中国水利水电第七工程局有限公司四川成都610213
摘要：通过具体工程实例，详细阐述水电工程坝基（肩）固结灌浆技术施工与试验方法、特殊情况处理以及质量管控措施，有效提高基岩整体性、防渗性，并增强坝体与岩面以及防渗帷幕的衔接。
关键词：固结灌浆；施工方法；压水试验；质量检查
1工程概述
高摩赞重力拱坝固结灌浆工程分为坝基固结灌浆、坝肩固结灌浆，固结灌浆孔深20～30m。
2灌浆范围和方法
该工程坝址基岩主要为灰岩夹泥质灰岩、砂质页岩，以薄层状为主，局部夹极薄层状、中厚层状灰岩。受构造、卸荷及风化作用影响，岩体完整性差，岩体结构类型主要为碎块状、碎裂及层状碎裂。对坝基岩体进行不同程度的固结灌浆处理，以改善岩体条件，增强岩体的整体性和均一性，提高浅层岩体的变形模量及防渗能力。
Ⅰ范围
坝基开挖面位于弱卸荷带中，坝基（肩）隐蔽裂隙发育，变形模量较低，需要在坝基岩面作全面固结灌浆处理。为了减少坝基变形和提高坝肩岩体稳定性，使坝基岩面应力能够均匀的扩散，将固结灌浆范围向上、下游坝外延伸一定范围。
Ⅱ施工方法
坝基固结灌浆在1m盖重条件下实施，采用自上而下分段、孔内循环灌浆的方式，镶注长2m直径76mm的孔口管。
灌浆采用分两序加密、自上而下分段、孔内循环灌浆的方式；在岩石较好区域，为少占直线工期加快施工，宜采用冲击钻造孔，一次性成孔，自下而上分段、孔内循环灌浆的方式。
为保证固结灌浆质量，针对工程地质特点，使用湿磨机将水泥磨细使比表面积由2800cm2/g提高到3200cm2/g，使细小裂隙能够得到有效填充。
3灌浆施工
Ⅰ钻孔
a钻孔采用C30冲击钻机，孔径φ56~75mm或采用SGZ-ⅢA型地质回转钻机配合金刚石或硬质合金钻具清水钻进，开孔孔径φ91mm，钻进2m镶注φ76mm孔口管，其余孔段采用φ56~76mm孔径。b孔位应符合设计要求，孔位偏差不得大于10cm，因故变更孔位应征得咨询工程师（MC）同意，并记录实际孔位。c钻进过程中应对孔内诸情况如漏水、返水、岩芯破碎等进行记录。d灌浆孔施钻应按灌浆程序分序分段进行。e钻机安装应平整稳固，钻孔时保证孔向精确。f钻孔孔底最大允许偏差值不大于1/40孔深，发现偏差超过规定要求应及时纠正或采取补救措施，纠偏无效时，应按MC的指示报废原孔，重新钻孔。
Ⅱ钻孔冲洗
采用风水联合或注入大流量水流从孔底向孔外的方法进行冲洗，直至回水清净时止。冲洗水压为灌浆压力的80%且≦1MPa；冲洗风压采用50％灌浆压力且≦0.5MPa。当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。灌浆孔（段）裂隙冲洗后，该孔（段）应立即连续进行灌浆作业，应故中断时间间隔超过24h的，应在灌浆前重新进行裂隙冲洗。
Ⅲ压水试验
a压水试验应在裂隙冲洗后进行，采用“简易压水”、“单点法”进行压水试验。单点法压水试验按EM1110-2-3506条文执行。b简易压水试验应在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。压力为灌浆压力的80%，该值若>1MPa，采用1MPa；压水20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。c基岩固结灌浆孔应采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净时止。冲洗压力可为灌浆压力的80%且≦1MPa。
Ⅳ灌浆
a灌浆方法
固结灌浆采用孔口封闭自上而下分段灌浆循环钻灌法和卡塞自下而上分段灌浆法，进行孔内循环、分段灌浆，射浆管距离孔底≦50cm；分序施工，先施工Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔，再施工III序孔，先施工边排孔，后施工中排孔。
b灌浆压力
表一灌浆段长、压力表
1、2段灌浆压力最终根据先导孔灌浆时的抬动情况确定，抬动≦0.2mm。
