吳爭榮

（贛西土木工程勘測設(shè)計院 江西 宜春 336000）

1 工程主壩病險概況

上陽水庫位于樟樹市清豐山溪水系薌水支流的上陽溪，地處店下鎮(zhèn)謝家村，距樟樹市區(qū)19km，庫區(qū)流域中心地理位置為東經(jīng)115°39′，北緯27°56′，壩址以上控制流域面積18.8km2,總庫容2126萬m3，設(shè)計灌溉面積1.7萬畝，是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的中型水利樞紐工程。

水庫于1971年由清江縣水利電力局設(shè)計，江西省水利廳審批，同年11月動工興建，1972年4月基本建成受益，1987年至1990年對水庫進行了加固擴建，形成現(xiàn)有規(guī)模。水庫樞紐工程等級為Ⅲ等，主要永久性建筑物為3級，水庫樞紐工程主要建筑物有主壩、副壩、溢洪道、主壩壩下輸水涵管、副壩壩下輸水涵管等。

水庫運行多年來未發(fā)現(xiàn)大的庫岸崩塌現(xiàn)象。庫內(nèi)森林茂密，植被良好，河流固體徑流少，水庫淤積問題不大。為保障水庫的長治久安，決定對水庫主壩進行混凝土防滲墻、高噴及帷幕灌漿加固。

2 主壩加固主要內(nèi)容

2.1 混凝土防滲墻

主壩壩體防滲采用鉆抓法造塑性砼防滲墻，起止樁號為0+000.0～0+702.5m，全長702.5m，砼防滲墻軸線位于壩軸線上游1.5m上游處，墻體有效厚度為0.4m，防滲墻頂高程59.53m，導(dǎo)槽頂高程61.00m，樁號0+000.0～0+112.0m段墻底伸入強風(fēng)化基巖層1.0m，樁號0+112.0～0+590.0m墻底伸入全 風(fēng) 化 基 巖 層 1.0m， 樁 號0+590.0～0+702.5m墻底伸入壤土層1.0m，防滲墻造孔斜率≤3/1000，設(shè)計滲透系數(shù)小于 1.0×10-6cm/s，抗壓強度 R28≥3.0MPa,彈性模量 E28≤1000MPa。

2.2 灌漿

高壓旋噴灌漿起止樁號為0+000～0+112.0m，全長112.0m，呈一排布置，孔距1.6m，高壓旋噴灌漿頂部伸入強風(fēng)化基巖面以上1.0m，底部伸入強風(fēng)化基巖面以下1.0m，孔位偏差≤5cm，孔斜率≤1%，入巖深度≥1.0m，漿壓0.2 MPa～1.0MPa，流量 60L/min～80L/min，進漿密度≥1.5g/cm3，回漿密度≥1.3g/cm3。

3 加固的施工方法

3.1 液壓抓斗造砼防滲墻

防滲墻施工前先委托有關(guān)單位進行了防滲墻先導(dǎo)孔鉆探工作，先導(dǎo)孔鉆孔柱狀圖數(shù)據(jù)與實際施工鉆探地質(zhì)情況相符。

上陽水庫除險加固工程主壩采用抓斗法造砼防滲墻進行處理。處理范圍為樁號0+000.0～0+702.5，全長 702.5m，砼防滲墻墻頂高程為59.53m、防滲墻軸線離壩軸線上游1.5m，墻厚0.40m。

液壓抓斗造砼防滲墻施工工藝流程見圖1。

3.1.1 施工程序

3.1.2 砼防滲墻施工方法

（1）布置施工平臺：原大壩壩頂寬度達不到7m，無法滿足抓斗施工所需10m寬施工平臺的要求。施工時將原壩頂降低，開挖的部分土方直接堆放至下游做路肩培土，加大壩頂?shù)膶挾龋勾髩螇雾斖貙挼?0m，以利施工。

（2）修筑導(dǎo)向槽：沿防滲墻軸線方向設(shè)置導(dǎo)向槽。導(dǎo)向槽兩側(cè)墻體擬采用倒L型斷面，現(xiàn)澆C20砼構(gòu)筑。

