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总第７６期 ２００２年第３期 西部探矿工程 Ｗ｝ ＳＴ－ＣＨｌＮＡ ＥＸＰＩ ＡＴＩｏＮ ＥＮＧｌＮＥＥＲｌＮＧ ｓｅｒｉｅｓ Ｎｏ．７６ Ｍａｙ ２００２ － 文章编号： ００ ‘。００。 。。 一。。 中图分类号：ＴＶ５４３ ．５文献标识码：Ｂ 三峡二期帷幕灌浆施工工艺初探 李正华．姚晓光 （葛洲坝集团三蛙指挥部．瑚北宜昌４４３００２） 摘要：三峡工程坝基中睫倾角网络状细微裂隙发育．可灌性较差 针对施工过程中出现的异常现象对高压４、口径灌 泉工艺与成果分析进行初步探讨。 关键词：惟暮灌浆；特殊情况处理厦工艺分析：三峡工程 １工程简介 ２ ３分段与压力 三峡＝期１ ２Ｂ标由左厂１１ ～１４ 坝段、左导墙及左导墙 坝段、泄洪坝段及右纵坝段四个建筑物组成 挡水前沿长度为 ７４３．５ｍ。最大坝高１８】．Ｏｍ，建基面高程 ｖ５０ Ｏ－－ｖ ４．Ｏｒｎ，开 挖后总体趋势为左右而倒高中间低，左右侧分别为ｖ ５Ｃ．０和 Ｖ３７．５ｍ．泄２～左导墙坝段建基最低为ｖ４ Ｏｍ。 坝址岩体为前震旦纪闪云斜长花岗岩 中粗粒结构 古多种 各孔段分段长度、压水及灌浆压力标准见表ｌ。现场按设计 规定压力值的上限（峰值）进行控制，压力摆幅＜２０ Ｐｎ１ａｘ。 表１分段与压力标准 段长（ｍ） 压拳试驻【加 ，曩孳雎力（慨１ 帷辟删主帷幕封闭帷幕第一矬第二段第三段 第一段第二段第三段船 ２．ｏ １．ｏ ２．ｏ ５ ｏ Ｌ ０ｉ］．５ １．Ｏｎ ０ １．０／４．；ｌ ０／６ ０ ２．０ Ｊ．０ ２．０ ５ ０ ０．３／１ ０仉３总０ ｎ ３／３ ０ ０．３／４ ０ 岩脉，与围岩结台较紧密，基岩相对较均一完整。但岩体断层及 裂隙较发育，特别是存在四组中、陡细微裂隙极为发育 呈束状韵 律性分布，平均线密度一般１～２条／ｍ．长度２～５ｍ；在断层旁 侧、较大岩脉中裂隙密度相对较大，达２～３条 ｍ 相对不透水 岩体顶板一般在微风化岩体顶板以下３０￣４０ｍ，受岩体地质构造 ２．４太满量孔段处理 出现大漏量孔段时＋则先采用普通水泥浆渡灌注，待吸浆量 达到１０Ｉ ！ｍｌｎ左右时，改换湿磨浆渡续谁。 ２．５灌浆段结束标准 控制，基岩具有水流人渗迅速而疏排缓慢的特点。 防渗帷幕采用封闭抽排渗控方案，灌浆工程量约为７万延 米。上辩主帷幕在一般地段布设～排垂直灌浆孔，孔距２…０ｍ 般孔深６５￣７０ｍ，深槽坝段孔深ｌＯＯｍ；在断裂构造等透水性较强 硬深槽坝段（泄洪１ ～８ 坝段与左导墙坝段）视具体情况增设 一在同时灌足下述规定后，可结束灌浆。 （１）在结束压力下．灌浆孔第１～３段注入率＜Ｏ．４Ｌ／ｒａｉｎ，第 ４段及以下各段注入率＜ｌ＿ＯＬ／ｍｉｎ时，连续灌注时间≥９０ｍｌｎ； 排倾上游的灌浆孔．深度为第一排孔深１’２～３／４｛其中泄１ ３ 坝段最大孔深达１４０ｍ。下游封闭帷幕布设一排垂直孔，孔 灌浆全过程中．在设计压力下的蔼浆时间≥１２０ｍｉｎ ２．６终孔标准 ～距２．