水工隧洞灌浆施工要点分析

1、水工隧洞灌浆施工要点分析【摘要】隧洞施工通常是开挖、支护、衬砌和灌浆工序之间依次交替施工，灌浆工作应严密衔接在衬砌施工后，并严格按规范及设计要求施工。施工中如不能控制灌浆质量及进度，即便是后期进行多次补灌，也不能达到既经济又圆满的效果。本文介绍了水工隧洞灌浆的基本特征，分析研究了水工隧洞灌浆施工要点。 【关键词】水工隧洞灌浆施工要点 中图分类号：TV672+.1文献标识码： A 文章编号： 水工隧洞的灌浆是从坝基基础灌浆技术中演化而来的，灌浆技术在隧洞的使用中虽然和大坝灌浆有很多区别，但基本原理和目的都是相同的，都是通过机械产生的压力将灌浆材料注入到岩体的裂隙中，以达到加固围岩，改善围岩和混凝

2、土的受力结构，提高岩体的承载能力。通过判断岩层吃浆量的大小、灌浆压力变化后及时调整浆液浓度，对于高效率的完成水工隧洞灌浆是非常重要的，特别是在局部岩层破碎的特大吃浆段，只有在具备施工经验的前提下，才能灵活掌握灌浆方法，及时处理，提高效率，保证灌浆质量。 一、水工隧洞灌浆的基本特征 在交通隧洞、水工隧洞等洞室工程中，由于岩石的地质、衬砌混凝土浇筑及混凝土终凝的收缩等原因，隧洞灌浆主要有：周边进行岩石固结灌浆、隧洞上部1200 的范围进行脱空回填灌浆、钢板与衬砌混凝土接触面进行钢衬接触灌浆等隧洞灌浆应用非常普遍。它们为改善节理裂隙发育或有破碎带的岩石的物理力学性能而进行的灌浆工程。固结灌浆主要作用

3、是： 提高岩石的整体性与均质性；提高岩石的抗压强度与弹性模量； 减少岩石的变形与不均匀沉陷。 隧洞施工是一个不确定因素较多的施工项目，它的施工历时一般较长，灌浆施工始终伴随隧洞的整个施工过程中，如果在隧洞施工中只考虑按时贯通，严重压缩、减少或省略灌浆工作，不只是在施工、运行中隧洞存在安全隐患，也会对后期灌浆产生不良的影响。如在围岩不太稳定的地段有失稳的危险；围岩塌落使衬砌、管片产生裂缝；膨胀岩、结晶盐段围岩与衬砌之间空隙被盐结晶及膏状物填满，后期灌浆无法封闭通道；以及在衬砌外部由于渗透水的作用产生强渗漏通道不易封堵等问题。因此，隧洞施工中应该保证灌浆的施工，不能随意压缩和消减灌浆施工时间，其次

4、要及时对需要灌浆、可以灌浆的部位及时组织施工。 灌浆施工时还要根据开挖情况，及时了解岩层裂隙发育、裂隙走向、岩层类型、渗水情况、水质等因素，选择合适的灌浆材料；并在不同地层条件下做灌浆试验，选取合适的灌浆参数。 二、水工隧洞灌浆施工要点 1、回填灌浆工艺流程 采用预埋管路的则分区施灌；采用预埋灌嘴、钻孔埋嘴的则采用分两次孔序进行加密施工。自较低的一端开始，向较高的一端推进。 固结灌浆方法；施工放样钻孔冲洗灌浆封孔检查孔补灌验收封孔。 （1）回填灌浆钻孔。回填灌浆孔，在钢筋混凝土衬砌中应采用从预埋管中钻孔的方法，钻孔孔径不宜小于38mm，孔深宜进入岩石10cm。并宜测记混凝土厚度和空腔尺寸。顶拱

5、回填灌浆应分区段进行，每区段长度不宜大于50m，区段端部必须封堵严密。回填灌浆应自较低端开始，向较高端推进，同一区段内的同一次序孔可全部或部分钻出后，再进行灌浆。也可单孔分序钻进和灌浆。 （2）回填灌浆压力。回填灌浆，一序孔可灌注水灰比0.6：1 或0.5：1 的水泥浆，二序孔可灌注1：1 和0.6：1水泥浆，空隙大的部位应灌注水泥砂浆，掺砂量不宜大于水泥重量的200%。 回填灌浆压力应视混凝土衬砌厚度和配筋情况等确定，素混凝土衬砌中可采用0.2-0.3Mpa，钢筋混凝土衬砌可采用0.3-0.5Mpa，回填灌浆在规定的压力下，灌浆孔停止吸浆，延续灌注5min 可结束。 （3）回填灌浆质量检查。

