淺析水利建筑帷幕灌漿施工技術(shù)

高夢(mèng)瑤 李娜 客宏業(yè)

摘要：本文作者對(duì)水利建筑帷幕灌漿施工技術(shù)進(jìn)行了分析探討，供大家參考借鑒。

關(guān)鍵詞：水利建筑；帷幕灌漿技術(shù)

1 帷幕灌漿技術(shù)的原理

水利工程建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，在開(kāi)挖斷面附近鉆孔，直接通道底層內(nèi)部，然后向空內(nèi)進(jìn)行灌漿，在漿液的壓力作用下降巖層中原本存在的水分排出，而原來(lái)的空隙則被漿液所填充，這些漿液最終匯合、凝固之后就成為一個(gè)固體，從而起到防水加固的作用。

2 帷幕灌漿施工工藝流程

2.1 施工順序

施工順序?yàn)椋簻y(cè)量→布孔→設(shè)備安裝→造孔→沖洗→壓水試驗(yàn)→灌漿→封孔。

2.2 施工工藝

2.2.1 施工測(cè)量

了能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行鉆孔，應(yīng)該按照相應(yīng)的資料進(jìn)行測(cè)量，在測(cè)量的過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，確保數(shù)據(jù)的精確，經(jīng)過(guò)測(cè)量對(duì)鉆孔分布進(jìn)行設(shè)置。

2.2.2 灌漿孔布置

按設(shè)計(jì)要求在防滲墻軸線上布置灌漿孔，分Ⅲ序，孔距2m，孔位軸向偏差不得超過(guò) 10cm，孔深為防滲墻砼底部 20～30m不等，均超過(guò)設(shè)計(jì)帷幕灌漿底線。

2.2.3 造孔

（1）前期清理場(chǎng)地

對(duì)工作的場(chǎng)地進(jìn)行相應(yīng)的平整對(duì)工作場(chǎng)地上存在的雜物進(jìn)行清理，從而保證鉆架在工作過(guò)程中的穩(wěn)定，防止在鉆孔的過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)意外。

（2）試驗(yàn)運(yùn)行

在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中對(duì)鉆機(jī)的情況進(jìn)行檢查，從而保證鉆機(jī)能夠以高性能運(yùn)行。做好鉆孔過(guò)程當(dāng)中的水以及電源的供應(yīng)工作。第三，在鉆孔開(kāi)始之前對(duì)鉆機(jī)的各個(gè)部件進(jìn)行檢查，要重點(diǎn)檢查鉆桿是否存在彎曲。在進(jìn)行鉆進(jìn)的過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該時(shí)刻的關(guān)注鉆機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，保證鉆頭的冷卻。

2.2.4 縫隙沖洗和壓水試驗(yàn)

當(dāng)鉆孔作業(yè)完成之后，需要對(duì)鉆孔進(jìn)行沖洗，應(yīng)該確保沖洗的水壓以及流量，沖洗的順序應(yīng)該從下往上，沖洗的程度應(yīng)該一直確保鉆孔回水變清為止，為了保證沖洗的效果，可以再?zèng)_洗十幾分鐘，從而把鉆孔中的沉渣完全的沖洗出來(lái)，最終確?？椎偷某猎怀^(guò)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于沖洗所使用的水壓應(yīng)該不小于灌漿壓力的五分之四。等到縫隙沖洗工作完成之后需要進(jìn)行相應(yīng)的壓水試驗(yàn)。

2.2.5 灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

在灌漿規(guī)定壓力下注入率小于 0.4L/min 時(shí)，持續(xù)灌注 60min 或注入率小于1L/min，繼續(xù)灌注1.0h，灌漿可以結(jié)束。

