贺宁波，魏红平，向尚君

(中国安能集团第三工程局有限公司，成都，611135)

1 概述

1.1 工程简介

西藏旁多水利枢纽地处拉萨河的中游，位于林周县旁多乡下游1.5km，距下游拉萨市直线距离约63km，以灌溉、发电为主，兼顾防洪和供水，库容12.3亿m3。上游围堰布置于右岸河床，采用土石围堰型式，围堰堰体与坝体结合，顶高程为4061.27m，堰顶宽度18m，上游坡比为1∶2.5，下游坡比为1∶2.0。上游侧4039.69m高程设基础防渗灌浆平台，下游侧4046.27高程设马道。高程4039.69m以下基础防渗采用悬挂式高压旋喷灌浆板墙。

1.2 围堰基础地质情况

坝址区属高山地形，不对称“U”字型河谷，底宽约700m，河水面宽100m～110m，谷底高程4027m～4034m。右岸高程4060m以下坡角较陡，约为50°，高程4060m以上坡角变缓，大多在30°左右。右岸山坡大部分基岩出露，局部为混合土碎(块)石覆盖。河床靠近右岸，右岸漫滩、阶地发育不完整。堰基处覆盖层深厚，主要由混合土碎(块)石、漂石、卵石混合土、冰水积卵石混合土组成。堰肩处覆盖层较薄，主要为混合土碎(块)石、碎(块)石混合土，基岩为闪长玢岩、熔结凝灰岩。堰肩处地质情况不利于高喷灌浆施工。

2 施工参数确定

2.1 主要设计参数

上游围堰高喷灌浆控制底高程为4015.69m，悬挂深度24m，岸坡部位基岩埋深高于4015.69m段高喷灌浆至基岩面0.5m以上。设计采用单排高压旋喷灌浆，有效墙厚b≥1m，渗透系数K≤1×10-6cm/s，抗压强度1.5MPa～5MPa。围堰典型断面如图1所示。

图1 大坝上游围堰断面

2.2 灌浆试验

灌浆试验主要根据防渗墙轴线地质情况，通过试验确定选择的机具、配合比、孔间距、灌浆压力、提管速度等施工参数及高喷灌浆施工工艺，保证技术的可行性和工期上的可靠性，成墙效果采用挖除法检查和围井压水试验进行检测。经现场试验，确定的施工参数如表1所示。

表1 围堰高压旋喷防渗墙施工参数

3 高喷灌浆施工

3.1 灌浆施工设备

高喷灌浆的主要设备包括钻孔设备和灌浆设备，采用A66-CBT型阿特拉斯全液压多功能钻机配合气动冲击器偏心跟管钻进成孔工艺。钻头采用φ130～φ152合金球齿偏心钻头，无缝钢管(D140mm)跟管。高喷灌浆采用两管并列法自下而上旋喷成墙工艺，高喷台车采用XL-50型自行履带式高喷台车，高压泵采用XPB-90E型。自行履带式高喷台车就位快，现场各项控制参数采用电子控制方式。选用的高压泵额定工作压力为62MPa，实际工作压力能够达到42MPa，且能够长时间连续工作[1]。

3.2 灌浆施工工艺

上游围堰高喷灌浆施工采用分段分序施工，沿防渗墙轴线，每200m为一施工段。施工过程主要分为Ⅱ序施工，Ⅰ序孔先行施工，Ⅱ序孔紧接跟上，具体施工顺序分为钻孔和喷浆两道工序。工艺流程如图2所示。

