楊小華

摘 要：固結(jié)灌漿是為了改善節(jié)理裂隙發(fā)育或有破碎帶的巖石的物理力學(xué)性能而進(jìn)行的灌漿工程，在水利水電工程中應(yīng)用較為廣泛。超前鉆孔預(yù)埋灌漿管、灌漿與混凝土澆筑同步進(jìn)行的施工方法在察汗烏蘇水電站調(diào)壓井豎井固結(jié)灌漿施工中的應(yīng)用取得了良好的施工效果，節(jié)約了施工成本，提高了施工效率，確保了施工質(zhì)量和安全。

關(guān)鍵詞：察汗烏蘇水電站；調(diào)壓井豎井；固結(jié)灌漿；超前鉆孔；預(yù)埋灌漿管；灌漿與混凝土澆筑同步進(jìn)行

1 工程概述

察汗烏蘇水電站工程位于新疆維吾爾自治區(qū)巴音郭勒蒙古自治州和靜縣內(nèi)的開都河上，是開都河中游河段水電規(guī)劃九個(gè)梯級中的第七個(gè)電站。調(diào)壓井布置在引水隧洞末端和壓力鋼管洞首端間，采用阻抗、地埋式布置，豎井為圓形斷面，開挖直徑30m，井頂高程1672.30m，井底高程（隧洞段底板高程）1593.20m，垂直高差達(dá)79.1m，采用鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度從頂至底分別為1.5m、2.0m、2.5m，2006年至2007年間施工完畢。

豎井圍巖主要為微風(fēng)化～新鮮巖體，僅上部有少量弱風(fēng)化巖體，巖體中斷裂構(gòu)造不發(fā)育，主要為小斷層及裂隙，巖體完整性較好，多呈中厚層狀結(jié)構(gòu)，圍巖以Ⅲ類為主，部分為Ⅱ類，斷裂帶或裂隙密集帶為Ⅳ類，穩(wěn)定性較差～基本穩(wěn)定。其中Ⅱ類約占15%，Ⅲ類約占65%，Ⅳ類約占20%。

2 灌漿設(shè)計(jì)

豎井固結(jié)灌漿為有蓋重固結(jié)灌漿，設(shè)計(jì)孔垂直于基巖面布置在整個(gè)井壁上，豎直方向排距3m，排內(nèi)間距3.14m（按圓心角12°布設(shè)），梅花型布置，孔深入基巖5m，鉆孔孔徑為38mm。按環(huán)（排）間不分序、環(huán)（排）內(nèi)加密不分序、自下而上分層的原則全孔一次性施灌。

3 施工方案選擇

豎井常規(guī)的有蓋重固結(jié)灌漿的施工方法主要有：

（1）混凝土全部澆筑完成后采用搭設(shè)滿堂紅排架集中進(jìn)行造孔、灌漿施工。該施工方法施工周期長、排架搭設(shè)難度大、工作量大。

（2）混凝土全部澆筑完成后采用吊籃集中進(jìn)行造孔、灌漿施工。該施工方法施工周期長、吊籃數(shù)量多或移動(dòng)次數(shù)多、吊籃固定難度大、安全隱患突出。

（3）混凝土澆筑過程中按照上部進(jìn)行混凝土澆筑，下部進(jìn)行灌漿造孔、灌注施工。該施工方法一是因鋼筋制安、混凝土澆筑、灌漿造孔、漿液灌注等工序同步進(jìn)行會造成井內(nèi)交叉作業(yè)頻繁、危險(xiǎn)源多、安全隱患突出，若在各工序部位增設(shè)防護(hù)措施，則因豎井?dāng)嗝娲?、垂直高差大而輔助工作量大，實(shí)施困難。二是制漿站、供風(fēng)站布置難度大，若布置在豎井頂部，則會因經(jīng)過鋼筋制安和混凝土施工區(qū)域而致使管路損壞幾率大，況且風(fēng)管穿過施工區(qū)域安全隱患大；若布置在豎井底部，首先是由于施工場地狹窄而無法布置，其次是高差大，施工管路布設(shè)長造成設(shè)備負(fù)荷大，設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)成本高。

因此，受該豎井?dāng)嗝娉叽绱?、垂直高差大的特點(diǎn)影響，若采用常規(guī)的有蓋重固結(jié)灌漿施工方法進(jìn)行施工，則存在施工周期長、施工成本高、安全隱患突出等缺點(diǎn)。

鑒于以上原因，為了克服豎井施工作業(yè)交叉頻繁、安全隱患突出等缺點(diǎn)，本著“降低工程施工成本、加快工程施工進(jìn)度、確保工程施工安全”的原則，將豎井固結(jié)灌漿采用超前鉆孔預(yù)埋灌漿管、灌漿與混凝土澆筑同步進(jìn)行的施工方法進(jìn)行施工，具體如下：

（1）為確保灌漿孔不因錨桿注漿時(shí)漿液串漿堵孔，豎井開挖分成兩個(gè)半幅進(jìn)行，高度按3m一層控制，在一個(gè)半幅的一層開挖和錨桿支護(hù)全部完成后進(jìn)行鋼筋網(wǎng)掛設(shè)時(shí)就開始進(jìn)行固結(jié)灌漿孔造孔（混凝土噴護(hù)前將孔口堵塞即可）。造孔時(shí)操作人員直接站在地面上或利用錨桿支護(hù)搭設(shè)的移動(dòng)式平臺進(jìn)行操作，取消了滿堂紅排架的搭設(shè)或吊籃的布置。為給預(yù)埋灌漿管提供嵌入支點(diǎn)，鉆孔時(shí)孔口20cm深度鉆孔直徑為45mm。

