淺談水利工程中施工技術(shù)與其應用

王海龍

（湛江市經(jīng)緯水利水電工程有限公司，廣東 湛江 524037）

帷幕灌漿是在閘壩的巖石或砂礫石地基中采用灌漿建造防滲帷幕的工程。帷幕頂部與混凝土閘底板或壩體連接，底部深入相對不透水巖層一定深度，以阻止或減少地基中地下水的滲透；與位于其下游的排水系統(tǒng)共同作用，還可降低滲透水流對閘壩的揚壓力。20世紀以來，帷幕灌漿一直是水工建筑物地基防滲處理的主要手段，對保證水工建筑物的安全運行起著重要作用。

帷幕灌漿主要是對防滲墻底部基巖進行防滲處理，對于減少大壩滲漏至關(guān)重要，但此部分屬于隱蔽工程，施工過程較難控制，稍有不慎，則會對工程造成很大影響，因此，對灌漿施工一定要做好施工方案設計，嚴格控制每一道工序。施工中不僅要按序操作，還要注意量的掌握。帷幕灌漿技術(shù)是水利工程施工中一種既經(jīng)濟又行之有效的方法之一。

1 工程實例

徐聞縣合溪水庫總庫容1 519萬m3。該水庫經(jīng)過幾十年運行，在壩肩、壩基出現(xiàn)多處滲漏。局部滲漏嚴重，已影響到大壩的安全穩(wěn)定運行。經(jīng)有關(guān)設計部門研究確定，對整個大壩基礎、壩身及兩壩肩進行防滲灌漿處理。

2 施工現(xiàn)場布置

2.1 施工平臺

進水口邊坡施工平臺高程為EL919.5～960.0 m，混凝土蓋板設計厚度為0.5 m。由于帷幕無法提前形成0.5 m厚貼坡砼，因此，在該部位砼澆筑過程中，預留部位形成臺階式灌漿平臺，臺階寬度3.1 m、臺階高度14 m左右，最大砼蓋重達10 m。

2.2 水泥漿制漿站

為減少施工干擾，計劃采用集中制漿的方式，擬在上游圍堰左端修建制漿站，其面積12 m×9 m，水泥儲存量不少于150 t。

2.3 施工排污

在排污管出口和上游圍堰左端頭修建集水井、沉淀池，施工廢水、廢漿經(jīng)沉淀分離處理后，廢水排至上游圍堰，經(jīng)管道引入河道，沉淀物運至棄渣場。

3 施工工藝

3.1 施工流程

測量—布孔—設備安裝—造孔—沖洗—壓水試驗—灌漿—封孔—質(zhì)量檢查孔。

3.2 測量

考慮到施工軸線上轉(zhuǎn)折點較多，且地勢起伏不平，施工中嚴格按照設計圖紙要求，采用全站儀閉合誤差的方法進行灌漿軸線的測設，沿軸線每30 m放設1個控制點，同時在轉(zhuǎn)折點和地勢起伏較大位置處加密控制點，確保灌漿孔位的精確性。之后利用控制點逐個測設每個灌漿孔的孔位及孔口高程，以確定非灌段深度和設計的終孔深度。

3.3 灌漿孔布置

（1）鉆孔的孔位、深度、孔徑、鉆孔順序和孔斜等按施工圖紙要求和監(jiān)理工程師指導執(zhí)行。開孔前，均實測孔口高程，鉆孔一律采用合金鉆頭結(jié)合金剛石鉆頭鉆進，禁止采用鋼粒鉆進，孔壁保持完整以利于止水、止?jié){。壩體采用無泵干鉆，壩基巖石采用清水鉆進。

（2）灌漿孔的開孔孔位需符合施工圖紙要求。帷幕灌漿孔的開孔孔位與設計位置的偏差應不大于 10 cm。復核孔位無誤后，用紅油漆標明序號。鉆機安裝應平整穩(wěn)固，鉆進時要保證天車、立軸和孔位三點一線。鉆桿用Ф42 mm或Ф50 mm內(nèi)絲鉆桿，巖芯管長度不低于3.0 m。

（3）鉆孔時必須保證孔向準確?？咨畛^20 m改孔徑時，要帶導向器。

（4）鉆孔施工期間，應對灌漿孔的鉆孔偏斜情況進行檢查。采用測斜儀進行孔斜檢查，前20 m孔深范圍要求較為嚴格，偏斜量應小于孔深的 1.25%，豎向偏角不大于 0.72。一般要求偏斜小于孔深的1.5%，鉆孔孔位允許偏差5 cm。施工過程中，所有帷幕灌漿孔均采用JJX－3A型物探測斜儀進行終孔測斜，經(jīng)測斜證實。

