灌浆工程施工中的误区

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1、灌浆工程施工中的误区1误区一：灌浆压力越高越好随着我国机械制造业技术水平的提高，高压力注浆泵、耐压管材及器具不断研制 出来，从设备及工艺角度来讲，实现高压力灌浆已不是什么难事。目前很多灌浆 工程均设计为很高的灌浆压力，如溪洛渡工程坝基帷幕最大灌浆压力达到6.5MPa，小湾工程最大灌浆压力达到8.0MPa。灌浆压力是驱动浆液在岩体裂隙中流动的能量来源，在灌浆孔段中实施较高的灌 浆压力可以起到扩张裂隙、增加浆液的流动性及挤密改造破碎带内泥质充填物的 结构形态等的作用，有利于岩体裂隙中浆液的扩散及排除浆液中的过多水份，形 成充填饱满的、强度较高的固结体。笔者不反对在灌浆工程中尽量采用较高的灌浆压力，

2、但盲目的提高灌浆压力，将 会增加施工难度、增加灌浆设备的磨损、增加孔内事故风险及工程成本，有时甚 至会降低灌浆效果，因此灌浆压力的使用要讲究科学。(1)不能盲目照搬其他工程的施工参数，刻意追求高压力。近几年来，通过对国 内一些灌浆工程的调查发现，若仅从灌浆成果资料统计出的数据看，各个孔段的 终灌压力值一般均达到了设计要求的最大灌浆压力，往往使人主观认为灌浆质量 是有保证的、岩体可以承受较高的灌浆压力。而再进一步分析灌浆原始资料时却 又发现，有多数孔段的最大灌浆压力大多是作用于岩体裂隙堵塞并拒浆以后，此 时作用于孔段的压力已不能通过浆液载体有效的传递至岩体裂隙中，已不能使浆 液在裂隙中进一步扩散

3、及排水挤密。如将注入率为3 5L/m时段的灌浆压力均值定义为“有效灌浆压力”，并选取 了某岩基灌浆工程山序孔灌浆资料进行统计。（2）灌浆压力的设计要结合处理的目的、母岩及裂隙性状等因素并通过现场灌浆 试验确定。岩体裂隙灌浆的方式有两种，充填灌浆和劈裂灌浆。希望进行劈裂灌 浆时，灌浆压力选择可略大于裂隙启缝压力并且以不产生地表抬动为前提。在进 行岩体固结灌浆时，灌浆压力的选择，应以满足充填灌浆为主，不宜采用劈裂的 方式去扩大或延伸岩体裂隙，破坏岩体的整体性，尤其对于花岗岩、玄武岩等坚 硬岩体，其岩体自身搭桥”结构抗变形能力要远大于水泥结石。2误区二：对于浆液配比追求高精准度现行灌浆规范中规定的比

4、级及配比精度要求，一是基于遵循由稀（低黏度）向浓 （高黏度）的趋势；二是基于确定开灌浆液的比级；三是便于在采用手工记录及两参数（压力、流量）记录仪时，利用流量数据计算注入水泥量的多少，配比精 度的高低，会直接影响注灰量计算的准确性，现今三参数记录仪已能直接计量浆液密度，有效解决了该问题。从技术角度来讲，水泥浆液配比精度的偏差，对于 灌浆效果影响是不大的，笔者认为配比无级渐变的浆液应是灌浆最理想的浆液。按照常规，一般每个作业机组灌浆泵前端配备一个双桶立式低速搅拌机，上面浆 桶储存制浆站送过来的原浆，下面浆桶进行配浆及浆液循环，已能够达到预期的 灌浆效果。而目前在一些灌浆工程中，一些灌浆工程师为了

5、极端刻意追求浆液配 比精度，要求每个作业机组必须另夕卜再配置一个专门的储浆桶，要通过三个浆桶 实现储存原浆、配浆、浆液循环，并且严禁在下部浆桶内配浆。这样做的结果: 是无谓地增加了机械使用成本；二是无端增加了浆液的浪费；三是使灌浆程序 复杂化；四是挤占有限的灌浆施工作业空间。3误区三：孔段灌前透水率与吸浆率一定正比例关系在一些工程中，包括一些特大型工程，监理方的一些灌浆工程师由于灌浆实际经 验欠缺，在进行灌浆记录审核签收时，若发现灌前透水率与吸浆率不成正比例关 系，常武断的认定该段记录存在虚假行为，怕自己承担责任，往往要求施工方无 条件的重新扫孔复灌，由于施工方多处于弱势，大多数时候不得不委曲