6、回填灌浆质量检查应在该部位灌浆结束后7 天进行，检查孔应布置在脱空较大、串浆孔集中以及灌浆情况异常的部位，其数量宜为灌浆孔总数的5%。回填灌浆质量检量可采用钻孔注浆法，既向孔内注入水灰比2：1 的浆液，在规定的压力下，初始10min 内注入量不超过10L。认为合格。灌浆孔灌浆和检查孔检查结束后，应使用水泥砂浆将钻孔封填密实，孔口压抹平。 2、固结灌浆施工工艺 固结灌浆顺序：施工放样-钻孔-冲洗-灌浆-封孔-检查孔-补灌-验收封孔。 （1）固结灌浆钻孔可采用风钻或其它型式钻机钻孔，终孔直径不宜小于38 mm，孔位、孔深和孔向应满足设计要求。浅层固结灌浆孔多用风钻钻孔；深层孔多用潜孔钻或岩心钻钻孔

7、。平面布孔形式有梅花形、方格形和六角形。钻孔结束后应进行钻孔冲洗，冲洗孔内岩粉、杂质。在灌浆前应用压力水进行裂隙冲洗，冲洗直至回水清净为止。冲洗压力可为灌浆压力的80%，若该值大于1Mpa 时，采用1Mpa。固结灌浆应按环间分序、环内加密的原则地进行，环间宜分为两个次序，地质不良地段可分为三个次序。 （2）灌浆压力及浆液变换标准 固结灌浆宜采用单孔灌浆的方法，但在注入量小地段，同一环上的灌浆可并联灌浆，孔数宜为2 个，孔位宜保持对称。灌浆压力控制在0.6-1.5Mpa 之间，固结灌浆压力大于3Mpa 的工程，灌浆孔应分段进行灌。灌浆孔内灌浆段的划分、相应灌浆压力的使用以及灌浆工艺的选择应通过现

8、场灌浆试验确定。灌浆过程中灌浆过程中灌浆压力要尽快达到规定的设计压力，保证在规定的设计压力下连续灌浆，灌浆浆液按由稀至浓的原则，逐级改变。当某一比级浆液的注入量已达至300L 以上或灌注时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无显著变化时，可根据具体情况越级变浓。灌浆过程中灌浆压或注入率突然改变较大，要查明原因，并将浆液浓度变回到以前的浓度继续灌注。当压力不变，注入率逐渐减少或注入率不变而灌浆压力逐渐增加时，仍按这一浓度继续灌注。在规定的灌浆压力下， 若灌浆吸浆量不大于0.4L/min，持续灌注30 min 灌注可结束。然后采用压力灌浆或机械压浆法以浓浆进行封孔。 （3）固结灌浆质量检查。固结

9、灌浆质量检查孔压水试验为主，压水试验应灌浆结束3-7 天后进行检查孔的数量不宜少于灌孔总数的5%。孔段合格率应在80%以上，不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的50%，且不集中，灌浆质量可认为合格。否则应由建设单位会同设计、施工单位商定处理方案。检查孔结束后，应排除钻孔内的积水和污物，采用压力灌浆法或机械法进和封孔，并将孔口抹平。 3、特殊情况处理： （1）灌浆过程中发现冒浆、漏浆时，根据具体情况采用表面封堵，低压、浓浆、限浆、限量、间歇、待凝等方法进行处理。 （2）灌浆过程中发串浆时，可采用群孔并联灌孔灌注，孔数不宜多于3 个，并控制压力，防止混凝土面或岩面抬动。 （3）灌浆工作必须连续进行，若因故中断，可按照下述原则进行处理： 应及早恢复灌浆，否则立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。 恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注，如注入率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注；如注入率较中断前的减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注。 恢复灌浆后，如注入率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。 （4）灌浆过程中如回浆变浓，宜换用相同水灰比的新浆进行灌注，若效果不明显，延续灌注30min，即可停止灌注。 （5）孔口有涌水的灌浆段，在灌浆前应测记涌