（2）混凝土澆筑按固結(jié)灌漿孔上1m處進(jìn)行分層。在鋼筋制安完成后立即進(jìn)行驗(yàn)孔工作，孔位驗(yàn)收合格后立即預(yù)埋灌漿管，預(yù)埋管為?45mmPVC軟管，一端嵌入孔內(nèi)20cm，用錨固劑將孔壁周圍封堵密實(shí)，防止?jié)仓幕炷翝{液堵塞預(yù)埋管，另一端延內(nèi)側(cè)鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)向上伸出混凝土分層的施工縫表面并做好標(biāo)記以便后期灌漿。預(yù)埋灌漿管采用綁扎方式牢固固定在結(jié)構(gòu)鋼筋上。若驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)有塌孔、堵孔現(xiàn)象，則先掃孔驗(yàn)收后進(jìn)行管路預(yù)埋。

（3）根據(jù)混凝土配合比試驗(yàn)結(jié)果，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%需要3～4d，而該豎井每層混凝土施工時(shí)間基本在7d，每層混凝土內(nèi)有一排固結(jié)灌漿孔，所以，待混凝土強(qiáng)度滿足要求且在上層混凝土澆筑前在混凝土分層的施工縫表面平臺上進(jìn)行固結(jié)灌漿灌注施工，取消了施工排架的搭設(shè)或施工平臺的布置。

4 施工技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

（1）開挖支護(hù)施工過程中超前鉆孔預(yù)埋灌漿管。

（2）預(yù)埋灌漿管上引最大限度地減少混凝土永久外露面孔洞。

（3）預(yù)埋灌漿管上引在混凝土分層施工縫平臺上灌漿，規(guī)避了側(cè)壁灌漿施工操作平臺的搭設(shè)以及模板拆除后側(cè)壁無法找出灌漿管管口現(xiàn)象的發(fā)生。

5 創(chuàng)新施工方法取得的成效

該豎井通過超前鉆孔預(yù)埋灌漿管、灌漿與混凝土澆筑同步進(jìn)行的施工技術(shù)的成功運(yùn)用，不僅取消了施工排架的搭設(shè)、減少了輔助工作，而且規(guī)避了交叉作業(yè)帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)，降低了施工成本，加快了施工進(jìn)度，同時(shí)確保了工程的施工質(zhì)量和安全，取得了良好的效果。

（1）施工工期方面。經(jīng)過施工技術(shù)的實(shí)施表明，每層固結(jié)灌漿造孔進(jìn)尺為150m，錨桿插桿注漿完成后在鋼筋網(wǎng)掛設(shè)時(shí)就開始進(jìn)行固結(jié)灌漿孔造孔，安排3臺YT28氣腿鉆機(jī)造孔，在噴護(hù)混凝土完成前即可完成固結(jié)灌漿孔的造孔；灌漿在混凝土分層的施工縫平臺上實(shí)施，在最后一層混凝土澆筑完成5天后即完成了固結(jié)灌漿施工。所以，該施工技術(shù)比常規(guī)的有蓋重固結(jié)灌漿施工方法縮短了近1個(gè)月的工期。

（2）施工質(zhì)量方面。采用預(yù)埋管上引在混凝土分層施工縫平臺進(jìn)行灌漿，灌漿后封孔在混凝土施工縫處，不在井壁永久混凝土外露面，確保了混凝土的外觀質(zhì)量。該豎井通過該技術(shù)的實(shí)施，整個(gè)井壁混凝土表面除檢查孔外沒有一處其它修飾，不管是在施工過程中的質(zhì)量巡檢還是工程完工后的各項(xiàng)評優(yōu)檢查中均得到了各級領(lǐng)導(dǎo)和專家的一致好評。

（3）施工成本方面。取消施工排架的搭設(shè)或吊籃的布置，大幅度減少了混凝土表面孔洞的封堵和修飾，以及工期的縮短均降低了工程的施工成本。

（4）施工安全方面。該施工技術(shù)的運(yùn)用基本規(guī)避了灌漿施工和混凝土施工的交叉作業(yè)，減少了施工安全危險(xiǎn)源，最大程度地降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

6 結(jié) 語

在該豎井固結(jié)灌漿施工結(jié)束后，經(jīng)過對所取得的效果進(jìn)行評價(jià)和分析，證明該施工技術(shù)方案是科學(xué)合理的。通過在技術(shù)方案上的積極創(chuàng)新，與參建各方的積極溝通和交流，在施工技術(shù)、施工工藝及施工組織上總結(jié)了較為成功的施工經(jīng)驗(yàn)，取得了較好的應(yīng)用成果，同時(shí)為其它類似工程的設(shè)計(jì)和施工提供了較好的借鑒，特別是對水利水電工程中大型地埋式調(diào)壓井、閘門井豎井、各類斜井等的固結(jié)灌漿施工提供了合理、有效的施工工藝，具有較大的借鑒價(jià)值和推廣價(jià)值。