预灌浓浆施工技术的应用

维普资讯 http://www.cqvip.com ２８　东北水利水电　２００８年第５期（第２６卷第２８６期）　［文章编号］１００２—０６２４（２００８）０５—００２８—０２　预灌浓浆施工技术的应用　刘祥国　，朱立东　，兰彩虹　（１．吉林市水利水电勘测设计研究院，吉林吉林１３２０１３　２．吉林市船营区水利局，吉林吉林１３２０１１）　［摘　要］文章介绍了预灌浓浆施工过程中钻孔的布置、灌浆等具体技术细节。．应用效果证明，在漏浆、塌孔较　为严重的地层中进行水库除险加固防渗墙施工，预灌浓浆是一种快捷、经济、有效的处理方法。　［关键词］漏浆；塌孔；预灌浓浆　［中图分类号］ＴＶ５４３　［文献标识码］Ｂ　新地水库位于桦甸市横道河子乡境内，水库座　防渗墙施工中，施工机械主要采用液压抓斗，施　落于横道河支流杉松河上，是一座以防洪为主结合　工方法采用纯抓法施工，泥浆固壁，以保持槽孔壁的　灌溉、养鱼等综合利用的小（１）型水库，水库枢纽工　稳定。根据新地水库工程的实际情况，粘土质量　程主要由土坝、泄洪灌溉洞等建筑物组成。　不是十分理想，综合考虑，实际采用以膨润土泥　新地水库属于国家三期农业综合开发项目，自　浆为主的膨润土、水泥混合泥浆，作为防渗墙施　１９９４年动工兴建，１９９７年竣工，整个大坝及附属建　工的固壁泥浆。　筑物存在多处严重的安全隐患，致使大坝不能正常　防渗墙施工开始后，在４月３Ｏ日进行的５Ｏ，　运行，是一座病险水库。　５２，５４号槽孔施工中，孔深７．０～１０　ｍ时均发生大　新地水库除险加固设计由吉林市水利水电勘测　量漏浆的现象，最严重时，槽孔内浆液瞬间流失，并　设计研究院承担并于２００６年完成，本次土坝除险加　造成槽孔孔壁大面积的塌孔。由于槽孔内的冻土　固措施有坝顶宽由３　ｍ加宽到４　ｍ，前坝坡干砌块　层、及漂石层，形成漏浆，且漏浆的速度很快（漏浆　石重新砌筑，后坝坡天然植物护坡，坝体进行塑性混　数度达到每分钟３～４　ｍ　），来不及补充泥浆，造成　凝土防渗墙处理，两坝肩进行帷幕灌浆处理等。　导墙下的大面积塌孔，横向的塌孔距离最大处达到　新地水库除险加固工程的塑性混凝土防渗墙施　１．７　ｍ（距导向槽内侧面），由于及时采取措施，未造　工由中国水利水电基础工程局承担。防渗墙施工于　成更大的事故，但使施工进度、安全受到影响。　２００７年４月全面展开，防渗墙墙厚０．３　ｍ，最大深度　随后，在大坝中部的２８，３Ｏ，３４号槽孔施工至　２６．６２　ｍ。在原来的坝体施工中，由于各种原因，坝　５．０～６．０　ｍ时，也发生大量漏浆的情况，浆液从上　体粘土心墙埋藏有不规则的冻土层和大量的漂石，　游水库内发现有流出情况，３４号槽孔导墙上游平台　造成坝体内部局部存在架空现象。防渗墙部位填筑　出现塌空洞情况，施工不能继续进行。　材料掺杂冻土、风化料，最大粒径６０　ｃｍ，且局部为　水下填筑，无法进行碾压，填筑密实度较差，孔隙率　１　预灌浓浆施工钻孔的布置　也较大。　根据目前新地水库施工的实际情况，设计单位　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００８年第５期（第２６卷第２８６期）　和施工单位经过补充勘察、论证、咨询，研究确定采　东北水利水电　浆液配比参见表１　表１预灌浓浆浆液配比表　２９　用预钻孔灌注浓浆法对大空隙地层进行填充，可　以改善这种地层的漏浆状况，从而提高成槽施工　的安全，进而提高施工工效，并且是最为经济的　施工方法。　