５ｍ，孔深范围５０￣６０ｍ，深槽段孔深为８Ｏ￣９０ｎｔ 主帷幕与 采用双指标控制 达到设计孔探后，压水透水率ｑ≤ＩＩ，ＬＩ，单 位注八量Ｃ－＜２０ｋｇ／ｍ＋方可终孔 ￣３施工过程中主要存在的问题 封闭帷幕均采用高压小ｕ径孔口封闭、湿磨细水泥灌浆技术。 高压小口径灌浆有许多优势，特别是不下栓塞、不洗缝、不待 凝．对加快施工进度，组织高强度施工意义重大．三蛱工程广泛采 用此技术是正确的．符合三峡工程地质特性。通过近一年的施 水工建筑物高压小口径渣浆技术目前居世界前列 在三峡 花岗岩断裂构造及陡倾角裂隙发育的情况下，虽在部分代表性 区域进行了灌浆试验，取得了一些经验与参数，但太面积采用此 技术尚属首次；本标段帷幕施工基本是在“水库”中进行的．有较’ 大的难度．通过初期阶段帷幕施工，发现原技术要求中一些蓐要 条款较粗、无明确量值规定，执行过程中较难把握。主要体现枉： （ｔ）对灌浆过程中出现浆液回浓时的比级或比重 及需采 取的措施未明确； 工．耀浆过程中出现ｒ一些异常现象．为此．设计和施工采取了相 应的综音技术措施．但其中一些机理、工艺值得进一步探讨： ２主要技术要求及工艺标准 ２．Ｉ浆材 果用荆门普硅５２５ 湿磨细水泥浆液灌注，经湿磨三遍后其 Ｉ ＜４０ｆａｏ，ｌｒｋ １ ０ｆｉｅ；水 比为２：１、１：１、ｒ０．８：】、０．６：１ ２．２接触段一般要求 Ｌ２）有涌水情况下采取六条综合处理措施较笼统，无涌水压 力、涌水量级别及必要的要求； 为保证接触段及建基面０～ｊｍ范围灌浆质量，将前三段长 （３ Ｊ简易压水压力与灌浆压力相差６～１２倍，在压扭性裂隙 曩．简易压水值不能判断需必备的浆液数量（吸浆量会增大），易 造成灌浆中断； 度分为２ｍ、ｌｍ、２ｍ 接触段采用常规灌浆法阻塞在基岩面上砼 内２０ｃｍ进行灌浆；第 段及“下各段采用 小口径钻孔、孔口封 闭、自上而下分段、孔内循环法”灌注。各次序孔之间灌段高差必 须＞１５ｍ （ ）产生太漏量情况下对使用压力及注入量未明确规定，若 存在中缓倾角大裂隙，易发生不必要的有害抬动。 维普资讯 http://www.cqvip.com
西ｌ６ 部探矿工程 Ｍａｙ ２００２ Ｎｏ．３ 通过多次技术协调会议．设计经充分论证后进行了部分修 改 经近一年的现场质蛙管理及工艺控制，现对工艺及灌浆施工 过程中出现特殊现象进行仞步分析： ３．１灌浆压力 较快（开灌３０ｍｉｎ内可达一个比级）。施灌过程中主要采取置换 新装处理，同时要求按浆液回浓达到一个比级以上、吸浆量＜ ２【．． ｎｌＪｎ的烈控标准可结束灌浆．但实际效果始终不明显，浪费较 太。帷幕采用湿磨细水泥浆液（２ｈ后须弃浆）．开灌水灰比为２： 】，而水泥浆暖颗粒为不溶于水的悬浮质，在裂隙内其细颗粒表面 张力与相互排斥或吸引力有无影响，以及粘滞系数变化对浆液 的扩散影响尚不明朗，电就是说对开度在５０～１００ｔａｍ的裂隙只 ３．１】主、封闭帷ｌ辖 力不・致 除第１～３段外，上帷幕采用６ＭＰａ的灌浆压力．封闭帷幕为 ４ＭＩ ａ，透水率台格标准均为】Ｉ 上Ｆ游地质条件与检查标准相 同；大坝运行期间』游水头为】７１ｎｌ，下游水头旺王南６２ｍ左右，且 有水和部分粒径ｄ≈１０／ａｍ左右的细颗粒能灌人，其余较大的颗 粒均挡在缝外，即使加压电无济于事，即湿磨浆液不能彻底解决 陡倾角细裂隙的灌装闸题：但在该问题发生频率较大的几个坝 段经检查孔压水．