水库加高扩建工程大坝帷幕灌浆施工组织设计研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇水库加高扩建工程大坝帷幕灌浆施工组织设计研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：施工组织设计是水库除险加固加高培厚工程重要的施工指导依据，对确保工程施工质量具有非常重要的作用。根据水库工程特性和建设施工进度、质量等要求，编制符合大坝帷幕灌浆实际的技术经济管理型施工组织设计，可以为工程规划建设提供全面的决策和质量监控管理依据。文章以除险加固工程为例，详细介绍大坝帷幕灌浆施工组织设计相关内容，以期为类似工程建设提供借鉴。

关键词：水库；除险加固；帷幕灌浆；施工组织

1 工程概况

某水库始建于1973年，1978年主体工程建成投运，历经1992和2003年的改扩建。随着城市人口的快速增加和工农业生产发展规模的快速扩大，水库运行至今，存在坝体、坝肩局部渗漏、供水能力不足等问题，需要对水库大坝进行除险加固加高培厚改扩建，即：在原浆砌石重力拱坝的基础上将大坝整体加高6.2m，并根据坝体结构计算，对大坝下游面进行加厚、溢洪道改造、坝基坝肩防渗处理等。除险加固加高培厚改扩建后，大坝建基面高程897.5，坝顶高程935.2m，最大坝高37.5m，坝顶弧线长274.55m，坝顶宽6m。正常蓄水位930.5m，水库总库容3175万m3，向县城供水1665万m3/a，灌溉约5.3万亩良田[1]。

2 帷幕灌浆施工方法

水库除险加固加高培厚改扩建工程，帷幕灌浆总施工工程量为3924m。

2.1 灌浆孔布置及施工工艺

大坝防渗帷幕根据设计图纸沿主坝、副坝轴线布置，分Ⅲ序孔布置，灌浆孔为单排孔，基本孔距2～3m。根据工程地质情况，基岩帷幕灌浆主要采用自上而下分段灌浆法[1]，段长严格控制在4～6米，施工时按先I序钻灌结束后，再进行Ⅱ序施工，最后进行Ⅲ序的施工方法。其主要施工方法及工艺流程如下[2]：施工准备施工放样钻孔冲洗压水试验灌浆结束封孔。

2.2 钻孔

根据地质情况，工程坝区主要地层岩性为灰岩和砂岩，钻孔采用XY-100型回转式液压钻机，硬质合金钻头钻进，开孔孔径Φ110mm，终孔孔径Φ91mm或Φ75mm，帷幕钻孔为铅直孔。由于钻孔较多，为便于管理和质量评定，施工前根据现场实际情况将相邻的10-20个灌浆孔作为单元块，把所有灌浆孔划分为若干单元工程，报监理工程师审批后方进行施工。施工前必须严格按设计施工图纸测量布孔放样，先择部分I序孔作为先导孔首先施工。作灌浆试验，通过试验，确定合理的灌浆浓度、灌段长度，灌浆压力等技术参考数及灌浆工艺，以便后期灌浆施工[3]。钻进施工中采取埋设孔口管导向和较粗长钻具钻进，采用硬质合金清水回转钻进，钻进时保持压力均匀，并采取测斜控制手段，确保钻孔孔底的偏差不大于表1的规定值。

2.3 钻孔冲洗

当基岩钻孔结束后，须做钻孔冲洗。先导孔基岩段应先自上而下分段进行冲洗，其它灌浆孔全孔进行一次钻孔冲洗，当钻孔达到灌浆分段裂隙冲洗，冲洗压力采用相应孔段灌浆压力的80%，若该值大于1Mpa时，采用1Mpa直到回水清净，孔内沉积厚度小于20cm时止。

2.4 压水试验

按水利电力部颁布《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T 5148-2012）的附录执行。其它各序次灌浆孔在灌浆前进行简易压水试验，压水试验压力为灌浆压力的80%，若该值大于1Mpa时，采用1Mpa，压水20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值为准。

2.5 灌浆

（1）灌注浆液配合比及配制

坝基基岩采用纯水泥浆灌注，水泥浆的浓度按水灰比（重量比）控制，选定为5：1、3：1、2：1、1：1、0.6：1、0.5：1等七个比级，由稀稠逐级调配使用，升灌水灰比采用5：1、2：1、1：1、0.7：1主灌，浓浆主要用于特殊情况处理，遇大裂隙或溶洞，采用2：1或更浓的浆液升灌。在制浆房中制备水灰比为0.5：1的浆液，输送浆液流速控制在1.4～2.0m/s。浆液搅拌不小于3min，使用前浆液应过筛，从开始制浆到用完的时间应控制在4h以内。

（2）灌浆长度及灌浆压力

灌浆段长度一般为4～6m，遇特殊情况，可适当缩短或加长，但不得大于10m；基岩段长小于6m时，可采用全孔一次灌浆，大于6m时必须采用分段灌浆。

灌浆压力按设计施工图纸或监理工程师指示，并根据现场先导孔钻灌的有关数据分析确定。一般情况为0.20～0.50MPa，灌浆压力采用一次升压法，若耗浆量大时，采用分级升压。

（3）灌浆结束控制比

在设计规定压力下，当灌浆注入量不大于0.4L/min时，继续灌注半小时或注入率不大于1L/min时，继续灌注1小时，灌浆即可结束。

（4）封孔

采用“分段压力灌浆法”封孔，每孔分段自下而上进行封孔，上、下各段以1：1的进行压力灌浆封孔，压力为0.5MPa，达到结束标准时，应调至0.8：1浓浆，同正常灌浆一样进行变浆、屏浆、闭浆，孔口上部空腔用砂浆封实。采用机械封孔结束后，结合人工封孔，利用人工拌和M10水泥砂浆注入孔内，振捣密实并找平。

（5）灌浆质量检查

检查孔数量为灌浆孔总数的10%。检查孔压水试验应在灌浆结束14天后进行，采用自上而下分段卡塞进行五点法压水试验。灌浆砼与基岩接触段及下一段的合格率应为100%，再以下的合格率应在90%以上；不合格的透水率值不超过设计规定值的100%，且不集中。达到上述标准的可认为灌浆质量合格，否则应按监理工程师批准的措施进行处理。

3 结束语

提高施工组织设计管理水平，是水库除险加固加高培厚工程建设发展的重要方向，同时也是项目管理的重要内容。从事工程施工规划组织设计的部门和设计人员，要充分掌握工程特性，在帷幕灌浆工艺流程选择、特性参数控制确定等方面，应从常规纯技术型向技术经济管理型方向合理优化调整，有效提高工程施工组织设计技术效益水平，确保工程按照施工进度要求高效优质的施工建设。

参考文献

[1]北祥，邢稚，孟维娟.安徽塘埂头水库除险加固工程防渗工程的设计与施工[J].水利水电工程设计，2011（3）：21-23.

[2]阮明，许利琼，余小平.大漏量孔段帷幕灌浆施工质量控制[J].人民长江，2006（5）：68-69.

[3]邓远刚.水库除险加固工程帷幕灌浆施工质量控制探讨[J].中国水运（下半月），2011（4）：124+157.

作者简介：郑洪宇（1976-），女，汉族，内蒙古赤峰人，硕士，高级工程师，主要从事水利水电工程设计、咨询工作。