由于防渗墙施工工期十分紧张，为加快施工速　度，尽可采用全液压地质钻机进行钻孔，同时考虑槽　灌浆压力，根据孔内的吃浆量情况，灌浆压力采　孔的孔壁稳定，应尽量缩小槽孔的长度为原则。针　对这种情况，考虑在每个槽孔中，布置４～５个孔距　１．５　ｍ预灌浆孔，钻孔深度为１２　ｍ，对上部的冻土层　等大孔隙地层进行预灌浓浆处理，以减小漏浆发生　的可能性，从而为施工安全和提高施工工效提供保　证。预灌浆孔均考虑布置在防渗墙轴线位置上。　２钻孔施工　根据抓斗成槽施工的漏浆情况，和当地干部、群　众对于当年施工情况的回忆，地层条件较差的部位，　主要为上部１Ｏ～１２　ｍ范围内。根据本次工程施工　的实际情况，钻孔采用先进的ＳＭ一４００型全液压工　程钻机，跟管钻孔，直到计划深度。钻孔采用直径不　小于＋１３ｏ　ｍｍ的金刚石钻头及合金钻头进行。　根据钻孔过程中所遇到的孔内大孤石和块石的　情况，确定是否进行预爆破作业，预爆破作业后，重　新进行钻孔，直到计划的深度。成孔后，孔内下设预　灌浆管。然后拔出孔内的护壁套管，准备灌浆。　３灌浆施工　预灌浓浆采用灌浆花管自下而上分段卡塞灌注　法。具体工艺流程：ＳＭ一４００型全液压工程钻机跟　管钻进至终孔深度（预灌深度）＿÷从＋１４０　ＩｎＩｎ套管　中取出钻具，孔内下设专门加工的灌浆ＰＶＣ花管至　孔底，灌浆管直径为＋１０８　ｍｍ，壁厚不小于４　ＩｎＩｎ，每　节管的长度３—５　ｍ，可根据施工情况进行调整一起　拔６１４ｏ　ｍｍ套管一提升６１ｏ８　ｍｍ套管高度１　ｍ，向　套管内注桨一达到灌浆结束标准后起拔６１ｏ８　ｍｍ　套管个段长（０．７５～１．０　ｍ）一进行第二段灌注一　再依次循环反复进行至该孔灌浆顶高程＿÷灌浆完毕　进行封孔。灌浆浆液采用１：１以上浓度的稳定性浆　液。灌浆泵采用ＢＷ２００／４０・中压泥浆泵，浆液搅拌　采用自制１　ｍ　灌浆搅拌机搅拌。　用０．２～０．３　ＭＰａ。当吃浆量大时，采用小压力，当　吃浆量小时，采用较高的压力。　当孔内浆液灌注量超过１　０００　ｋｇ／ｍ时，可以采　用更浓的浆液进行灌注。超过２　０００　ｋｇ／ｍ时，即可　结束本段灌浆。　当灌浆压力达到０．３　ＭＰａ，灌浆注入率仍然较　低时（小于２　Ｌ／ｍｉｎ），可以结束灌浆。　灌浆采用孔口封闭，全孔一次灌注法施工。灌　浆结束后，灌浆花管废弃，不再进行处理和重复使　用。　４施工中的难点　（１）漂石层中钻孔中成孔较为困难，应选用稳　定较好的优质泥浆和工程钻机。　（２）浆液灌注中浆液流向可控性较差，应选用　较为合理的浆液配比和有经验的技术工人。　（３）浆液配比后期强度应合理确定，不然有可　能对今后的成槽带来一定的影响。　５结语　通过预灌浓浆处理后，防渗墙在抓取施工时未　出现大的漏浆、塌孔现象，从而保证了机械设备的施　工安全和施工进度，同时通过对坝体进行预灌处理，　对坝体中的裂隙和空洞进行了充填，加强了坝体的　稳定和强度，实践证明在漏浆、塌孔较为严重的地层　中进行防渗墙施工，预灌浓浆是一种快捷、经济、有　效的处理方法。　［收稿日期］２００７—１２一ｏ４　［作者简介】刘祥国（１９６７一），男，吉林省临江市人，研究　员，主要从事水利水电工程勘察设计与管理。