图2 高喷灌浆工艺流程

3.3 施工方法

3.3.1 钻孔施工

现场钻孔和高喷分为两序施工，钻孔时I序孔先行钻孔，再行II序孔施工，相邻两孔施工时间间隔大于48h。钻孔施工过程中，主要从质量、过程记录、护臂以及验收等环节加强过程控制，具体要求包括：①在设计的孔位上安放就位钻机，管架固定平稳、就位准确，孔位偏差≤5cm，孔底沉淀≤20cm，孔斜率<1%；②过程记录要完善，钻孔过程中发生的各种现象要详细记录，从钻孔返碴情况、钻孔速度、钻机及冲击器运转情况判断地下大块石(孤石)分布、地层分布深度、埋深、粒径及架空、漏失、串通等情况，并停钻测量余尺；③护壁采用φ100×1.5mmPVC管，钻孔完成后，按照取出钻杆→下入PVC管护壁→起拔套管顺序进行护壁，需要注意的是用无纺布包扎PVC管底部，套接接头须用塑料带密封，达到不脱接及接头处不漏浆效果；④完成钻孔后，要对钻孔孔深、孔斜进行验收，不合格的孔要重钻。

3.3.2 灌浆施工

灌浆施工主要包括制浆、试喷、高喷灌浆等工序，遇到压力突降或骤增、孔口回浆浓度或回浆量异常等情况时，应查明原因，及时处理。具体施工注意事项包括：

(1)制浆：采用经检验合格的P·O42.5普通硅酸盐水泥作为制浆原材料，控制浆液密度1.4g/cm3～1.45g/cm3。高速搅拌机搅拌浆液时，应不少于30s；普通搅拌机搅拌浆液时，应不少于90s。浆液在使用前须过筛，浆液密度要定时采用密度计抽检。

(2)试喷：正式施工前，应进行地面试喷，再将喷射管放入待喷灌浆孔，喷头下放至设计深度后，送入水、气、浆，待有浆液从孔口冒出后，再按设计要求自下而上摆动提升，直至设计高度，过程中要有详细记录，严格按技术要求控制施工质量。

(3)高喷灌浆：具体施工分为两序施工，I序孔先行施工，再行II序孔施工，相邻两孔间隔施工时间应大于48h。喷头按照设计深度下放到位后，开启旋摆机，调节供风和浆液的流量、压力以及旋摆机的旋转速度，达到设计值，孔口返浆比重达到试验确定的参数后开始提升，边旋转边自下而上提升，直至孔口停喷。在喷浆施工过程中，注意时刻检查机具运转是否正常；浆、风的流量和压力；以及进浆与回浆比重及旋转和提升速度等参数是否符合试验确定的参数要求；且接、卸、换管要快，并保护好喷具接头，防止其堵塞和铸管；续喷时要比原停喷高度下落0.5m，以确保墙体的上下连接。结束后，用弃浆进行孔口注浆，直到回填密实、浆面不再析水下沉为止。

3.3.3 异常情况处理

同一孔的高喷灌浆施工应全孔连续作业。在施工过程中，当压力发生突降或骤增，以及出现孔口回浆量和或回浆浓度异常时，应仔细检查，找到问题发生的原因，及时采取措施处理。可采取的措施有:①因地层中较大的空隙或夹层引起的不冒浆，采用粘土浆加细砂、中砂灌注填满空隙后再继续正常提升喷射；②若地下水流速过大时，增大注浆量或浓度，或在浆液中掺入适量速凝剂等措施进行处理；③孔口回浆不正常不得提升，正常情况下，回浆量应小于注浆量的20%，浆密度应大于1.2g/cm3，回浆过大或过小时，均不得提升喷射；④回浆量过大可提高喷射压力、适当缩小喷嘴直径和提升速度适当加快；⑤因故中断时，应立即停止提升，记录中断位置并尽快恢复，对于机械故障，要尽力缩短机械修复时间，若短时间不能恢复，应立即提出喷具，用水冲洗干净，处理故障后，将喷具下入原中断位置以下0.5m进行复喷后，再继续进行喷射灌浆；⑥若喷具出现堵塞时，可提出喷具进行处理，但要记录中断深度，处理完毕后，若孔深能满足要求，则下入喷具到中断深度以下0.5m进行复喷，再继续进行喷灌作业，对于不能满足要求的，应重新造孔。