（3）抓斗成槽及清孔換漿：成槽采用“三抓法”施工方案，即采用SG-22型液壓抓斗機先抓取槽段兩側(cè)的主孔，再抓中間的副孔成槽。

槽段劃分：大壩槽段劃分為Ⅰ、Ⅱ序槽段，其中Ⅰ序槽段長6.5m，Ⅱ序槽段長6.5m。先施工Ⅰ序槽段，再施工Ⅱ序槽段。

造孔成槽：槽段造孔成槽采用“三抓法”，在導(dǎo)向槽上放樣標(biāo)識孔位，將抓斗對正孔位后進行垂直造孔。先施工槽段兩端的主孔，主孔完成后再抓中間留下的副孔。主副孔完工即該施工槽段完工，經(jīng)監(jiān)理確定巖層巖性，并最終確定該施工槽段成槽深度。

圖1 大壩防滲墻施工流程圖

清孔換漿：槽段終孔驗收合格后進行清孔，清孔采用抓斗抓取淤泥，利用下設(shè)潛水排污泵抽漿，并及時用新鮮泥漿補充。清孔換漿結(jié)束后，進行槽段砼澆筑。

泥漿護壁：護壁泥漿在造孔過程中起固壁、懸浮、攜渣、冷卻鉆具和潤滑的作用，成墻后還可以增加墻體的抗?jié)B性能，泥漿采用膨潤土拌制。新制泥漿經(jīng)過24h膨化后，利用供漿管輸送至孔槽內(nèi)使用，成槽及槽段砼澆筑過程中回收的泥漿，經(jīng)凈化后可重復(fù)使用。槽孔孔口泥漿面在成槽過程中保持在導(dǎo)向槽頂面以下30cm～50cm范圍內(nèi)。

（4）防滲墻體砼澆筑：砼防滲墻是在泥漿下澆筑砼，采用直升導(dǎo)管法（每個槽段中安裝2根導(dǎo)管）進行墻體砼澆注，砼豎向順導(dǎo)管下落，利用導(dǎo)管隔離泥漿，使泥漿不與砼接觸，導(dǎo)管內(nèi)砼依靠自重壓擠下部管口的砼，并在已灌入的砼內(nèi)流運，擴散上升，最后置換出泥漿，保證砼的整體性。

（5）槽段接頭處理：相鄰槽段的銜接部分即為接頭，采用硬型鋼管隔離砼，使一期砼成弧形，當(dāng)施工二期槽段時用砼鋼刷刷洗一期槽段澆筑的砼弧形表面，以保證接頭質(zhì)量。

3.2 高噴灌漿施工方法

3.2.1 施工程序

主要施工程序為：準(zhǔn)備工作→鉆機就位→鉆孔→插管→噴射作業(yè)→沖洗→移動機具。

3.2.2 施工方法

（1）高噴灌漿的形式、施工軸線位置和施工技術(shù)參數(shù)及質(zhì)量要求。形式：高壓旋噴，灌漿采用三重管法。施工軸線位置：旋噴軸線位于砼防滲墻軸線上游側(cè)0.5m處，孔距1.6m。

施工技術(shù)參數(shù)：高壓水P=60MPa；壓縮氣 P=0.5MPa～0.7MPa；漿壓 P=1.0MPa；提升速度V=7cm/min；碎石層5cm/min～10cm/min；旋轉(zhuǎn)速度V=8r/min；水泥漿液的水灰比1.0～1.5。

（2）施工工藝

在施工前，按設(shè)計圖紙要求進行高噴模擬試驗，以確定施工技術(shù)參數(shù)，并報監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。

鉆機就位及鉆孔：灌漿鉆機安放在已放樣的孔位上，鉆頭對準(zhǔn)孔位的中心，鉆架校正水平，鉆桿保持垂直。鉆孔深度以伸入含礫粘土或基巖不小于0.5m，并通過現(xiàn)場取芯判別，且經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師認可。鉆孔作業(yè)時經(jīng)常量測鉆機豎直度以確保鉆孔豎直度，發(fā)現(xiàn)偏斜及時給予糾正。為防止塌孔，鉆孔時采用泥漿護壁。

