高奇軍

摘 要：論述關(guān)于袖閥管灌漿施工工藝的參數(shù)問題。袖閥管灌漿的效果受限于工程環(huán)境及灌漿孔的孔深、間距、灌漿料的配合比、灌漿壓力等工藝參數(shù)。根據(jù)不同的灌漿參數(shù)，選擇不同的灌漿試驗(yàn)區(qū)域.待養(yǎng)護(hù)期結(jié)束，采用鉆孔注水檢測(cè)法測(cè)定灌漿處理的滲透系數(shù)，以確保袖閥管灌漿處理的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：袖閥管；灌漿；工藝參數(shù)

1 工程概況

大沙河倒虹吸位于南水北調(diào)溫博段第三施工標(biāo)。其中進(jìn)口漸變段樁號(hào)IV27+307.2-IV27+352.2，出口漸變段IV27+729.2-IV27+798.2.底板采用500mm厚c10蓋重混凝土及500mm厚c20鋼筋混凝土內(nèi)配雙層雙向？準(zhǔn)12的鋼筋網(wǎng)片，灌漿處理主要位于場(chǎng)地內(nèi)第4地質(zhì)地層：卵石：具泥沙充填，局部夾礫卵石層或重粉質(zhì)粘土、細(xì)砂透鏡體，黃褐色，中密，本層厚1.4～13.5m。

2 設(shè)計(jì)概述

（1）大沙河倒虹底板下袖閥管灌漿按照設(shè)計(jì)灌漿孔的順序進(jìn)行灌漿，灌漿壓力初定為0.3MPa，灌漿材料采用粉煤灰水泥漿，水泥強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)不低于42.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥，水泥與粉煤灰之比為1：2，干料與水之比為1：2，可根據(jù)需要加入速凝劑。

（2）固結(jié)灌漿孔布置呈梅花型，孔距、排距暫按照2.5m計(jì)。

（3）灌漿前應(yīng)先進(jìn)行灌漿試驗(yàn)，以進(jìn)一步調(diào)整灌漿壓力、孔排距、灌漿材料及其他灌漿參數(shù)。

（4）灌漿完成后應(yīng)在灌漿薄弱部位鉆孔檢測(cè)滲透系數(shù)，檢測(cè)孔數(shù)應(yīng)不小于總孔數(shù)的5%，滲透系數(shù)不合格者需進(jìn)行補(bǔ)灌。

（5）灌漿后基礎(chǔ)的滲透系數(shù)不大于1×10-5cm/s。

3 灌漿參數(shù)的確定

3.1 灌漿區(qū)的劃分

試驗(yàn)區(qū)一：

選取的灌漿參數(shù)為：灌漿壓力0.3MPa，灌漿孔間距、排距均為1m，灌漿漿液采用粉煤灰水泥漿和純水泥漿兩種，其中粉煤灰水泥漿液的水泥與粉煤灰之比1：1，干料與水之比為1：1；純水泥漿的水泥與水之比為1：1，分兩序進(jìn)行。

試驗(yàn)區(qū)二：

選取的灌漿參數(shù)為：灌漿壓力0.3MPa，灌漿孔間距、排距均為1.5m，灌漿漿液采用粉煤灰水泥漿和純水泥漿兩種，其中粉煤灰水泥漿液的水泥與粉煤灰之比1：1，干料與水之比為1：1；純水泥漿的水泥與水之比為1：1，分兩序進(jìn)行。

試驗(yàn)區(qū)三：

選取的灌漿參數(shù)為：灌漿壓力0.3MPa，灌漿孔間距、排距均為2m，灌漿漿液采用粉煤灰水泥漿和純水泥漿兩種，其中粉煤灰水泥漿液的水泥與粉煤灰之比1：1，干料與水之比為1：1；純水泥漿的水泥與水之比為1：1，分兩序進(jìn)行。

試驗(yàn)區(qū)四：

選取的灌漿參數(shù)為：灌漿壓力0.3Mpa，灌漿孔間距、排距均為2.5m，灌漿漿液采用粉煤灰水泥漿和純水泥漿兩種，其中粉煤灰水泥漿液的水泥與粉煤灰之比1：1，干料與水之比為1：1；純水泥漿的水泥與水之比為1：1，分兩序進(jìn)行。

3.2 灌漿工藝流程

灌漿施工流程：測(cè)量定位→鉆機(jī)成孔→清孔→下套殼料→下袖閥管→制漿→開環(huán)灌漿→灌漿結(jié)束→移機(jī)。

3.2.1 鉆孔施工

采用回轉(zhuǎn)式地質(zhì)鉆機(jī)成孔，采用針狀合金鉆頭鉆進(jìn)。泥漿作為沖洗液，開孔孔徑120mm，灌漿孔孔徑101mm。采用一次成孔法，鉆至設(shè)計(jì)高程后停止鉆進(jìn)。

排間鉆孔分為二序施工，同排鉆孔間隔分序施工。先鉆一序孔后鉆二序孔。

鉆孔過程中，遇地層變化等異常情況，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)記錄，確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

鉆孔結(jié)束后，經(jīng)監(jiān)理對(duì)鉆孔位置、深度、垂直度等進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方能進(jìn)行下一步施工。

