水利水電工程的灌漿施工技術(shù)分析

王延華 劉永昌

摘? ? 要：水利水電工程是一項(xiàng)復(fù)雜而又龐大的工程，施工的成本高、程序復(fù)雜繁瑣，而且對(duì)于施工技術(shù)的要求高。這就對(duì)水利水電工程建設(shè)的施工技術(shù)提出了新的要求，因此要加強(qiáng)對(duì)水利水電工程的技術(shù)研究。目前，灌漿施工技術(shù)是水利水電工程建設(shè)施工中最為常用的一項(xiàng)技術(shù)，為了提高水利水電工程的質(zhì)量水平，對(duì)于灌漿技術(shù)工作的實(shí)施應(yīng)該進(jìn)行完善。

關(guān)鍵詞：水利水電工程;灌漿施工技術(shù);特點(diǎn)

1? 灌漿施工概述

1.1? 灌漿施工的概念灌漿

就是指按照一定的比例調(diào)配出具有流動(dòng)性和凝膠性的漿液，將這些漿液在合適的壓強(qiáng)和壓力下灌進(jìn)地基的縫隙、孔隙或者接縫中，對(duì)建筑物進(jìn)行填充、膠結(jié)，進(jìn)行防滲或者固化工作。在水利水電工程中，灌漿施工技術(shù)是指對(duì)水利水電工程建筑的縫隙或者裂隙斷層等進(jìn)行噴漿處理，提高工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和牢固性。

1.2? 灌漿施工的特點(diǎn)

灌漿施工技術(shù)在水利水電工程建設(shè)的過程中十分常見，主要是因?yàn)楣酀{施工技術(shù)有其他技術(shù)所不具備的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。第一，灌漿施工的過程簡(jiǎn)便，在灌漿施工之前，對(duì)施工的場(chǎng)所進(jìn)行清理，再對(duì)要施工的部位進(jìn)行鉆孔，然后就可以配料，將水泥、石灰等按照規(guī)定的比例調(diào)配制作成漿液，最后往鉆孔中灌注漿液，進(jìn)行回填，施工就完成了。第二，施工的成本低且穩(wěn)定性強(qiáng)，灌漿施工的材料通常都是混凝土等一些低價(jià)位的材料，而且用料不多，過程簡(jiǎn)便易操作，但是在施工過程中，通常會(huì)在漿液制造時(shí)加入一些添加劑，這就使得漿液在灌注到縫隙后的穩(wěn)定性提高，減少了建筑的質(zhì)量問題。第三，灌注工程是對(duì)建筑的縫隙進(jìn)行填補(bǔ)，因此具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性。灌漿施工是在高壓噴槍噴射時(shí)，將混凝土漿液注入，使得鉆孔周圍的較松軟的土層都能注入漿液，提高了加固的作用，增強(qiáng)了建筑的穩(wěn)定性。

2? 灌漿施工技術(shù)的分類

2.1? 帷幕灌漿技術(shù)

帷幕灌漿技術(shù)是指在孔距排布均勻的鉆孔中注入漿液，使各孔中的注漿液體互相搭接，形成一道類似帷幕的混凝土防滲墻，以截?cái)嗨?，從而達(dá)到防滲堵漏的目的，因此還被稱為帷幕注漿。在水利水電工程建設(shè)中，帷幕灌漿技術(shù)主要是為了降低上游水面大壩內(nèi)部的滲透率，加固大壩。在運(yùn)用該種技術(shù)時(shí)，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件來設(shè)定灌漿的深度，在一般情況下，帷幕灌漿技術(shù)比其他灌漿技術(shù)的灌漿深度要深很多，但是難度系數(shù)也比其他灌漿技術(shù)大。

2.2? 固結(jié)灌漿技術(shù)

固結(jié)灌漿技術(shù)是指利用鉆孔將高標(biāo)號(hào)的水泥漿液或化學(xué)漿液壓入巖體中，使之封閉裂隙，加強(qiáng)基巖的完整性，達(dá)到提高巖體強(qiáng)度和剛度的目的。在巖石地質(zhì)較好的地方，利用這種技術(shù)對(duì)大壩的基巖進(jìn)行全面的固結(jié)灌漿，以提高大壩的穩(wěn)定性。在土質(zhì)不好而且壩體過高的地區(qū)，固結(jié)灌漿技術(shù)的難度增大。該技術(shù)根據(jù)地質(zhì)的不同選擇鉆孔的深度，一般而言，鉆孔的深度是5m～8m，有些地方的深度可能為15m～40m。由于鉆孔的深淺不一，對(duì)鉆孔進(jìn)行注漿后，這些漿體會(huì)相互交錯(cuò)，形成立體，大大增加了基巖的穩(wěn)定性和抗壓性。

3? 水利水電工程的灌漿施工技術(shù)

3.1? 普通加固技術(shù)

