灌漿施工中的抬動控制

灌漿施工中的抬動控制灌漿施工中的抬動控制灌漿施工中的抬動控制V:1.0精細(xì)整理，僅供參考灌漿施工中的抬動控制日期：20xx年X月

灌漿施工中的抬動控制摘要：灌漿施工中由于各種原因產(chǎn)生的抬動對灌漿施工作業(yè)面及灌漿區(qū)域的水工建筑物（或其他建筑物）造成程度不同危害及破壞，因此，如何有針對性地控制好抬動是灌漿施工中避免造成破壞的關(guān)鍵所在。一.灌漿施工簡介1.灌漿機(jī)理及目的灌漿就是將具有膠凝性的漿液或化學(xué)溶液，按照規(guī)定的配比或濃度，借用機(jī)械（或灌漿自重）對之施加壓力，通過鉆孔或其他設(shè)施，沿巖石裂隙或地基孔隙、圍巖裂隙或隧洞襯砌與圍巖之間的空隙、混凝土壩體接縫、水工建筑物混凝土缺陷中的孔洞或裂縫壓送到需要灌漿的部位。從而充填這些節(jié)理裂隙、孔隙、空隙、孔洞和裂縫之處，起到固結(jié)、粘合、防滲，提高承載強(qiáng)度和抗變形能力以及傳遞應(yīng)力等作用。2.灌漿環(huán)境灌漿一般在有混凝土蓋重的情況下進(jìn)行，近年來也有在無蓋重下進(jìn)行的；對于面板堆石壩的水工建筑物基礎(chǔ)灌漿在已澆筑好的趾板上進(jìn)行，而壩肩的灌漿一般為了減少施工難度和灌漿工程量則在專門的灌漿廊道內(nèi)進(jìn)行；壩肩邊坡較緩時，也直接在邊坡上進(jìn)行灌漿作業(yè)而無需進(jìn)行廊道開挖。對于混凝土大壩的水工建筑物基礎(chǔ)灌漿則在混凝土澆筑過程中形成的廊道中進(jìn)行，壩肩的灌漿也大都是在開挖好的灌漿平洞（也叫灌漿廊道）中進(jìn)行。3.灌漿形式（1）按灌漿目的和作用可分為回填灌漿、固結(jié)灌漿和帷幕灌漿三大類。（2）按漿液壓入方式可分為循環(huán)式灌漿和純壓式灌漿兩類。（3）按采用灌漿栓塞的不同可分為孔內(nèi)卡塞灌漿和孔口封閉灌漿兩類。二.抬動的形式1.地表抬動灌漿施工過程中施灌部位或附近部位的表面發(fā)生的抬動，這種抬動一般在混凝土蓋重與基礎(chǔ)接觸部位（或地表以下10m）表現(xiàn)比較嚴(yán)重，而且通過常規(guī)抬動變形裝置的千（百）分表很容易觀測出來。2.深層抬動灌漿施工過程中施灌孔所處地層較深處發(fā)生的抬動，這種抬動會造成施灌區(qū)域附近部分出現(xiàn)大面積整體抬動變形，而且通過常規(guī)抬動變形裝置（千（百）分表難以觀測。3.縱向抬動灌漿施工過程中所發(fā)生的與灌漿孔（主要是固結(jié)和帷幕灌漿）方向一致的抬動。這種抬動包含有地表抬動和深層抬動，其表現(xiàn)形式可能是局部發(fā)生變形，也可能是大面積發(fā)生變形。4.橫向抬動灌漿施工過程中所發(fā)生的與灌漿孔（主要是固結(jié)和帷幕灌漿）方向垂直的抬動。這種抬動對施灌部位及附近造成表面拉裂而通過垂直向抬動觀測孔埋設(shè)的抬動觀測裝置幾乎無法觀測。三.引起抬動的原因1.地質(zhì)條件施灌區(qū)域地層存在縱橫交錯、無以記數(shù)的裂隙與裂縫，漿液在充填這些裂隙與裂縫（尤其是緩傾角裂隙）的過程中，使這些裂隙與裂縫發(fā)生變形而加大原有的張開度，張開度增加后由于已充填了的漿液形成結(jié)石而使這些裂隙與裂縫無法回復(fù)原有的狀態(tài)。隨著漿液的充填量與結(jié)石形成的增加，變形量也越來越大，最終形成我們所說的抬動。施灌區(qū)域地層存在層次的軟硬不均，對于軟弱、破碎的層次，首先在鉆孔過程中遭到破壞而隨鉆孔沖洗介質(zhì)帶出鉆孔，在漿液充填過程中再次被置換，隨著充填時間的增長及灌漿壓力的增長而使其變形形成抬動。2.灌漿壓力原因灌漿是在壓力作用下進(jìn)行，地層受到的灌漿壓力需要釋放而對地層原有結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，形成施灌區(qū)域的地層抬動。3.其他原因地下水（尤其是承壓水）及不良地層所含有的各種氣體也是造成抬動的因素，地下水（尤其是承壓水）及氣體通過灌漿孔排往地表的過程中，受到地表施以的灌漿壓力而產(chǎn)生向上的浮力使詩施灌區(qū)域地層產(chǎn)生抬動。由于施灌區(qū)域及附近地層在灌漿施工前均受到不同程度的開挖，且有新的建筑物的興建，開挖后應(yīng)力釋放后的重新分配及新的建筑物對灌漿區(qū)域所產(chǎn)生破壞力，導(dǎo)致抬動的發(fā)生。其他外力（如強(qiáng)烈震動、爆破等）距離施灌區(qū)域較近，也可能誘發(fā)抬動的產(chǎn)生。四.抬動造成的危害抬動發(fā)生后會對上覆建筑物造成不同程度的破壞。2003年7月至2004年5月，紫坪鋪水利樞紐工程大壩趾板固結(jié)與帷幕灌漿施工，由于地質(zhì)條件較差（煤系地層），灌漿孔較深（最深超過100m），灌漿壓力較大，施工工期緊，設(shè)備投入較多，多臺設(shè)備同時灌漿情況普遍。