2.2.6 封孔

灌漿結(jié)束后，采用分段壓力灌漿封孔法封孔，用灌漿泵壓入水灰比0.5：1的濃水泥漿，濃封完畢后，待凝 3d，孔口上部空余部分采用粘土球扎實(shí)封孔。

3 孔口封閉器在帷幕灌漿中的應(yīng)用

3.3.1 工作原理

改進(jìn)型孔口封閉器是利用橡膠圈的彈性和韌性在壓蓋壓力作用下膨脹抱緊灌漿管，封閉孔內(nèi)漿液形成孔內(nèi)循環(huán)，并在鉆機(jī)動(dòng)力作用下使灌漿管在孔口封閉器中心靈活轉(zhuǎn)動(dòng)和升降、且不漏漿。從而使灌漿管像攪拌棒一樣攪擾孔內(nèi)流動(dòng)漿液，改變漿液流態(tài)，緩解漿液凝結(jié)速度，達(dá)到克服固管的目的。

3.3.2 孔口封閉器灌漿工藝

（1）采用孔口封閉灌漿法時(shí)，由于各工程的地質(zhì)條件和目的、要求不同，故先導(dǎo)孔和灌漿孔內(nèi)各灌漿段鉆孔沖洗、裂隙沖洗、壓水試驗(yàn)或簡(jiǎn)易壓水的做法可能有所不同，對(duì)此不宜進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定。

（2）帷幕灌漿采用孔口封閉灌漿法施工，其漿液的比級(jí)和變換與常規(guī)壓力灌漿法所用相同。在灌漿過(guò)程中當(dāng)較長(zhǎng)時(shí)間灌注濃漿時(shí)，灌漿管在孔內(nèi)容易被水泥漿凝住。防止的主要辦法，一是灌漿泵一定要保持良好的工作狀態(tài)，有足夠的排漿量，回漿管回漿量宜在15L/min以上，以保證孔內(nèi)漿液很好地循環(huán)流動(dòng)。另一是在灌漿過(guò)程中要經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)和上下活動(dòng)灌漿管，特別是在灌注濃漿期間，應(yīng)加多轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)。

4 施工中常見(jiàn)的問(wèn)題處理措施

4.1灌漿中斷

在灌漿施工過(guò)程中，因?yàn)橥ｋ?、漿液堵塞、輸漿管破裂及機(jī)械故障等原因均會(huì)導(dǎo)致灌漿的中斷。因此，在灌漿施工之前及其過(guò)程之中做好預(yù)防措施是非常必要的。其預(yù)防措施主要包括：應(yīng)采用的性能符合要求的輸漿管材，且在施工時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查并確保其連接牢固、無(wú)破損和堵塞現(xiàn)象；應(yīng)確保灌漿泵的性能能夠滿足施工的需要，在最大的灌漿壓力下能夠持續(xù)地進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的工作，并在施工中注意做好保養(yǎng)工作，在每次灌漿完成以后都要對(duì)灌漿泵進(jìn)行認(rèn)真地清洗；應(yīng)對(duì)壓力表進(jìn)行及時(shí)校正，確保符合要求；高壓灌漿閥門、隔漿塞等部件同樣應(yīng)及時(shí)清洗；水電系統(tǒng)方面應(yīng)做到定期檢查和保養(yǎng)。而一旦發(fā)生灌漿的中斷，應(yīng)立即采取措施盡量縮短中斷的時(shí)間，爭(zhēng)取盡早復(fù)灌。

4.2 串漿

在灌漿施工過(guò)程中，有時(shí)會(huì)發(fā)生漿液從其他鉆孔或者地下裂隙中流到帷幕的設(shè)計(jì)范圍之外，從而造成漿液流失的現(xiàn)象，即為串漿。串漿產(chǎn)生的主要原因是在灌漿孔間的巖層中由于縫隙較多并相互串連，使得灌漿孔之間產(chǎn)生連通，并導(dǎo)致了串漿通路。對(duì)于串漿現(xiàn)象的治理措施主要包括：對(duì)串漿孔和灌漿孔進(jìn)行同時(shí)灌漿，并且每個(gè)孔都設(shè)置一臺(tái)灌漿泵進(jìn)行灌注；在串漿孔漏漿部位的上方安裝灌漿塞來(lái)進(jìn)行嚴(yán)密堵塞。

