朱智元

摘 要：水利工程在施工過程中對(duì)隧洞回填普遍會(huì)采取灌漿技術(shù)，這是水利工程解決基礎(chǔ)工程問題的基本手段之一，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用可以高效地保障水利工程建設(shè)的隧洞質(zhì)量，同時(shí)灌漿也有利于加固隧洞的安全性，避免施工過程中出現(xiàn)一些不必要的事故?；诖耍岢鏊に矶丛O(shè)計(jì)中的回填灌漿施工工藝研究，具體包括水工隧洞設(shè)計(jì)中回填灌漿的漿液制作，灌漿分區(qū)、分序，確定回填灌漿布孔范圍，質(zhì)量檢查、封孔。

關(guān)鍵詞：水工 灌漿 施工

高壓回填灌漿是利用高壓技術(shù)將漿液灌進(jìn)巖石或土層的裂縫或破裂帶，以便提高巖體的綜合穩(wěn)定性與抗變形、侵蝕能力的灌漿方法。采取鉆孔或置入的孔管，向地下或建筑物體中的孔隙灌進(jìn)一種或幾種漿液，這種漿液最后會(huì)形成一種具備一定強(qiáng)度與阻水性的結(jié)石，這樣的工程施工工藝就叫做回填灌漿法?；靥罟酀{技術(shù)作為一項(xiàng)應(yīng)用性較強(qiáng)、推廣范圍極其廣泛的工程利用技術(shù)，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在礦山、水壩、水工隧道、地鐵交通、橋梁、土木工程等各個(gè)領(lǐng)域，主要用于降低巖體的滲水性、增加其強(qiáng)度或減小地基巖體的壓縮性。為了更好地實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，鉆機(jī)將灌漿孔鉆到預(yù)先準(zhǔn)備好的土層以后，將漿液以壓力的方式緩慢注入，直至漿液點(diǎn)周遭的孔隙或破裂帶被漿液回填到符合設(shè)計(jì)要求為止。同時(shí)，灌漿技術(shù)也經(jīng)常被用來修復(fù)、整理各種建筑物的裂縫。

1.水工隧洞設(shè)計(jì)中回填灌漿的漿液制作

回填灌漿所需的原材料以及制漿所使用的水泥必須保證是新鮮水泥，受潮、結(jié)塊或者是出廠時(shí)間已經(jīng)超過2個(gè)月的水泥都不得應(yīng)用在施工中。攪拌水需要利用地下水，且必須符合水利工程攪拌和用水的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不含油污、污泥等雜質(zhì)，其pH 值與礦物質(zhì)含量等必須符合國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，拌漿水的溫度不得低于60℃?；炷恋墓芷r砌在完成安裝以后，管片和基地圍巖之間出現(xiàn)自下而上逐漸變大的圓弧形縫隙。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，該縫隙充滿礫石、泥沙以后，必須馬上從管片環(huán)下方到上部逐漸灌漿，漿液性質(zhì)必須滿足低粘度、高滲水性，以便其抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。另外，兩套相對(duì)獨(dú)立的灌漿系統(tǒng)被安裝在相關(guān)套設(shè)備的尾部，這樣當(dāng)水泥被特制的罐車運(yùn)進(jìn)隧洞內(nèi)后，利用傳輸系統(tǒng)可以將其快速、有效的輸進(jìn)制漿機(jī)中，與此同時(shí)，電子秤必須根據(jù)相關(guān)配合比例將各種原材料進(jìn)行自動(dòng)秤重，制備好的漿液利用自動(dòng)操作放入攪拌機(jī)內(nèi)，最后由灌漿泵通過高壓輸管注入各個(gè)灌漿孔，各個(gè)灌漿孔所需注入漿液的體積、水泥的會(huì)亮、灌漿的壓力、灌漿的流速以及灌注所用的時(shí)間等一系列參數(shù)，都可以設(shè)置在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間段內(nèi)，利用灌漿記錄儀進(jìn)行跟蹤記錄。具體的過程見圖1。

需要說明的是，灌漿漿液采取415#抗硫酸鹽型水泥，利用100mm方孔篩的篩余量小于3%，拌漿桶采取高速攪拌機(jī)，其轉(zhuǎn)速規(guī)定為1 500轉(zhuǎn)/min，儲(chǔ)漿桶采取YPJ-890型多層立式攪拌機(jī)，高速攪拌機(jī)內(nèi)水泥漿液進(jìn)篩后迅速放入低速攪拌桶內(nèi)，而漿液濃度采取重量比為4：1、3：1、2：1、1：0.5、0.5：0.25、0.1：0.2共6個(gè)等級(jí)，利用相關(guān)運(yùn)算確定各個(gè)等級(jí)的漿液配合比例，施工過程中為精準(zhǔn)定量，同時(shí)便也為了便于施工操作，水泥應(yīng)以整袋量加人，不足整袋量必須過臺(tái)秤進(jìn)行準(zhǔn)確的稱量。水泥漿液的配制必須嚴(yán)格控制水、灰比例，施工過程中可以根據(jù)土壤性質(zhì)以及室內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)初步完成，之后再根據(jù)實(shí)際場(chǎng)地的施工狀況進(jìn)行二次修改。

