引水隧洞回填灌浆施工技术

引水隧洞回填灌浆施工技术

汪正利李勇

中国葛洲坝集团第三工程有限公司陕西省西安市710000

摘要：引水隧洞回填灌浆施工，隧洞回填灌浆施工方法、工艺流程、受理情况及特殊情况的处理方法。

关键词：引水隧洞；施工方案；回填灌浆；补救措施

1、工程概况

NEELUM-JHELUM（简称“N-J”）水电站工程项目位于巴基斯坦阿萨德查谟和克什米尔州，为长隧洞引水式电站。本工程在尼鲁姆河上建拦水坝和取水口，开挖一条轴线长28.6公里的引水隧洞将河水引入地下电站厂房，利用其间河水天然落差发电，电站尾水经尾水洞再次汇入杰鲁姆河。

电站总装机四台，发电总容量969兆瓦，工作水头420米。永久建筑物主要由右岸导流隧洞，混凝土重力坝，左岸进水口和沉砂池、左岸引水隧洞、调压竖井、地下厂房、开关站及附属设施等组成。

2、回填灌浆施工

2.1、概述

引水隧洞在完成二次衬砌后，侧墙和顶拱砼与顶拱围岩出现空隙，采用回填灌浆填充，灌浆按圆拱30o、60o和顶拱的三个一字排列，排距1m。

2.2、施工方案

回填灌浆在衬砌砼达70%设计强度后进行，施工时严格按照设计要求进行，孔深、孔距、排距进行定位测量、钻孔、灌浆。

2.3、回填灌浆

回填灌浆主要用于隧洞衬砌层的背后，尤其在分步有断层、岩溶洞穴的地方，由于施工困难，多会遗留下较大空隙，为使混凝土层与围岩紧密结合，改善受力条件，有针对性的较大空隙进行灌浆。

本施工段的隧洞混凝土由于是先浇边顶拱，后浇仰拱，因此底部的两侧的混凝土相对比较密实，而顶部的混凝土由于自重的原因，始终和上部隧洞岩石形成一定的空隙，无法结合紧密。因此也是回填灌浆主要解决的问题。

3、隧洞灌浆工程施工方法

3.1、钻孔

钻孔前先根据设计，标出孔位，按顺序统一标号，用YT-28型凿岩机钻孔，孔径不小于38mm，孔深进入岩石10mm，如有报废，则用衬砌同等级混凝土填实。

3.2、灌浆分区、分序

顶拱回填灌浆分成区段进行，每区段长度不宜大于3个衬砌段。回填灌浆采用预埋管注浆法，施工由较低的一段开始，向较高的一段推进。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。灌浆分一序孔和二序孔两个序孔进行，二序孔包括顶拱。一序孔灌浆结束48小时后进行二序孔灌浆。低处孔灌浆时，高处孔可用于排气、排水。当高处孔排出浓浆后，可将低处孔堵塞，改从高处孔灌浆，以此类推直至结束。同时做好灌浆记录以作为停灌的依据。

3.3、回填灌浆施工工艺流程

测定灌浆孔位置（衬砌时按要求预埋的钢管）钻孔→检查洗孔→灌浆→质量检查→补灌→验收封孔。回填灌浆采用风钻从预埋管中钻孔，孔应深入围岩10cm，并测记砼厚度和空腔尺寸。

3.4、灌浆设备和压力

回填灌浆为纯压式灌浆，纯压式灌浆是指浆液进入灌浆孔后不能再返回浆液来，除被底层空隙吸收以外，剩余的便留在孔中。采用QZJ-50型注浆泵灌注水泥浆，注浆管采用高压胶管，注浆泵注浆管管口设压力表控制灌浆压力，灌浆压力为0.3-0.5MPa，在设计压力下灌浆孔停止吸浆后，延续灌注10，min，即可结束该孔的灌注。

3.5、灌浆材料制备

回填灌浆采用42.5#普通硅酸盐水泥，一序灌注水灰比为0.5：1的水泥浆，二序灌注水灰比为1：1和0.5：1两个比级的水泥浆。因施工不便或其他原因造成较大空腔和空隙部位用水泥砂浆或高流态混凝土灌注，水泥砂浆的掺砂量不宜大于水泥重量的200%。

3.6、质量检查、封孔

回填灌浆质量检查在该部分结束7天或28天后进行，检查孔布置在顶拱中心线、脱空较大、串浆孔集中以及灌浆情况有异常的部位。

质量检查孔采用钻孔灌浆法，钻孔成型后，向孔内注入水灰比2：1的水泥浆液，在规定压力下，初始10分钟内注入量不超过10升，则认为合格。检查数量为灌浆孔总数的5%。

灌浆孔灌浆结束和检查孔检查结束后，顶拱和有泛浆必须采用闭浆、待凝等措施，然后用压力灌浆封孔，其他孔使用水泥砂浆人工封堵，孔口压光抹平，水泥砂浆标号和混凝土标号相同。

3.7、特殊情况处理

在回填灌浆之前，将砼衬砌的施工缝、裂缝等采用嵌缝表面封堵方法进行堵漏处理，在注浆过程中，如发现冒浆、漏浆，还采取浓浆液、低压、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。如遇围岩塌陷、超挖较大等情况，制定特殊灌浆措施，并报送监理审批。

灌浆工作必须连续进行，若因故中断，可按下述原则进行处理：若因停水停电或机械故障中断，应及早恢复灌浆，中断时间超过30min/次，应立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆，恢复灌浆应使用最希浆液。若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。恢复灌浆后如注入率较中断前的减少很多，且在短时间内吸浆，应采取补救措施。

孔内有涌水的灌浆孔段，在灌浆前应测记涌水量，根据涌水情况，可选下列措施综合处理：①高的灌浆压力；②浓浆结束；③屏浆；④闭浆；⑤纯压式灌浆；⑥速凝灌浆；⑦待凝；⑧压力灌浆封孔。

灌注孔注入量大，灌浆难于结束时，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。

参考文献：

[1]DL/T5148-2001水工建筑物水泥灌浆施工技术规范

[2]DL/T5150-2001水工混凝土试验规程