制備漿液：泥漿攪拌機制備泥漿，泥漿比重不小于1.5，攪拌時間不短于2分鐘。泥漿隨拌隨用。

插管及噴灌作業(yè)：鉆孔完成后，噴機就位，校正機架水平和灌漿管的垂直度。灌注管插入高噴孔之前，采用中等壓力試噴，檢查噴射及灌漿系統(tǒng)是否暢通，然后用卷揚機將灌注管插入鉆孔地基設(shè)計深度。根據(jù)設(shè)計要求和技術(shù)參數(shù)，開動高壓泵、空壓機、泥漿泵進行噴射灌漿作業(yè)，按設(shè)計的提升速度提升噴灌管。噴灌中，隨時檢測或觀察泥漿比重、提升速度、漿壓、氣壓和設(shè)備的工作狀態(tài)等，出現(xiàn)問題及時采取針對性的措施進行處理，直到滿足設(shè)計要求。

移動機架和沖洗管路：高壓噴射灌漿完成一個孔后，機架移至新的鉆孔位置，插管進行新的鉆孔噴灌施工。若新的灌漿孔尚在鉆進，不能連續(xù)進行噴灌作業(yè)，則噴灌管道及設(shè)備必須及時沖洗干凈，防止余漿會硬化堵管。

3.2.3 特殊情況處理

（1）鉆孔在鉆進過程中如遇漏漿嚴重，立即停止鉆進并及時連續(xù)灌入泥漿。

（2）在高噴過程中，如遇孔口不返漿，并且漿液面不斷下沉，應(yīng)在原高程處靜噴，同時加入少量中粗砂于孔中，而且在該孔的壩腳附近內(nèi)巡視檢查是否出現(xiàn)冒漿，如出現(xiàn)冒漿，必須在冒漿處加壓鋪蓋或停止噴灌，待初凝后重新造孔，進行第二次噴射灌漿，直至達到封堵滲漏通道為止。

（3）如遇停電、機械事故造成停噴后，繼續(xù)噴射時，漿噴桿下插不小于20cm，以保證板墻在高度上的連續(xù)性。

3.2.4 質(zhì)量控制措施

（1）精確測量放樣定位，孔位誤差不大于5cm，定位的鋼筋或木樁要牢固，以免移動。

（2）灌漿用的水泥要保持新鮮，受潮結(jié)塊者不得使用；水泥出庫使用前應(yīng)對質(zhì)量作出鑒定，合格后方可使用。

（3）攪拌漿液時，對各種材料準(zhǔn)確計量，保證做到迅速、均勻、有效地攪拌。

（4）噴射注漿，應(yīng)自下而上連續(xù)進行，不得中斷。一旦需中斷卸管或其它因故中斷，應(yīng)盡快恢復(fù)灌漿，并要重新復(fù)噴，搭接長度不小于20cm，以保證墻體的整體性。

（5）冒漿處理：在旋噴過程中，往往有一定數(shù)量的土料，隨著一部分漿液沿著注漿管管壁冒出地面。冒漿量應(yīng)控制在注漿量的20%以內(nèi)，超過或完全不冒漿時，應(yīng)查明原因并采取相應(yīng)措施。

（6）通過試驗確定施工參數(shù)后，各參數(shù)不得自行變更，如遇特殊壩基需要更改施工參數(shù)，必須事前經(jīng)過監(jiān)理工程師同意，并報設(shè)計部門認可。

（7）詳細記錄每孔施工的施工時間、孔位偏差、注漿時間、提升速度等各項施工參數(shù)及施工中出現(xiàn)的意外情況及處理措施等。

4 結(jié)語

加固施工完畢后，上饒市水利工程質(zhì)量檢測站對帷幕灌漿體鉆孔7個，按25段進行壓水試驗，透水率為3.7Lu～9.7Lu，滿足設(shè)計要求。另對防滲墻0+038及0+169樁號防滲墻槽段搭接部位開挖檢查，結(jié)果表明：墻體呈青灰色、成色均勻、墻體垂直、搭接緊密無夾泥，墻體外觀質(zhì)量及外觀尺寸均符合設(shè)計要求。采取的砼芯樣連續(xù)完整，骨料分布均勻，見少量氣孔，未見明顯缺陷，實測墻體滲透系數(shù)均滿足設(shè)計要求。陜西水利