均能达到防渗帷幕标准，这说明开度在Ｉ。～ 封闭帷幕孔距还大于｛：帷幕０ ５ｍ．在陡倾角裂隙发育、进浆量较 少、浆液扩散半径小的腈况Ｆ．对封闭帷幕来说是不太适宜的【目 前已有部分检查孔存在连续几段 合格现象ｊ 经一段时同的施 上实践，压力升至５Ｍ１ 左右时，一些裂隙存在“劈裂”现象．部分 灌孔进浆量有新增加．加大丁检查台格的机会，对封闭帷幕灌浆 质量有好处 为此经充分讨论决定．主、封闭帷幕灌浆压力均调 整为５ＭＰａ（平均值）．峰值≤６．ＯＭＰａ。 ３．】．２简易压水与灌浆压力匹配性不协调 固主、封闭帷幕简易压水试验压力分别采用】ＭＰａ与 ０ ３ＭＰａ．时间为】５ｍｌｎ．部分具有压扭性构造的灌段压水时不 漏．但在灌浆时却发生ｒ大吸浆量．导致浆液准备不足．易发生灌 浆中断，影响灌浆质量，此情况虽经紧急征调附近各机组人力物 力全力支援，无奈恢复供浆仍需一定时间．恢复灌浆后吸浆量存 在锐减现象，至今仍朱解决好：另部分灌段压水漏量较丈．备浆较 多，灌浆时嗳浆量又太少．尤形中增加丁浪费。 ３．２湿磨浆液 湿磨浆液要求 一（１ ０ｂ，ｎｌ 】ｃ】 从现有的湿磨设备 而言要达到如此要求难度较大，经专家组咨询．修改为Ｕ ≤ １ ０ ｍ．局部较难灌＾湿磨浆液的区域再采取其他措施。 有关资料－兑明．灌浆时当水泥浆液粒径ｄ在裂隙开展宽度的 １／４～１／５时灌＾的效果较好．否则难以顺利的灌＾裂隙。经对 较多的灌浆资料分析．一些较细微裂隙进水小进浆．采用湿磨浆 液不能根本解决开度在０．２ｒａｍ左右的细裂隙能有效灌好的问 题．本标段基岩此娄裂隙占有一定比例，须引对陛采取改陛水耀 或采取化灌及其他方法来解决。 ３．３大漏■灌段的处理 本标段ｇＯ 以』二的灌段浆液灌八量较小（（、ｔ≤５妇／ｒｎ）．但少 量的大报量（渗水通道）灌段确是本标段帷幕施工成败的美键．出 现漏量大的灌段必须确保其灌浆质量，因帷幕采用高压灌浆，在 压力大、注入量大的工况Ｆ，若建基面存在较缓倾角的长大裂隙． 极易发生有害“抬动”。开工初期施工单位在大漏壁情况下采用 限量限压的技术措施．引起一些争议，后经与设计．监理几次交换 意见，经现场观测试验．采纳了施工单位的措施 另考虑廊道内循环供浆系统管道长，临时调集浆液时问鞍 长，为确保大裂隙或断层连续性及一次性灌好．采取 下措施： （】）检修好癯浆象 ｉ 录仪； （２）与制浆站保持联系．保证浆液的供应； （ ）调集施工处附近备机组人力物力争力点援； （４）按逐毁升压、运级变装、限压限量进浆，控制灌浆压 Ｊ 注人率相匹配。见表！ ３．４失水回浓处理 本标段帷幕发生失水回浓的灌段占总段数的１ ５ 左右．其 中部分坝块失水回浓现象极为普遍，另部分坝段失水刈浓速度 ｒ－的裂隙渗水量极微，单从大面积采用高价位的特殊灌材 来处理鞍多灌孔的微量的渗水．在代价上不经济。可考虑加密灌 浆孔ｌ布置，采用针对性较强的灌材处理部琼连通性好的地 质 域来改善坝基渗流条件： 表２灌浆压力与洼＾率匹配裹 ３ ５涌水问题 奉标段有外部补水条件且有一定水头的右纵、泄１ ～８ 及 左导墙坝段均出现涌水．