浅谈云南xx水电站导流隧洞灌浆施工技术

浅谈云南xx水电站导流隧洞灌浆施工技术

摘要：主要浅析了水电站导流隧洞回填灌浆、固结灌浆施工技术措施和质量检查要点及遇到特殊情况的处理。

关键词：水电站；导流隧洞；施工技术

1. 工程简介

xx水电站工程坝址位于云南省红河干流，是红河干流12级开发方案中的第10个梯级。坝址以上集水面积31356km2，多年平均流量302m3/s，设计最大毛水头73.72m，最小净水头为48.03m。

导流隧洞布置在左岸，隧洞全长750.48m，断面为城门型，开挖断面尺寸为A型：14.0m×18.0m；B型：13.0m×17.0m；C型：12.0m×16.0m。

2. 工程地质概况

隧洞所处地层主要为中新统内陆断陷河流洪积及湖泊相暖湿气候下的沉积，主要有砂砾夹砾岩，呈砾状或砂砾状结构；砾石成份复杂，有灰岩、泥岩、板岩等，砾径2-20MM，胶结物成份较复杂，有钙质、泥钙质、钙泥质及泥铁质等，厚层构造成。岩体风化程度主要为强、弱风化，围岩Ⅲ、Ⅳ类围岩比例较大。

3. 施工条件和工程特点

导流隧洞所属地质比较发育，开挖断面跨度较大，在上半洞开挖过程中，多次发生塌方，在拱顶塌方处采用钢拱架、钢筋网、喷射砼联合支护，塌方造成脱空采用原木、木糠回填作为暂时支撑。在继续爆破开挖震动的影响下，使已经采用钢拱架、钢筋网、喷射砼联合支护好的喷射砼开裂。为了下半洞的顺利开挖和确保上半洞工程质量，必须在下半洞开挖之前，完成导流隧洞上半洞回填、固结灌浆工程，确保导流隧洞工程质量。

4. 施工技术控制

4.1回填灌浆施工

回填灌浆的目的是将钢拱架与岩石之间的脱空回填密实，达到钢拱架与岩石形成整体。回填灌浆孔布置如下图，水泥砂浆配合比为0.5:1:1，灌浆

压力为0.3mpa。并使用灌浆自动监测控制记录系

统，保证灌浆施工质量。

顶拱回填灌浆按每区段50m分区段进行，回填灌浆分两个次序进行，后序孔包括顶孔，施工时自较底的一端开始，向较高的一端推进。

灌浆孔布置在隧洞拱部，每4m布设一孔。其工艺流程如下：

布孔→造孔→ 灌注

↑

砂、水、水泥→ 配料 → 搅拌

(1)、造孔

回填灌浆孔采用手风钻钻孔的方法，孔深深入岩石10cm，并测记喷射混凝土厚度和空腔尺寸。灌浆孔采用导管注入大流量的水流，从孔底向孔外冲洗。

(2)、灌浆管的安装：采用1寸半钢管，长为80（110）cm，插入孔中固定。

(3)、灌注：

①备料：

按配合比进行人工配料，并严格检查材料质量。

②搅拌：

利用搅拌机进行搅拌、过筛后再搅拌，将浆液输入灌浆机。

③灌浆顺序：

从上游到下游由里向外逐孔进行灌浆，把最前端的第一孔作为进浆孔，临近的孔作为排水、气孔，待其排出最稠一级浆液后立即将它堵塞，改换下一灌浆孔，直至全孔灌到标准后结束。