4.3 漏漿

在灌漿施工過(guò)程中，由于縫隙較多、灌漿壓力較大，通常會(huì)出現(xiàn)漿液注入率過(guò)大的現(xiàn)象，其實(shí)往往是發(fā)生了大量的漏漿。對(duì)于大量漏漿的治理措施主要包括：通過(guò)低壓甚至自流式的灌漿方式來(lái)降低灌漿壓力，直到縫隙逐漸充滿漿液、并降低流動(dòng)性之后再慢慢提高灌漿的壓力；將進(jìn)漿量限制在30-40L/min 以下，并采用濃漿進(jìn)行灌注，直到進(jìn)漿量明顯減少之后再慢慢提高灌漿的壓力；采用濃漿甚至可以在漿液中摻加砂料來(lái)進(jìn)行灌注，通過(guò)降低漿液的流動(dòng)性，再加上同時(shí)適當(dāng)?shù)亟档凸酀{的壓力，以此來(lái)限制漿液流動(dòng)的范圍，保證漿液不至于流失過(guò)遠(yuǎn)，直到單位吸漿量已經(jīng)降低到了一定的程度之后，再采用不摻粗料的正常漿液繼續(xù)灌注并逐漸提高灌漿的壓力；當(dāng)出現(xiàn)巖層在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)一直大量進(jìn)漿的現(xiàn)象，還可以采用間歇灌漿的方式，即每連續(xù)灌注一段時(shí)間就停止灌漿，等漿液凝結(jié)一段時(shí)間再繼續(xù)灌注。

4.4 固管

在灌漿施工過(guò)程中，當(dāng)射漿管和孔壁由于漿液達(dá)到了凝結(jié)條件而膠結(jié)到一起的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生固管現(xiàn)象。固管產(chǎn)生的主要原因包括：漿液由于在壓力的作用下?lián)p失了一部分水分，并在循環(huán)過(guò)程中由于水泥水化放熱和壓力作用等原因?qū)е缕錅囟戎饾u升高，從而大大縮短了其凝結(jié)的時(shí)間；在孔內(nèi)的環(huán)狀間隙處或灌漿管、閥門等部位發(fā)生了水泥顆粒的沉積現(xiàn)象；由于射漿管下端過(guò)于貼近孔壁而導(dǎo)致漿液在循環(huán)過(guò)程中在射漿管口受阻并逐漸沉淀。對(duì)于固管現(xiàn)象的防治措施主要包括：采用回旋式孔口封閉器，并在灌漿施工的過(guò)程中經(jīng)常上下活動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)灌漿管；經(jīng)常觀察回漿濃度和回漿量，保持回漿管內(nèi)一直有超過(guò)15L/min的回漿量，并在回漿失水過(guò)多的時(shí)候立即將漿液稀釋。

4.5 操作方法不當(dāng)

鉆進(jìn)時(shí)過(guò)大的加壓，使鉆桿產(chǎn)生多段處的嚴(yán)重彎曲，特別是在不利的地質(zhì)條件下，對(duì)產(chǎn)生鉆孔偏斜的影響會(huì)更大；使用磨損過(guò)鈍的金剛石或硬質(zhì)合金鉆頭鉆進(jìn)，會(huì)因在金剛石顆?；蚝辖鹆Ｏ驇r石內(nèi)切入不穩(wěn)定的情況下，容易改變鉆頭的鉆進(jìn)方向；在松散易坍塌的巖層中鉆進(jìn)，沖洗液的排量過(guò)大，壓力過(guò)高，特別是使用粘度很小的泥漿或清水作沖洗液時(shí)，會(huì)較嚴(yán)重地破壞孔壁，造成孔內(nèi)某一局部的坍塌，使孔徑擴(kuò)大。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，因此在進(jìn)行水利工程施工的過(guò)程當(dāng)中一定要做好相應(yīng)的防滲措施，減少滲漏給水利工程帶來(lái)的損失。廣大技術(shù)人員要不斷的提高自身的專業(yè)素質(zhì)，在施工中自覺(jué)的積累相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，不斷的促進(jìn)我國(guó)的水利工程的向前發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張永桂.紅旗水庫(kù)壩基防滲帷幕灌漿施工分析[J].黑龍江科技信息，2012，（09）.

[2]陳國(guó)平，王軍社.大連新船塢擴(kuò)建工程臨時(shí)帷幕灌漿試驗(yàn)分析[J].水利水電技術(shù)，2013，（06）.