而深槽坝段尤为突出（泄１ 坝段孔深在 Ｉ们ｍ 仍有涌水】 对涌水孔段处理主要采取在正常灌浆结 束后冉屏装１ ｈ，视灌人量情况决定待凝时间，一般为】２￣４８ｈ．待 凝 手许Ｌ到底．若仍有涌水则需复灌．否则继续钻进。 经对涌水资料分析，随孔序加密施工．涌水压力及涌水量随 Ｌ序、孔深的增加有递减趋势。但帷幕施工工期太紧（已增加约 ２万延米，，大量的待凝与扫孔所花费时闻加重了深槽段施工压 力。鉴于涌水压力及涌水量较小（ ＜ｌＩ ／ｍｉｎ．Ｐ涌＜ ｃ ０１ ＭＰａ）、且单耗Ｃ＇￣－＿５ｋｇ／Ｅｌｌ的孔段较多，在６ＭＰａ的灌浆压力 下－灌浆加屏浆时间至少为３ｈ以上是否需要待凝，经与设计、监 理、质量总监多次讨论，经论证重新制订了单耗＜３ ／ｍ的孔段 可不待凝．『日连续２段后必须待凝及一般涌水孔待凝≥】２ｈ的补 充条款，对加陕施工进度，确保灌浆质量提供了技术条件。 从帷幕检查孔检测结果看．灌前涌水孔段较多的坝段，灌后 仍确少 涌水．但压水结果表明其防渗能力已满足设计要求 ３ ６ 自动记录仪与灌浆泵还不能适应高压灌浆的要求 ３ ６ １自动记录仪 （１）受计量及记录原理的一定，使得灌浆作业不得不在 “小循环“状志下封闭型运转．在发生进水不进浆时，不能及时了 解孔内浆渣密度变化．特别是回浓速度快的灌段极易导致抱钻 等扎内事故；鉴于此．应研究适应在大循环工况下能进行灌浆自 动记录的仪器。 （！）廊道内工作环境鞍差．湿度太．最容易损坏的是压力计 和流世汁特别是流量计布置在搅拌机边．工作条件更差．保养 与维修均 便 需进行专门研制防潮与防污染的设施，并制定有 效的保护措施 （３）自动记录仪主板为 单板”，本身不能储存记忆和进行资 料分析．不能与计算机直接接口。灌装中途若出现突然断电时．维普资讯 http://www.cqvip.com
总第７６期 西部探矿工程 Ｗ Ｉ—ＣＨＩＮＡ Ｅ ｉ ＯＲＡＴｌ０Ｎ￡Ｍ；ＩＮＥＥＲＩＮＧ ｓｅｒｉｅｓＮｏ．＇／６ ２００２年第３期 Ｍａｙ ２００２ 文章编号：１ｏ０４ ５７ｌ ６（２００２）０３－，ｌ７－－０１ 中图分类号：ＴＵ４７３．１文献标识码：Ｂ 沉管灌注桩施工中缩径和断桩的预防措施 孙恒战．王晏彪 （东煤长春建筑基础工程集团舟司．吉林长春１ ３００６１） 摘要：根据多年的实际经验积累、针对沉菅灌注桩在基础工程施工中经常遇到的缩径和斯桩问题，论述了解班的办法 和措施。 美键词：液性指数Ｉｌ；拔管速度；充盈系缸；软塑层：扩太箍 沉管灌注桩的施工以其经济合理、技术简便、振感轻、扰民小 的提升速度 因为在正常情况下，各厂家生产的沉管桩机其副卷 等优点，在建筑基础工程施工中被广泛采用 随着地面荷载的加 扬的自动拔管速度值均为２ｍ／ｒａｉｎ．这一提升速度是关系到桩身 大．桩基础承载力也相应的在增加．桩机市场上除６０型、９０型桩 质量好坏的关键手段之，也是避免施工中出现缩径和断桩的 机外，又相继出现了１ ２０，型和２００型等大功率桩机类型 然而无 有效办法 论什，厶类型的桩机在遇到“软弱”的地层埘，如果不采取相应的技 ２人为加箍的方法 术ｌ措施．都会产生缩径这 通病．施工结束后．桩身的质量单凭桩 根据地层中ｉ －值的大小和其所在的层位深度，在桩管上人 捡结果是无法保证箕食部丁二程质量合格的．