3.2.2 灌注套殼料

灌注套殼料：套殼料是由水泥、粘土按一定配比（水泥：粘土：水為1：1.5：1.88（重量比））混合制成的漿液。將導(dǎo)管下至孔底10cm處，用灌漿泵通過導(dǎo)管將套殼料送到孔底，使套殼料自下而上全部置換孔內(nèi)泥漿，直到套殼料從孔口溢出。澆注套殼料必須連續(xù)進(jìn)行，不得中間停頓。灌注套殼料的時(shí)間力求最短，最長不宜超過20min。

3.2.3 下袖閥管

袖閥管是在直徑50mm的PVC塑料管上按間隔35～50cm的距離開8～10個(gè)直徑6～8mm的小孔，開孔范圍長約5-8cm，各小孔的位置相互錯(cuò)開；在開小孔約10cm長的外面套上一層約3mm的橡膠膨脹圈（即袖閥），兩端用防水橡膠密封制作。套殼料注入完畢后立即下入袖閥管，袖閥管位置應(yīng)居中并固定，管底高程應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，管口應(yīng)該高出地面10～20cm，管口應(yīng)加以保護(hù)，防止灌漿時(shí)袖閥管管口被堵塞。

待凝：套殼料灌注完畢后，須待凝5d才能灌漿。

3.3 灌漿施工

3.3.1 灌漿材料

灌漿材料嚴(yán)格按照前面試驗(yàn)區(qū)的材料要求拌制制漿材料的稱量誤差應(yīng)小于5%。每部灌漿機(jī)都配備一部專用的灰漿攪拌機(jī)。

水泥漿攪拌時(shí)間不小于3min。漿液使用前必須過篩，漿液制備至用完時(shí)間不宜大于4h，超過4h的余漿應(yīng)作為廢漿處理。

3.3.2 灌 漿

灌漿采用自下而上灌漿法，先灌最底環(huán)（第一環(huán)），逐環(huán)上移。

灌漿工序：

套殼料待凝到規(guī)定強(qiáng)度后，即準(zhǔn)備灌漿。首先用清水將袖閥管沖洗干凈，然后向袖閥管內(nèi)下入單塞式灌漿塞，灌漿塞出漿口與袖閥管環(huán)孔位置應(yīng)一致。用灌漿泵對(duì)袖閥管內(nèi)灌漿段逐漸加壓，直到清水通過袖閥管的孔眼將套殼料壓開，使套殼料產(chǎn)生裂縫，即開環(huán)。開環(huán)后，即向砂卵石層中灌注規(guī)定配合比的水泥漿。

開環(huán)標(biāo)準(zhǔn)：注入量突然大增，壓力突然降低。

灌漿次序：先灌邊排孔，后灌中間排孔。每排孔采用逐漸加密方式灌注。

3.3.3 灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)和封孔

每個(gè)灌漿段灌漿最大壓力條件下，當(dāng)注入率<1L/min時(shí)，繼續(xù)穩(wěn)壓灌注30min后終注。

如果灌漿過程中如回漿變濃，可換用相同水灰比的新漿灌注，若效果不明顯，繼續(xù)灌注30min，即可結(jié)束灌注也不再進(jìn)行復(fù)灌。

袖閥管灌漿結(jié)束并驗(yàn)收合格后對(duì)袖閥管進(jìn)行封孔，封孔采用純水泥漿。

3.4 滲透性的試驗(yàn)檢測(cè)

待灌漿結(jié)束養(yǎng)護(hù)7d以委托有資質(zhì)的工程質(zhì)量檢測(cè)站對(duì)灌漿處理效果進(jìn)行鉆孔注水法檢驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果如下：

試驗(yàn)區(qū)一：

灌漿孔間距為1.0m，純水泥灌漿試驗(yàn)區(qū)透水率q=2.4Lu，水泥粉煤灰混合漿液灌漿試驗(yàn)區(qū)透水率q=4.6Lu。

試驗(yàn)區(qū)二：

灌漿孔間距為1.5m，純水泥灌漿試驗(yàn)區(qū)透水率q=5.8Lu，水泥粉煤灰混合漿液灌漿試驗(yàn)區(qū)透水率q=5.6Lu。

試驗(yàn)區(qū)三：

灌漿孔間距為2.0m，純水泥灌漿試驗(yàn)區(qū)透水率q=8.3Lu，水泥粉煤灰混合漿液灌漿試驗(yàn)區(qū)透水率q=9.2Lu。

試驗(yàn)區(qū)四：

灌漿孔間距為2.5m，水泥粉煤灰混合漿液灌漿試驗(yàn)區(qū)透水率q=12Lu。

根據(jù)《水利水電工程高壓噴射灌漿技術(shù)規(guī)范》（DL/T5200-2004）條文說明第10.1.7條，若要求k≤1×10-5cm/s，則q=1～5Lu。根據(jù)試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果，上述試驗(yàn)區(qū)中只有試驗(yàn)區(qū)一滿足設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié) 論

經(jīng)過檢測(cè)只有試驗(yàn)一區(qū)能滿足設(shè)計(jì)滲透系數(shù)k≤1×10-5cm/s的要求，根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況及試驗(yàn)呂榮值的大小比較最后確定灌漿參數(shù)為：灌漿孔間距為1.0m，純水泥灌漿。

參考文獻(xiàn)

[1]《水利水電工程高壓噴射灌漿技術(shù)規(guī)范》（DL/T5200-2004）.