6、而行。一般来讲，孔段灌前透水率、吸浆率的大小与岩体裂隙性状、启缝压力、施灌压 力密切相关。在灌浆中，多数孔段灌前透水率与灌浆吸浆率呈现正比例关系，透 水率大，吸浆率大；反之透水率小，吸浆率小。但在某些条件下，透水率与吸浆 率规律是多变的。如对于以微细裂隙密集发育为主、岩体自身强度高的孔段，灌 前透水率多呈现大值，在灌浆时，由于水泥浆液为颗粒型浆液，在微细裂隙中的 可灌性差，吸浆率多呈现小值；对于裂隙发育少，连通性差，岩体自身强度低， 抗水力劈裂能力差的孔段，灌前透水率多呈现小值，而在灌浆时，由于大多数情 况下灌浆压力都远大于压水压力，灌浆过程中岩体裂隙可能产生启缝现象，吸浆 率多呈现大值。因此

7、在灌浆记录出现异常时，应要及时检查灌浆通道是否畅通，计量仪器是否存 在故障，浆液配比是否适宜，若检查后各项均正常，则正常灌浆结束，并且该段 记录真实有效。:灌装结束条件与灌浆记录仪记录方式不匹配按照现行规范，帷幕灌浆结束条件为：在该灌浆段最大设计压力下，注入率不大 于$2/min，继续灌注60min90min，可结束灌浆。在采用灌浆记录仪进行数据采集时，由于灌浆多处于高压力状态，人工压力控制 难度大，有时会产生瞬间压力波动，或者在采用双流量计计量方式时，两个流量 计计量通道存在着时间响应偏差，或者灌浆回路中存在漏浆异常，均会造成屏浆 阶段流量出现个别大于1L/min的异常值，若作为一个有经验的

8、工程师应根据实 际情况进行判定，对非连续的异常数据进行忽略处理。但在现实施工中，大多数 灌浆工程师却选择了机械地按规范相关条款执行，造成了灌浆段因几个非连续异 常值的存在，而使屏浆时间长达数个小时无法结束。这样做的结果，一是无谓的 浪费了大量时间及资源；二是大大增加了孔内事故发生的几率，对灌浆效果起到 了负面影响。鉴于灌浆记录仪记录时呈现的现实问题，在不违背规范条款本意的情况下，我们 在施工中灌浆结束条件可按以下原则进行灵活掌握:最后连续三个读数（每5min 测读一次），注入率不大于1L/min，且在灌浆连续60min时段内，满足最大设 计压力的同时，注入率不大于1L/min的时间累计值达到4

9、5min以上时，可结 束本段次灌浆。5误区五：中断后复灌不再吸浆，则不加判断的要求施工方在旁边重新钻孔进行补灌处a按照现行规范要求，灌浆应连续进行不得中断。本条规定原则上不存在问题。但 实际灌浆施工时，在灌浆过程中会出现各种异常情况，如随机停电，灌浆机械故 障等原因造成意外灌浆中断，使得有些孔段在复灌时吸浆率较中断前会有较大的 突减。在此时，一些灌浆工程师有时会不加判定地要求施工方在旁边重新钻孔进 行补灌处理。笔者认为，即使个别孔段在灌浆中断后复灌吸浆率存在突减现象，一般也不宜重 新钻孔，应综合判定酌情处理或以后伺机补救处理。因为一是重新钻孔将增加较 大的工程量，尤其对于深孔而言；二是对于帷幕

10、灌浆而言，浆液扩散至一定范围 便可满足成幕要求，或者说在中断前浆液已基本充满裂隙，重新钻孔补灌已无必 要或补灌也已无法吸浆；三是对于坝基固结灌浆而言，重新钻孔会增加混凝土、 结构钢筋、岩体的损害；四是被处理岩体裂隙的发育不仅仅是水平向的，多呈多 向发育，若采用孔口封闭灌浆法，可以利用上、下段次及相邻灌浆孔段进行补灌， 对于该部位的灌浆效果应不会造成影响。五是我们可在布置检查孔时，侧重考虑 在此部位布孔，检查结果若出现不合格，可利用检查孔进行补强。6误区六：必须采用循环式灌浆，纯压式灌浆无法保证质量首先来讲，以纯压式为主流的水（气）压塞是一种舶来品，表明它在国外应已得到 较普遍的应用，能够引入国

11、内肯定有它的优点。再者据笔者了解，在国外，也包 括一些西方发达国家，众多已建并在可靠运行的高坝，坝基基础灌浆多采用纯压 灌浆塞配合稳定性浆液以实现加固及防渗的目的，比如巴西的伊泰普水电站等。 在国内，如某水电站的大型帷幕灌浆试验，也采用了纯压式水压塞配合掺加3% 膨润土的普通水泥浆液进行灌注，从工艺的可行性、施工效率及灌后效果等方面 均取得了较好的结果。采用纯压式灌浆塞与自下而上分段灌浆工法完美组合，能够大大地降低灌浆过程 中的劳动强度；降低自上而下分段灌浆时管路占浆及灌后弃浆量，降低材料损耗 量；能够大大提高施工效率及减少孔内事故。在国内，有一些灌浆专家及技术人员均对纯压式灌浆塞持否定态度，