3.4 右岸岸坡部位施工

右岸山坡大部分基岩裸露，高喷防渗轴线为混合土碎(块)石覆盖，要求高喷防渗墙入岩1m。在钻孔时，要做好钻孔记录，密切关注钻孔返渣的变化，根据返渣情况，准确判断入岩情况。喷浆施工时，易出现漏浆等异常情况，要按照异常情况处理措施及时进行处置。同时，要根据覆盖层情况，加密钻孔间距，确保成墙效果。

3.5 施工质量检测

高喷防渗墙的质量检查主要采用挖除、围井注水试验和取样检查等方法。经过对高喷防渗墙进行两侧挖除检查，桩与桩之间连接较好，成墙效果良好。围井注水试验，渗透系数满足设计要求，现场进行取样的抗压强度、室内渗透系数均满足设计要求。

4 施工难点

大坝上游围堰采用悬挂式高压旋喷灌浆板墙进行防渗，在与右岸岸坡相接部位主要为混合土碎(块)石覆盖，这给防渗墙的施工带来较大难度，对质量也有较高要求。

(1)上游围堰所在右岸河床位置主要由混合土碎(块)石、漂石、卵石混合土、冰水积卵石混合土组成，而岸坡段由混合土碎(块)石、碎(块)石混合土组成。特殊的地层导致造孔时易发生塌孔、卡钻、埋钻事故，喷浆时易出现漏浆、挤管等现象，且在漂石层喷浆时，无法穿透，易形成喷射天窗。故在钻进和喷浆过程中，随时注意观察，出现异常及时处理，必要时采取补喷、加密等特殊处理措施[2-3]。

(2)围堰堰体采用砂砾石碾压回填而成，特别是截流戗堤采用水下填筑，且布置于防渗轴线的上游侧，在截流时水下抛填了大量的块石，而后期因截流后水位上涨又无法清除，故堰体内存在一段松散块石层，渗水流速较大。右岸岸坡为混合土碎(块)石，存在较大空隙。在高喷施工中，一方面采用挖掘机对因截流滚动到防渗轴线的块石进行清理，减少施工高喷灌浆施工难度；另一方面应注意堵漏，孔口不返浆时严禁提升，根据现场情况，采取措施先堵后提。现场记录必须完整、真实，准确反映施工过程。

(3)高喷灌浆施工正值冬季，坝区最低气温可达-20.0℃，必须做好防冻保温工作，避免浆管、水管、气管冻结，并保证施工设备的正常运转。采取的防冻保温措施主要有:搭设封闭式制浆站，外盖塑料布，内挂棉帘，室内生煤炉，使室内温度保持在5℃以上；输浆、输水、输气管路在地面的部分采用稻草帘覆盖，悬挂部分采用棉布包裹，并在地面设置自制的加热器给各种管路加热；配制双导流器，缩短喷灌过程中拆卸喷杆的时间，采用长喷杆，减少拆卸喷杆次数，既有利于防冻又能提高灌浆质量，拆卸下来的浆管迅速冲洗干净，并用压缩空气吹干[4-6]。

5 结语

旁多水利枢纽大坝上游围堰采用悬挂式高压旋喷灌浆板墙防渗。上游围堰所在右岸河床位置主要由混合土碎(块)石、漂石、卵石混合土、冰水积卵石混合土组成，而岸坡段由混合土碎(块)石、碎(块)石混合土组成。围堰堰体采用砂砾石碾压回填而成，特别是截流戗堤采用水下填筑，且布置于防渗轴线的上游侧，在截流时水下抛填了大量的块石，而后期因截流后水位上涨又无法清除，这些不利因素都对高喷墙的施工带来影响。通过采取有效措施，施工过程加强对高喷桩深度控制、过程施工参数控制，对施工过程中出现的特殊现象采取措施进行处理。经开挖、围井注水试验和现场取样检测，高喷防渗墙的各项指标满足设计要求，汛期最高水位差20m，高喷防渗墙经过一个汛期的运行，基坑渗水量较小，为大坝右岸顺利施工打下良好基础。