，浆液采用M1O水泥砂浆，灌浆在混凝土路面垂直上方进行钻孔施工，孔间距2m，上下游方向布置2排，平行布孔，上游排距离防浪墙边线0．5m，下游排距离防浪墙2．5m。

2防浪墙底部脱空灌浆施工工艺流程

施工准备一测量放样一钻孔一清孔时在沉浆池配制浆液卜灌浆一封孔场地及沉浆池清理

1、施工准备；在制浆站储备3’I4天的水泥、粉煤灰用量，并备足钻孔跟进的铁管及塑料管，保证防浪墙底部脱空灌浆施工进度要求}为了确定本次脱空灌浆的最佳灌浆参数，根据现场隋况选定区域(每个压力选择四个孔)做为灌浆试验段，在试验区域分别采用无压自流方式灌浆、o．1MPa压力下灌浆、0．2MPa压力下灌浆三种灌浆方案。三种方案灌浆中浆液水灰比均相同(1：1)。经试验，最后确定采用0．1MPa压力下灌浆

2、测放孔位；钻孔放样根据施工图采用全站仪测放控制点，控制点位置埋设钢筋桩，孔位误差不大于孔Ocm，测放好的孔位用红油漆予以标识。

3、钻孔施工•将地质钻机就位、固定后，进行钻孔施工，钻T孔T孔径为91mm，由于路面以下为石渣料填筑层，为避免塌孔及卡钻，成孔采用地质钻跟管钻进(9omm)，钻至防浪墙底板后，改用直径巾59mm金刚石钻头穿透防浪墙底板，钻孔需深人防浪墙基础垫层孔Ocm，必需保证钻孔穿透防浪墙底板，钻孔完成后下入巾80mmPVC护壁管，将护壁钢套管拔出。因坝顶路面存在不同程度的沉降，脱空灌浆孔放样后用全站仪测量每孔高程，以便准确控制每孔的钻孔深度。

4、清孔；因在钻孔过程中产生一定的碎屑、孔内有部分积水，灌浆前用风压将孔内碎屑及积水清除孔外，风管应插入孔底，清孔过程中匀速拔除，将孔内碎屑及积水全部清除，清理完毕后，采用测深锤检查清空效果，当清空比较彻底时，需要用有经验的技术人员进行检测，在清除过程中注意清孔人员的安全防护。

5、脱空灌浆；(1)灌浆方式采用纯压式方法进行灌浆，为避免浆液串人防浪墙上部填筑区，灌浆塞塞在防浪墙底板混凝土上，施工过程中必须保证塞位的准确，防止浆液串入上部填筑区，造成浆液浪费及灌浆栓塞无法拔出；(2)灌浆压力采用o．1MPa压力下灌浆；(3)灌浆材料：①灌浆用水泥采用P．0．32．5硅酸盐水泥，水泥必须符合规定的质量标准，不得使用受潮结块的水泥，水泥不得存放过久，出厂超过三个月的水泥不得使用；⑦砂中含泥量不应超出规范要求，在施工中按规范要求取样、检测；③防浪墙底部脱空灌浆采用MIO水泥砂浆，其水灰比根据试验确定为2：1，灌浆过程中为避免浆液离析，可适当加入粉煤灰，选用干排II级粉煤灰，粉煤灰中的Si02、A孔202、Fe203的含量不小于70％，烧失量不应超过30％，粉煤灰必须干净无杂物，以免影响浆液质量和增加施工难度；④灌浆用水必须符合规定；⑤底部脱空灌浆施工按先灌上游排，再灌下游排的施工顺序进行。

6、特殊情况处理；①灌浆过程中如发现漏浆，根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、加浓浆液、问歇灌浆等方法处理；②灌浆过程中发生与其它孔串浆，等被串孔排出砂浆时将其堵塞。③若灌浆过程中发现孔口冒浆应立即停止灌浆并拔出灌浆塞，防止卡塞事故的发生；灌浆中断后应立即冲孔尽快恢复灌浆，若中断时间超过30ram，则扫孔后重新灌浆。

7、灌浆结束标准；待达到灌浆设计压力，灌浆孔停止吸浆并继续灌注孔0分种即可结束该孔灌浆。

8、封孔；脱空灌浆结束后，排除孔内积水和污物，采用水泥砂浆将全孔封堵密实并抹平。

9、场地及沉浆池清理，防浪墙脱空灌浆过程中难免产生废浆、废水，以及钻孔过程中废弃的芯样，制浆过程中产生废浆将在已建的沉浆池中存放，待沉淀后清理，所有废弃物将统一用人工装编制袋运至指定渣场。每段灌浆完成后，待孔口混凝土终凝后，将对灌浆场地进行清洗，保持工作面清洁。

3脱空灌浆应注意的问题

1、脱空灌浆应选择气温相对较低时(以5～30~C为宜)，且气温相对干燥时进行。雨季或雨季之后的短时间内由于脱空的部位容易囤积大量雨水，使灌浆质量大大降低。

2、如果遇到浆液流通不畅，可以采取用泵压人适量空气，从而贯通脱空部位，使浆液分布均衡。

3、在不需要抬升板块高度时。应严格控制灌浆压力在1MPa左右。一旦出现压力超出控制范围的情况，应立即停止操作，最大程度的避免板体扰动情况的出现，或者由于灌浆栓塞拔起而导致意外伤害事故发生。

4、灌浆施工结束前，务必要在浆液未完全凝固时将接缝处的残渣清理干净，否则这些细碎的硬物会重新造成板块的破裂，从而引发不必要的返工。最后，还要对施工场地进行清理，避免扬尘等问题出现。

5、在具体实践中，应针对不同的情况采用不同的处理方式。

4质量保证措施

1、运至工地的水泥、粉煤灰必须附有厂家的质保书，在使用前工地试验室必须对其进行抽样检查，以确定产品质量。

2．钻孔过程中仔细做好原始钻孔记录。

3、浆液制备过程中严格按配比用台秤计量，计量误差应小于5％。

4、严格执行规定的灌浆结束条件。

结语

5．12地震后，经过对大坝防浪墙底部脱空灌浆处理，用声震法检测，脱空值均达到设计控制指标。该方法经济可行，简单实用且效果良好。钻孔过程中废弃的芯样，制浆过程中产生废浆将在已建的沉浆池中存放，待沉淀后清理，所有废弃物将统一用人工装编制袋运至指定渣场。每段灌浆完成后，待孔口混凝土终凝后，将对灌浆场地进行清洗，保持工作面清洁。