12、要求在灌浆 中必须使用循环塞，按此实施会有以下问题：一是在孔内下设循环塞时要同时下 设双条管路，以满足进、回浆的需要，若采用钢管，操作复杂、耗时多，劳动强 度高；若采用软胶管，下设方便，但灌浆塞出现孔内事故时，由于软管无刚度， 除了强行提拉外，无法进行上、下活动及转动，即使采用扫扩孔处理时，孔内因 有软管，也难以实施，最终多为原孔报废封掉再重新造孔。二是要求孔段灌浆结 束后，要重新将栓塞提出孔外，重新在栓塞尾端加装尾管，以满足距孔底50cm 的要求。在起拔栓塞过程中，若把管路内浆液提前冲掉，水泥浪费将会很大，若 不冲掉，将会对上部未灌段孔壁造成水泥浆液污染，影响上部孔段后期的灌浆效 果。再者每

13、灌一段重复起下一次，也将会使施工效率大大降低。三是采用循环式 灌浆塞灌浆与纯压式灌浆塞相比，灌浆效果有多大提高只是大家的一种感性认 识，尚无可靠的数据支持。7误区七：灌浆记录仪采用大循环方式可以防止作弊首先要说明的是灌浆记录仪不是电子警察，它准确定义应是一种灌浆过程参数的 监测计量工具。采用大循环的连接方式，较之小循环连接方式，其优点是在小吸浆量状态下，能 够使管路及孔内浆液循环时与桶内浆液及时交换，孔内浆液的温度及浆液变浓幅 度小。若综合分析，大循环连接方式则弊大于利，一是多增加一个流量计，增大 了施工成本及传感器故障率；二是两个流量计自身误差进行叠加，计量精度会成 倍降低。根据有关资料，当

14、注入率为50L/min时，小循环连接方式记录仪的精 度是1%，大循环连接方式记录仪的精度是3%，当注入率为1L/min时，小循 环连接方式记录仪的精度是20%，大循环连接方式记录仪的精度是200% ;三 是存在时态及量程同步问题，由于前端流量计安装在灌浆泵后及孔内入口前端， 后端流量计安装在孔段出口回浆管路上，由于灌浆泵工作处于一种脉动状态，两 个流量计所处的浆液流态环境不同，在孔段大量吸浆时，两个流量计所工作的量 程也不同，均会进一步增加计量误差；四是施工现场调试难度极大，由于两个流 量计的正负误差变化不同步，在一些灌浆工程中，记录仪厂家为了保证仪器的可 使用性，人为将回浆流量计增加1L/m

15、in2L/min正误差，通过牺牲孔段注入 量来保证孔段满足灌浆结束条件的要求。8误区A：高风压风动潜孔钻机不适于在坝基固结灌浆工程中应用坝基固结灌浆往往与坝体混凝土浇筑相互交叉作业，由于坝体混凝土在下层混凝 土浇筑覆盖前，混凝土龄期一般不得超过28d，坝基固结灌浆只能利用前后期混 凝土浇筑档期进行施工，因此坝基固结灌浆要具备高效率、高强度的施工要求。高风压风动潜孔钻机具有移动方便、前期施工准备简单快捷、钻孔效率高的特点， 是做为坝基固结灌浆钻孔的有效手段。但有一些工程的技术人员，由于对于其工 作原理的曲解，认为高风压钻机钻孔时风压对坝体混凝土会产生抬动破坏，并且 会把灌入到裂隙内的浆液负压吸出

16、来，影响灌浆效果，从而反对使用这种机械。实际上，该钻孔设备使用压缩空气做功，工作压力虽然很高，最高可达2.5MPa , 但该压力仅作用于冲击器与底部扦头之间的活塞腔内，提供扦头凿击岩体的能源，压缩空气一旦完成做功，进入钻具与孔壁之间的环状开放间隙，并从孔口释 放，怎会在混凝土下部积蓄及产生抬动破坏？灌浆结束后，在用风动潜孔钻机扫孔时，在孔口上端会看到压缩气体外泄时携带 一部分水泥浆液，由于在压力屏浆后，裂隙内的浆液已处于半固态性质，其实带 出的只是孔内占浆，或者裂隙在孔壁近端的一些浆液，由于风动钻孔，在破碎岩 体内的扩孔系数大，相对地质钻机而言，孔内占浆量大。据了解在某工程，甚至 有人把岩体平均注灰量虚高的错误，都归罪于压缩空气把裂隙内浆液全带出来 了。有一点需要说明，由于风动潜孔钻切削岩石的机理与地质钻机不同，其对于混凝 土内结构钢筋周边的混凝土有一定的振动破坏作用，可在布孔时避开，或采用地 质钻机相配合的方式进行钻孔施工。