3.4 裂隙沖洗

裂隙沖洗的目的是沖出孔內(nèi)殘存和黏附的巖粉等雜質(zhì)，以免堵塞裂隙通道口而影響灌漿質(zhì)量；同時巖石裂隙或孔洞中所充填的松軟的、風化的泥質(zhì)充填物沖出孔外，以利于漿液流進裂隙并與裂隙面膠結(jié)緊固，起到防滲和固結(jié)作用。沖洗壓力可為灌漿壓力的80%，該值若大于1 MPa時，采用1 MPa。沖洗時，可將沖洗管插入孔內(nèi)，用阻塞器將孔口堵緊，用壓力水沖洗，壓力水和壓縮空氣輪換沖洗或壓力水和壓縮空氣混合沖洗。

3.5 灌漿

3.5.1 灌漿材料

本灌漿工程基巖采用純水泥漿液灌注，壩體采用水泥∶黏土＝1∶2的水泥黏土漿灌注，巖土接合部采用水泥∶黏土＝1∶1的水泥黏土漿灌注。水泥采用強度等級42.5R的普通硅酸鹽水泥，所采用水泥必須新鮮，其細度要求通過80 m方孔篩，其篩余量不大于5%。灌漿用黏土采用庫區(qū)附近白云巖風化料，使用前采取土樣進行分析試驗后確定使用。

3.5.2 漿液制備

灌注漿液采用局部集中制漿方式進行攪拌。本次工程中，攪拌機采用自制400 L水泥漿攪拌機，生產(chǎn)能力即能滿足施工要求。若采用高速攪拌機攪拌漿液，攪拌時間不少于30 s。如使用普通攪拌機攪拌漿液，攪拌時間不小于3 min。灌注漿液攪拌結(jié)束后，直接送入灌漿泵儲漿桶內(nèi)，供灌漿施工使用。灌注漿液自制備至用完的時間為4 h，超過4 h應棄掉，重新攪拌新漿使用。另外，注意做好防寒、保溫、防曬、防熱措施，漿液溫度保持在5～40 ℃。

3.5.3 灌漿方法

帷幕灌漿工程按分序加密的原則進行，分Ⅲ序，先進行I序孔，Ⅱ序孔次之，最后進行Ⅲ序孔施工。灌漿采用自上而下循環(huán)式分段灌漿法，灌漿段自上而下分段，第一段（接觸段）2 m，以下每段長均為5 m，股長可適當?shù)倪M行調(diào)整。灌漿采用自上而下分段卡塞法灌凝，為了避免漿液沉淀堵塞裂隙用 0.6寸水管做射漿管，漿管距離孔底不超過0.5 m。

3.6 結(jié)束標準及封孔

根據(jù)設計及規(guī)范要求，當達到該段次的設計壓力、注入率不大于1 L/min時繼續(xù)灌注60 min，灌漿即可結(jié)束。封孔采用“置換和全孔壓力灌漿封孔法”即終孔段灌漿結(jié)束后先將孔內(nèi)余漿置換成0.5∶1的濃漿，而后在孔口封閉進行全孔壓力灌漿封孔，封孔壓力值采用該孔灌漿的最大壓力，其摒漿結(jié)束標準與常規(guī)段次相同。封孔結(jié)束后將孔口部分用0.5∶1的水泥砂漿填滿、搗實、抹平。

4 特殊情況處理

4.1 地表冒漿

灌漿過程中漿液從裂隙往上冒出，或沿底板與基巖接觸帶冒出的現(xiàn)象稱地表冒漿。發(fā)生冒漿現(xiàn)象后采用嵌縫、表面封堵等措施，同時適當降低灌漿壓力、增大漿液濃度、限制進漿量，待冒漿停止，壓力達到規(guī)定壓力后，再正常進行灌漿。

4.2 串漿

灌漿過程中，漿液從其他孔流出的現(xiàn)象為串漿。產(chǎn)生串漿的原因是由于巖石中裂隙相互串通的結(jié)果。灌漿過程中串漿孔若為待灌孔時，則同時進行灌漿。若無條件同時灌漿，則將串漿孔管口堵塞嚴密，灌漿孔結(jié)束后，串漿孔立即進行掃孔、沖洗而后繼續(xù)灌漿。并適當增長相鄰兩個次序孔先后施工的間隔時間，防止新灌入漿液將前期灌入到裂隙中的漿液結(jié)石沖開。

4.3 灌漿孔吃漿量大、難以終孔

若破碎斷裂帶張開性裂隙較大，延伸較遠時，可能會出現(xiàn)灌漿孔吃漿量異常放大的情況。灌漿過程中與處理冒漿相似，即降低灌漿壓力、增大漿液濃度、限制進漿量，并適當間歇灌漿。

該工程經(jīng)帷幕灌漿處理后，灌漿洞洞壁基本保持干燥，未發(fā)現(xiàn)有嚴重的滲水現(xiàn)象，灌漿質(zhì)量較好。目前水庫已蓄水并達到發(fā)電要求水位，大壩下游及邊坡周圍沒有較大的滲水情況。大壩帷幕灌漿施工是成功的，達到了該工程的防滲要求。

5 結(jié)束語

經(jīng)過工程實例分析，對帷幕灌漿施工技術(shù)進行了詳細的闡述與探討后，認識到帷幕灌漿對于水工建筑物基礎防滲具有重要意義，是水利工程建筑物基礎處理的重要保證。

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