目为桩基础Ｉ＝程是 为加箍的方法．亦是解决桩身缩径的有效办法，这一方法是在桩 隐蔽工程，在桩检过 中低应变的检测是按Ｉ．程总桩数的１０ 管的最底部人为地加大其外径【一般加大到比原来外径值大３～ 抽柱，在整 工程结来后我们有时会发现个别桩身有不同程度 ５ｃｍ）．再根据软塑层的深度，在桩管对应其深度的底界面上加上 的缩径、但检测时没被抽检到．从而影响了整个工程的质量 所 一道同桩管底部一样的扩大箍，使拔管的过程中让桩管的侧向 以说在基础工程的整体施工中，如何保证桩身质量的完整性是 应力施展，来达到桩径不缩径和不断桩的目的，满足桩身质量的 施工单位的关键所在 那，厶如何来保证桩身的全部完整．从而达 完整性。 到提高工程质量的最终日的？ ３桩底断桩和缩径的预防 １拔管速度的确定 在施工全笼时（桩长与钢筋长丰目等），下笼后必须管内灌满混 施工者在施工的要做副心中有“数”（指液性指数ｌ值Ｊ．根 凝 ．然后再振动，后拔管。如果操作员采用边下料边振动拔管 据不同的地层．确定相应的拔管速度，沉管灌注桩在一般地层中 的操作方法．桩的底部就必然要出现断桩和缩径的质量事故 的拔管速度应为１．２ｏ～ｌ＿５０ｍ／ｒａｉｎ，但当地层的液性指数值为 ４提高桩头质量应注意的问题 ｎ ７５＜２ｈ＜Ｌ ０时．其拔管遮度就不能用以【．速度值来控制 ． 在施工下返桩时．临近桩项由于设备正处于结束状态．其激 我们应该选用０ ５～０．８ ｒｎ／ｒｎｉｎ这一拔管速度值来控制拔管速 振 减弱．灌混凝土时必须要高出桩顶６００￣８００ｎｕ：ｎ（一般为 度，而且在每拔０ ０～１．ｃｍ时。应采用停拔振动５～１０ｓ的办法． 倍性径）．然后再用振捣器振捣，其深度要在１５００ｎｒｍｌ左右。这样 直到桩管全部拔出为止．刷时配合观测充盈系数应＞】．２。当桩 就避免了桩头部位出现缩径、松散及断桩现象的发生，从而达到 机的操作员采用这・拔管速度时．必新人为地控制使用副卷扬 提高工程质量的目的 数据全部丢失 准与灌浆ｔ＇Ｉ１￣１需进一步细化；出现大漏量的孔段（包括孔底段）． ３．６ ２灌浆泵 陈必颁灌饱灌好外．周围一定范围应增布部丹灌孔，确保将诫缺 帷幕灌浆压力 ‘Ｍｈ．灌浆时间稍Ｌ乇．密封国易磨损漏浆． 陷在一定范围内能彻底灌好。 造成压力变幅大．影响灌浆质量（一般情况Ｆ仅能维持２段左 （２）较深的灌浆孔易出现抱钻、断钻杆等孔内事敏．处理较 右）。目前使用的杭州象和中南泉机况都存在一定 题 睬加强 围雕；究其原因．变径接头过于薄弱（止口处）、钻杆变形造成接头 维修保养外．另无他策所 应对灌浆泵进行改进，研制机械性 谓浆是发 断扦与抱钻的原因之一。故应重视灌浆工艺的细化 能好．机况稳定的泵来适应新的灌浆Ｌ艺要求 及各类机具的维护保养上作 ４结柬语 （３）施工单位应研制能直接与计算机接口的自动记录仪．现 （ｉ）高压小口径灌浆Ｌ艺经近一年的施ｊ一．随认识的不断探 场各￡要工序的数据可直接输人或录人灌浆质量档案，以便通过 化．技水标准已修订至较完善的程度。方便了现场质量管理与工 专 】的竣工软件进行整理分析。 序控制．操作性较强。但在细微裂隙情况下发生回浓时的换浆标