c灌浆段长
灌浆孔的灌浆段长划分见表一，最后一段大于5m小于8m时，按一段灌浆。
d灌浆材料及配比
灌浆材料采用抗硫酸硅酸盐32.5以上标号水泥。浆液水灰比采用1、0.8、0.5（或0.6）等3个比级；开灌水灰比1：1。
e浆液变换原则
当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。当某一比级浆液注入量已达300L以上，或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，应换浓一级水灰比浆液灌注；当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可越级变浓。
f灌浆结束标准
固结灌浆各灌浆段的结束条件为：在该段最大设计压力下，当注入率不大于1L/min，继续灌注30min，可结束灌浆。当长期达不到结束标准时，报MC共同研究处理。
g封孔
每个灌浆孔全孔灌浆结束后，技术人员会同MC及时进行验收，验收合格的灌浆孔才能进行封孔。验收合格的灌浆孔采用“全孔灌浆封孔法”。
4特殊情况处理
Ⅰ灌浆过程中，发现冒浆、漏浆，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限量、间歇灌浆等方法进行处理；对第一、二段灌浆，流量大于10L，压力应控制在0.4Mpa以下，流量小于10L可缓慢升压。
Ⅱ灌浆施工中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可以同时进行灌浆，应一泵灌一孔，否则应立即在串浆孔内串浆部位以上用灌浆塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，串浆孔再继续钻进和灌浆。
Ⅲ灌浆工作必须连续进行，若因故中断，应按如下原则处理：
a尽可能缩短中断时间，及早恢复灌浆；b中断时间超过30min，应立即冲洗钻孔，扫孔重新灌浆；c恢复灌浆时，应采用开灌比级的浆液进行灌注，如吸浆量与中断前相似，即可采用中断前的水灰比，若吸浆量较中断前减少很多，则浆液应逐渐变浓；d恢复灌浆后，如吸浆量较中断前减少很多，且在极短时间内停止吸浆，则应采取措施设法补灌；e灌浆过程中回浆变浓，应换用相同水灰比新浆进行灌注，若效果不明显。延续灌注30min，即可结束。f灌浆段注入量大，可选用下列措施处理：①低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆；②浆液中掺加速凝剂；③灌注稳定浆液或混合浆液。
5质量检查
检查内容和方法：a采用灌前灌后测量岩体波速，并结合分析取芯及压水试验和灌浆试验成果为辅的方法进行综合评定。b采用5点法压水试验检查并符合施工图纸规定，其检查孔的数量≥灌浆孔总数5%，检查结束后进行灌浆和封孔。c采用压水试验、岩体波速进行质量检查，分别在灌浆结束后7d、14d、28d进行。d压水试验检查合格标准：应达到设计要求。e固结灌浆声波测试值应95%达到设计标准，不达标的≦总数量3%且不集中。f检查孔应取芯，岩芯获得率≥85%。对d和e检查不合格的处理：分析灌浆资料，孔、排距不合适则应调并对不合格区域孔、排加密；原材料的问题，应更换为合格原材料，并在不合格区域适当增加灌浆孔；设备或不按灌浆施工工艺引起的问题，应更换设备或施工当事人，并在不合格区域适当增加灌浆孔；对以上孔、排加密或增加孔灌浆完后，应进行压水和声波检查，直到声波检查合格为止。
6结语
通过对高摩赞大坝工程坝基（肩）进行固结灌浆，改善基岩的力学性能指标，提高基岩的利用程度；增强基岩的整体性，减少岩体变形和不均匀沉陷；补强岩石卸荷与开挖过程中形成的裂隙，降低岩体的渗透性；增强坝体与岩面及防渗帷幕的衔接，有效提高工程的安全性与耐久性。
参考文献：
[1]李茂芳，孙钊.大坝基础灌浆[M].北京：水利电力出版社，1987：170-195.