2.灌漿分區(qū)、分序

灌漿漿液采取孔口循環(huán)、孔內(nèi)壓力式的方法對(duì)全孔進(jìn)行一次性的灌漿法，灌漿機(jī)則采取BW-530型泥漿泵輸送漿液。止?jié){塞利用擠壓式復(fù)合材料塞，灌漿管使用高壓鋼編管。灌漿壓力根據(jù)設(shè)計(jì)和工程相關(guān)具體的要求去施工，回填灌漿采取0.1-0.4MPa。頂拱回填灌漿需要分區(qū)段去進(jìn)行，每個(gè)區(qū)段的具體長(zhǎng)度不應(yīng)該大于3個(gè)襯砌段。灌漿分一序孔與二序孔兩個(gè)序孔，二序孔中還包括頂孔。一序孔完成灌漿工作48小時(shí)以后再進(jìn)行二序孔灌漿。低位孔灌漿的時(shí)候，高位孔可以用于排水、排氣等。當(dāng)高位孔排出大量的濃漿以后，可將低位孔進(jìn)行堵塞，改從高位孔處進(jìn)行灌漿處理，根據(jù)這個(gè)順序繼續(xù)直至結(jié)束，同時(shí)也要做好必要的灌漿記錄，作為停灌工作的依據(jù)。另外需要注意的是，當(dāng)高位灌漿孔有漿液流出的時(shí)候，此時(shí)就需要及時(shí)更換灌漿管連接至此串漿孔，從串漿孔輸入漿灌注，灌漿手法同上述。而對(duì)于無漿液流出的孔，只需要做好單獨(dú)進(jìn)漿灌注工作即可。

3.確定回填灌漿布孔范圍

在施工以前，必須嚴(yán)格根據(jù)施工方案的具體要求對(duì)鉆孔進(jìn)行標(biāo)記，利用專業(yè)的YT-91型鑿巖機(jī)鉆孔。鉆孔中絕對(duì)不可以忽略一些細(xì)節(jié)性的小問題，比方說孔徑、孔深的大小以及長(zhǎng)短、質(zhì)量等，一旦鉆孔不符合施工設(shè)計(jì)方案的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，就需要使用C20 砼砂漿填充。孔點(diǎn)的設(shè)置和鉆孔是水工隧洞進(jìn)行回填灌漿順利完成的基礎(chǔ)與前提條件，隧洞鉆孔施工采取手握式風(fēng)鉆從預(yù)設(shè)管道中鉆孔，鉆孔的孔徑不得小于40mm，孔深進(jìn)入巖體15cm深，鉆孔過程中仔細(xì)記錄孔的厚度以及空腔大小;遭遇大的塌方地段時(shí)，鉆孔深度有必要適當(dāng)加深，確保鉆孔穿過混凝土噴射體。實(shí)際表明，砌體和隧洞圍巖之間產(chǎn)生孔隙的主要原因是施工襯砌混凝土沒有完全填滿以及施工后混凝土進(jìn)行一定程度的收縮而形成。封拱時(shí)，當(dāng)混凝土入土后尚處在限流狀態(tài)下，借助自重下落的物理作用，普遍來說斷面兩邊與底拱很容易被填滿，加上凝固中地下水逐漸上升，縫隙自然出現(xiàn)在頂拱區(qū)域內(nèi)。至于混凝土出現(xiàn)一定程度的收縮主要是由于干縮與溫差的影響，一般水工隧洞洞體在地下埋藏較深，當(dāng)洞內(nèi)水分充沛，干縮較少的時(shí)候，可以不考慮收縮的原因。所以回填灌漿布孔方位主要集中于拱頂與腰部位置。

4.質(zhì)量檢查、封孔

封孔時(shí)將噴漿管放在距離孔底大約0.5m處，用泥漿泵壓進(jìn)0.5：1的濃水泥漿，并把孔內(nèi)的水與稀漿全部清理出來，待孔口返出濃漿時(shí)立刻停止注漿，安裝止?jié){塞后，繼續(xù)灌注0. 5：1的濃漿，進(jìn)行封孔;在灌漿結(jié)束7天后才可以繼續(xù)進(jìn)行回填灌漿的質(zhì)量檢查，需要注意的是，若是在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，開始12min后的注入量并沒有超過15L，則此次灌漿視為合格。對(duì)于灌漿結(jié)束條件具體參照表1。用于回填灌漿的水泥必須確定是由國(guó)家規(guī)定要求的物質(zhì)部門提供的。使用水泥必須有相關(guān)材質(zhì)證明或出廠合格證，各項(xiàng)指標(biāo)嚴(yán)格符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。其它材料也必須根據(jù)采購(gòu)流程的一系列要求去進(jìn)行采購(gòu)，保證選擇合格的生產(chǎn)廠家。全部原材料在進(jìn)入場(chǎng)地后都需要進(jìn)行驗(yàn)收與質(zhì)量抽檢，合格后才可以入庫(kù)，并填寫驗(yàn)收和抽檢記錄表格。

5.結(jié)束語

本文對(duì)水工隧洞設(shè)計(jì)中的回填灌漿施工工藝進(jìn)行分析，依托水工隧洞設(shè)計(jì)的相關(guān)應(yīng)用機(jī)制，根據(jù)回填灌漿施工工藝的要點(diǎn)分析，實(shí)現(xiàn)本文研究。希望本文的研究能夠?yàn)樗に矶丛O(shè)計(jì)中的回填灌漿施工工藝的方法提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張社祥，丹建軍，成益洋.水工隧洞的灌漿施工技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018，（35）：115-116.

[2]王英杰.龍鳳山水庫(kù)輸水洞回填灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2019，（2）：184-185.