造成紫坪鋪大壩趾板最終抬升，且出現(xiàn)下游趾板面高出上游趾板面，同時將所有河床段趾板不同程度的拉裂，產(chǎn)生許多大小、寬窄、長短不一的裂縫與裂紋。于此情況，業(yè)主、監(jiān)理及施工單位多次停工召開有關(guān)裂縫（紋）成因及控制措施的專題會，甚至還請來灌漿專家、混凝土專家及有關(guān)專業(yè)的院士進(jìn)行咨詢。為了這些裂縫與裂紋不會在蓄水后發(fā)生滲漏，在趾板所有灌漿作業(yè)全部結(jié)束后對寬度大于的裂縫進(jìn)行了刻槽后化學(xué)嵌堵及加蓋止水膠板。并在河床段趾板覆蓋回填料時預(yù)先在趾板表面鋪設(shè)厚的粉煤灰以進(jìn)一步防止?jié)B漏。五.抬動的控制1.施工組織設(shè)計(jì)方面（1）嚴(yán)格按規(guī)程規(guī)范、設(shè)計(jì)要求及監(jiān)理工程師批復(fù)的施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行施工。（2）灌漿施工前對所有施工人員進(jìn)行全面的有關(guān)灌漿與抬動控制方面技術(shù)培訓(xùn)及技術(shù)交底。（3）施灌過程中派專人24h不間斷進(jìn)行抬動變形觀測，做到一孔（抬動孔）一表，一表一人，同時配備備用表一支。2.灌漿工藝方面（1）施工過程中孔深、分段、段長、灌漿壓力嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。（2）灌漿時栓塞、射漿管必須下置到設(shè)計(jì)位置。（3）當(dāng)灌漿過程中出現(xiàn)吸漿量突然增大或壓力突然降低等情況時應(yīng)該及時分析原因，查看管路是否通暢，觀察施灌區(qū)域及其周邊地區(qū)是否有冒（串）漿現(xiàn)象，同時觀察是否出現(xiàn)裂縫或已經(jīng)存在的裂縫是否擴(kuò)大。3.灌漿壓力的控制（1）灌漿段地層裂隙發(fā)育巖體及斷層、破碎帶等透水率較大時，在灌漿過程中，將壓力分為多個階段，逐級升高到設(shè)計(jì)規(guī)定的壓力值。（2）當(dāng)灌漿施工過程中發(fā)生抬動且抬動值達(dá)到或接近設(shè)計(jì)規(guī)定允許值時，立刻降低灌漿壓力或停止灌漿，待抬動值回復(fù)至零位后再行灌漿。4.灌漿注入率的控制嚴(yán)格控制升壓速度與吸漿率之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，壓力越高，吸漿量越小。5.同一時間近距離的灌漿孔數(shù)控制（1）同一時間近距離有孔在洗孔、壓水、灌漿時，均應(yīng)連續(xù)進(jìn)行抬動觀測。觀測記錄中分別注明該孔段壓水和灌漿過程中抬動變形的最大值和最終值，對超過允許限值的部分應(yīng)注明最大值所對應(yīng)的時間和壓力。（2）嚴(yán)格控制多臺（兩臺以上）設(shè)備同時灌漿，出現(xiàn)多臺設(shè)備同時灌漿時應(yīng)嚴(yán)格對抬動觀測裝置進(jìn)行詳細(xì)觀測。6.抬動變形觀測方面（1）在洗孔、壓水及灌漿全過程中，指定專人對抬動觀測表進(jìn)行準(zhǔn)確、詳細(xì)的觀測與記錄，同時在灌漿結(jié)束后繼續(xù)觀測其回彈情況并作好記錄。（2）有條件的情況下，采用多點(diǎn)位移計(jì)或自動監(jiān)測設(shè)備（裝置）進(jìn)行更詳細(xì)、準(zhǔn)確的觀測與記錄。7.其他對于地層條件較好、巖層較完整的地層來說，抬動觀測孔可以以固結(jié)灌漿孔的深度加深1～2米來控制；對于地層條件較差、巖層破碎、斷層、軟弱互層較多的地層來說，抬動觀測孔的深度應(yīng)達(dá)到最深灌漿孔的深度。六.結(jié)束語灌漿施工過程中，如何有效的控制好抬動是十分重要的一個環(huán)節(jié)，同時也是為工程減少投資的一項(xiàng)有效措施。但是目前所采用的鉆孔后埋設(shè)抬動觀測表而依靠人工來觀測記數(shù)的方式已顯落后，因?yàn)樘佑^測孔時間過長后會發(fā)生堵塞、失效以及表面觀測裝置會遭到各種外力的破壞而無法發(fā)揮正常效應(yīng)；人工觀測時會發(fā)生已抬動而觀測到再進(jìn)行通知時抬動繼續(xù)加大而超過允許值，或觀測人員精力稍一不集中而未發(fā)現(xiàn)抬動（尤其是夜間作業(yè)）等。因此，如果在灌漿施工中采用多點(diǎn)位移計(jì)或開發(fā)一套自動監(jiān)測裝置是很必要的。

陳錫慶（1976年12月），男（漢族），青?；∪耍髮W(xué)歷，青海省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院施工處主任，助理工程