灌浆结束后，将灌浆口闸阀关闭，待浆液凝结后，拆闭浆装置，并用水泥砂浆封填密实。

④注浆操作：

过筛浆液从搅拌筒输入灌浆机，采用纯压式按设计压力灌入孔中，吸浆量可用体积法从搅拌筒中量出。

⑤灌浆结束标准：

在规定的压力下，灌浆孔停止吸浆，延续灌浆5分钟即可结束。

4.2质量要求及检查

（1）、灌浆孔要严格按照设计要求的孔距和高度进行布孔；

（2）、拱顶回填灌浆要分段进行，每段长度不宜超过50m洞长，每段端部必须封堵严密；

（3）、灌浆前，要对砼的施工缝和是否有缺陷进行全面检查，对可能漏浆部位要进行及时处理；

（4）、回填灌浆应自较低端开始，向较高端推进，而且，灌浆管的安装要尽量靠近拱部围岩，管下端设“一字”开关，以确保灌浆效果。

（5）、回填灌浆因故中断时，及早恢复灌浆，中断时间大于30分钟时，设法清洗至原孔深后恢复灌浆，如灌浆孔仍不吸浆，则重新就近钻孔进行灌浆。

4..3灌后的质量检查

（1）、在灌浆结束7天后通过打检查孔进行。检查孔应布置在施工过程中认为质量较差的地方（如中断过、灌浆不正常等）。具体布置由现场确定。

（2）、回填灌浆的合格标准：检查孔在设计规定压力下，在10min内注入水灰比2:1的浆液，每孔不超过10L，即为合格。

44.固结灌浆施工

固结灌浆的目的是将洞室周边的岩石固结补强。灌浆施工按环间分序、环内加密的原则进行，环间及环内均分为两个次序。灌浆全过程采用自动记录仪，全过程记录灌浆压力、浆液配合比、浆液变更、吸浆量，并测定比重、温度。灌浆采用自下而上、孔口循环的纯压式全段灌浆方式，灌浆孔段灌前不用做裂隙冲洗和压水实验。

固结灌浆施工工艺流程如下图：

(1) 布孔

用YTP—28气腿钻钻孔，孔径φ50，梅花形布孔，孔深4m，环内孔距2.0m，排距

2.5m。

(2) 钻孔

固结灌浆钻孔采用YTP—28气腿钻钻孔，严格按孔位布置进行施工，按设计孔向要求进行控制：先钻Ⅰ序孔，待Ⅰ序孔灌浆完毕后再钻Ⅱ序孔。钻孔的终孔深度应满足设计要求，同时孔内沉碴不得超过20cm。

(3) 冲孔

灌浆孔在灌浆前进行孔壁冲洗和裂隙冲洗，以提高灌浆的质量。冲洗采用脉冲水冲洗的方法。

冲洗压力一般为本段灌浆压力值的80%，冲洗直至回水澄清，并延续10min即可结束，但总的冲洗时间不得少于30min。

(4) 灌浆

固结灌浆均按分序加密的原则进行，灌浆机采用双缸活塞式。根据导流洞所属的地质条件和岩体特性，灌浆试验所采用的段长及压力为：Ⅰ序孔、Ⅱ序孔段长均为4.0m，灌浆压力0.5mpa。

(1) 灌浆方法。固结灌浆采用孔口封闭灌浆法，孔内循环式灌浆，全孔一次性灌浆。射浆管距离孔底不宜大于0.5米。

(2) 灌浆压力及浆液变换。灌浆压力单孔采用0.5Mpa，群孔采用0.4MPa，对于砼覆盖厚度较薄的地方可根据实际情况适当减小。灌浆浆液的浓度，应遵循由稀到浓的原则，逐级改变。浆液的水灰比可采用2:1、1:1、0.8:1、

0.6:1、0.5:1五个级。

浆液的变换情况可根据下面几点进行：a.当其注入量大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。b.当某一级水灰比浆液的灌浆量达到400L以上，而灌浆压力及吸浆量均无改变不显著时，可改浓一级灌注。（“改变不显著”指大于初始注入时的70～80%）。c.当改变水灰比后，如灌浆压力突增或吸浆量突减，则应改回原来一级的水灰比。

(3) 灌浆结束标准。在设计压力下，注入率不大于1L/min时，并连续灌注10min结束后，用水灰比0.5：1水泥浆置换钻孔内浆液进行压力封孔，封孔压力为终孔灌浆压力。

(5) 封孔

每一灌浆孔结束后，及时做好封孔工作，封孔材料可用水泥砂浆封填。

灌浆结束后，应进行质量检查。质量检查通常采用检查孔的方法进行。检查孔数一般为总孔数的5%，其布置应按下面原则进行：岩石比较破碎，耗灰量大的部位；灌浆不正常和灌浆过程中出现过事故的部位。检查孔孔段合格率应在设计标准80%以上，其余孔段的指标值也不应超过设计值的5%，即可认为合格。检查工作宜在该部位灌浆结束14天后进行。

(6) 特殊情况的处理

灌浆过程中，若出现沿岩面、裂隙、锚杆孔等部位冒浆、漏浆现象，现场工作人员根据具体采用嵌缝、限流限压、灌注浓浆、加适量速凝剂、多次待凝及重新开孔等措施进行处理。若部分灌浆孔单位注浆量较大，主要采取多次待凝的措施进行处理；部分孔段待凝时间较长导致灌浆钢花管被水泥浆堵塞，可在距设计孔位20cm偏差允许范围内重新造孔。

5.结束语

1、由于灌浆隐蔽性及岩性不均特点，灵活运用规范，观察灌浆中出现的新情况，及时提出问题、总结、评价和修订参数是灌浆成功经验。

2、严格按灌浆分序，遵循围、挤、压的原则是保证灌浆质量的主要手段。

3、灌浆结束后，在渗水压力较大地区打排水孔，预埋排水管，有利于灌浆对砼缝充填效果。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。