三参数大循环灌浆技术在溪洛渡水电站左岸导流洞的应用

【摘 要】 溪洛渡水电站左岸导流洞G2型固结灌浆施工采用三参数、大循环灌浆施工技术，提高了计量准确性及减少了施工过程中的堵管事件发生，有效地确保了灌浆质量。

【关键词】 三参数 大循环 流量 压力 密度

1 概况

金沙江溪洛渡水电站水利枢纽由砼双曲拱坝、泄洪建筑物、引水发电建筑物及导流洞建筑物组成。导流洞总长5003.173m，其中在进出口洞段的G2型固结灌浆采用三参数、大循环灌浆方法施工。

2 地质状况

左岸导流洞沿线地层岩性均为P2β4～β2P6层含斑玄武岩、致密状玄武岩、斑状玄武岩及各岩流层上部的角砾（集块）熔岩，多呈块状～次块状结构，地应力量值中等，围岩稳定性较好。工程区内无断层分布，主要结构面为层间、层内错动带和节理裂隙。层内错动带较发育，主要随机分布在各层中下部玄武岩内，特别是P2β6层中部和P2β5层中下部，呈集中成带分布。

3 灌注浆液方式选择

G2型固结灌浆中采用了三参数、大循环灌浆的施工方法。大循环灌浆能正确地记录进浆量，采用两个流量计可解决流量计量问题。同时克服了小循环灌浆的一切弊端。三参数指的是灌浆压力、灌浆流量及浆液密度。三参数、大循环灌浆方式通过采用水灰比传感器，实现了对灌浆浆液密度实施高精度动态在线检测，有效提高了计量准确度和减少了堵管事故的发生。

4 施工布置

灌浆平台：导流洞内共有6台钢筋台车和3台灌浆台车将作为灌浆平台，每条导流洞共计3台灌浆台车（利用原钢筋台车），施工时合理规划灌浆平台任务区段以保证导流洞灌浆施工。

制浆系统：针对洞内G2型固结灌浆布置及工程量情况，采用可移动式制浆站。制浆站采用工字钢加工成可移动式平台，将水泥、高速搅拌机放在平台上，灌浆泵及搅拌桶也可放置在该平台上或放在灌浆台车上。移动式制浆站随台车行走而行走。

风、水、电系统布置：钻孔与灌浆用风、水、电均由导流洞内已有的风、水、电系统就近供给。

临时沉淀池：在每个施工面设置临时沉淀池，弃浆污水排入沉淀池沉淀后排入导流洞右侧底板设置的排水沟内（每条导流洞在右则由进口到出口沿线设置），沉淀池定期进行清理。

5 施工机械设备配置

左岸三条导流洞中共有G2型固结灌浆施工工作面6个，施工中安排6个班组同时进行施工。

6 固结灌浆施工

G2型固结灌浆施工程序。洞内固结灌浆在该部位回填灌浆施工结束后7d后进行。固结灌浆按环间分序、环内加密的原则施工，同序孔中先施工最低处孔，然后向两边交替对称向上进行施工，最后灌注最高处孔。

灌浆材料。固结灌浆采用42.5级普通硅酸盐水泥。灌浆用水（包括钻孔、洗孔、压水及制浆用水）采用洞内系统生产用水，满足拌制水工混凝土的用水要求。经监理人批准，可在水泥浆液中掺入质量符合灌浆要求的速凝剂、减水剂、稳定剂等外加剂，其掺入量通过试验确定。

钻孔、冲洗及压水试验。钻孔采用直接在衬砌预埋管中钻孔的方法，钻孔的孔位、孔径、孔向、孔深等参数应满足设计要求。钻孔冲洗：灌浆前采用压力水进行钻孔冲洗和裂隙冲洗，冲净孔内岩粉、杂质，直到回水清净后10min后为止，冲洗压力为灌浆压力的80%，若该值大于1.0Mpa时，采用1.0Mpa。冲洗时应用阻塞器将孔口堵塞，具备条件时直接采用机械式孔口封闭器，安装后即可进行洗孔、压水、灌浆。压水试验：在裂隙冲洗后选择不少于总孔数的5%数量的钻孔进行“单点法”压水试验，压水试验压力为不大于该段灌浆压力的80%，并不大于1MPa；压水试验稳定标准：在稳定压力下，每5min测读一次压入流量。连续四次读数中最大值与最小值之小于最终值的10%，或最大值与最小值之差小于1L/min时，本段试验即可结束。

灌浆施工。G2型固结灌浆采用自上而下、孔口封闭、孔内循环式灌浆法。灌浆施工采用单孔灌注，三参数、大循环系统。浆液变换原则包括灌浆浆液由稀到浓逐级变换，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压力持续升高时，不得改变水灰比；开灌后，孔内吸浆量达到300L以上，或灌注时间已达30min，且压力和注入率无显著改变时，可变浓一级水灰比；当注入率大于30L/min时，视现场具体情况可越级变浓。特殊情况处理：钻孔中出现塌孔、严重掉块等难以成孔现象时，采取缩短灌浆段长、浓浆注浆待凝12～24小时后扫孔复灌等措施；灌浆过程中发现有冒浆、漏浆时，根据具体情况采取表面封堵、嵌缝、低压限流、浓浆、间歇、待凝等措施进行处理；当相邻孔出现串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可以同时进行灌浆，采用一泵灌一孔。如设备满足不了采用将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，再对串浆孔进行扫孔、冲洗、灌浆的施工方法。灌浆工作必须连续进行，在施工中若因故中断，应及早恢复灌浆。中断时间超过30min，应立即冲洗，如冲洗无效，应在重新灌浆前进行扫孔。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，则视该段不合格。对于大量耗浆孔段的处理：首先采用减小灌浆段长度，降低灌浆压力，减少并限制其注入率，待该段耗浆量超过3t/m，仍不见压力回升，而且无漏浆的现象，则应停止灌浆，待凝24h后复灌。复灌时注入率逐渐减少，则灌浆至正常结束。复灌时注入率仍很大，灌浆难以结束时，则采用掺中细砂、水玻璃、水泥浆液和水玻璃双液法等方法，待耗浆量超过0.5～1t/m后，再待凝后恢复灌至正常结束。复灌时注入率较待凝前相差悬殊，且耗浆量很小，则应对该段扫孔后再灌浆，如扫孔后注入率仍很小，此孔灌浆即告结束。灌浆结束标准：在规定压力下，当注入率不大于1.0L/min，继续灌注30min，即可结束灌浆。封孔：所有的灌浆孔和检查孔在灌浆作业结束后，清除孔内积水和污物，采用“全孔灌浆封孔法”或“导管注浆封孔法”封孔，用0.5：1浓浆将空口填封密实。质量检查：压水试验检查在该部位灌浆结束3～7d后进行，检查孔数量不少于灌浆孔总数的5%。

7 结语

大循环灌浆提高了循环灌浆流量检测的准确度，确保了灌浆质量，能够有效的控制灌浆过程中的浆液密度，减少堵管情况的发生。