普通的灌漿加固技術(shù)主要包括水壩基礎(chǔ)灌漿、壩體上游區(qū)域固結(jié)灌漿、水壩體的帷幕灌漿，在進(jìn)行普通的灌漿加固時(shí)要注意以下問題。第一，在施工的準(zhǔn)備階段，要做好灌漿的相關(guān)準(zhǔn)備工作，對(duì)灌漿施工的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，將大壩中的水位降到合適的高度。第二，對(duì)裂縫和灌漿孔進(jìn)行清洗，孔壁、孔底在施工前必須要徹底清洗，還要穩(wěn)定灌漿段的水壓，令其保持在77%以下，根據(jù)孔洞的深淺和水的清濁相應(yīng)調(diào)整清洗縫隙和孔洞的時(shí)間長(zhǎng)短。第三，準(zhǔn)備活動(dòng)做完后，正式進(jìn)行灌漿工作，灌漿要循序漸進(jìn)，先稀后濃，根據(jù)水的壓力的變化，隨時(shí)調(diào)整漿液的濃度。同時(shí)，水和混凝土材料要保持一定的比例，在漿液過稀時(shí)，添加鋁粉和石英粉可以提高漿液的濃度。調(diào)整好漿液的濃度后進(jìn)行灌漿，橡皮管的彈性可以產(chǎn)生收縮壓力來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注漿，提高壓力，就能將空氣壓進(jìn)混凝土，使?jié){液更容易滲透到巖層中，注入后的混凝土在凝固的過程中可以自己排出空氣，使管控的質(zhì)量得以提高，減少施工的時(shí)間，同時(shí)降低成本。第四，由于水利水電工程本身具有復(fù)雜性，所以在灌漿時(shí)還要注意灌漿方式的選擇，灌漿方式分為三種：純壓式的灌漿方式、循環(huán)式的灌漿方式和分段式的灌漿方式。比如純壓式的灌漿方式是指在施工時(shí)直接將漿液壓入巖體中，因此工作人員要嚴(yán)格控制好鉆孔的位置和深度，還要保證漿液的濃稠度，時(shí)刻關(guān)注灌漿的施工情況，這種灌漿方式適用于裂縫較大的巖層。

3.2? 化學(xué)灌漿技術(shù)

化學(xué)灌漿技術(shù)是指在灌漿施工中應(yīng)用化學(xué)灌漿泵進(jìn)行灌漿。在實(shí)踐中，由于灌漿泵的驅(qū)動(dòng)方式不同，將化學(xué)灌漿泵分為電動(dòng)、手動(dòng)、液壓和氣動(dòng)泵，而以灌漿方式為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)灌漿泵進(jìn)行劃分，又可以分為雙液混合泵和泵前雙液混合泵兩種。如果以使用地點(diǎn)不同為標(biāo)準(zhǔn)，又可以將灌漿泵分為巖床化學(xué)泵和裂縫化學(xué)泵;如果以化學(xué)灌漿泵的壓力結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)，灌漿泵又可以分為閉環(huán)控制式，開環(huán)、閉環(huán)L20控制式，閉環(huán)比例控制式?；瘜W(xué)灌漿技術(shù)適用于各種施工環(huán)境，施工過程穩(wěn)定無公害，而且，目前的技術(shù)成熟，設(shè)備先進(jìn)，成本低，施工效果好。

3.3? 高壓噴射灌漿技術(shù)

高壓噴射的灌漿技術(shù)最大的特點(diǎn)在于防滲透，與其他灌漿技術(shù)相比，開挖的面積小、工程施工量小、造價(jià)低，對(duì)水域周邊環(huán)境的影響小，在提高水壩的防滲透的能力的同時(shí)，提高對(duì)洪水的抗壓能力。高壓噴射的灌漿技術(shù)在施工時(shí)主要注意以下方面：一方面，要注意鉆孔的工作，為了保證后期的噴射工作順利進(jìn)行，要在鉆洞的同時(shí)將漏洞填充好，還要保證套管和鉆進(jìn)的正常工作，來維持孔循環(huán)。鉆孔時(shí)，要注意鉆孔的角度問題，角度要與平面垂直，偏斜率要保持在1%以下。另一方面，進(jìn)行高壓噴射灌漿時(shí)，要具體情況具體分析，不同的灌漿方法會(huì)產(chǎn)生不同的基礎(chǔ)參數(shù)，巖層在變化時(shí)，灌漿的速度會(huì)受到影響，從而產(chǎn)生變快或變慢的現(xiàn)象。如果是砂卵石地質(zhì)，灌漿的速度會(huì)變慢，而在砂質(zhì)的區(qū)域，灌漿的速度就會(huì)變快。高壓噴射灌漿用高壓噴射流直接將土體破壞，再以灌漿的方法加固土體，使固結(jié)體的質(zhì)量得以提高。在施工時(shí)，鉆孔直徑為30mm～50mm，就可以在土中噴射成直徑為0.4m～4.0m的固結(jié)體，因此高壓噴射灌漿技術(shù)比其他灌漿技術(shù)更為靈活、更易成型。同時(shí)，高壓噴射既可以垂直噴射，也可以傾斜和水平噴射，漿液噴射較集中、流失少、損耗小、操作簡(jiǎn)便、效能高。

3.4? 誘導(dǎo)灌漿技術(shù)

誘導(dǎo)灌漿技術(shù)也是灌漿施工技術(shù)中的一種，在水利水電工程的灌漿施工中應(yīng)用廣泛。誘導(dǎo)灌漿技術(shù)就是指在灌漿施工的過程中，結(jié)合施工的不同情況，通過帷幕灌漿設(shè)計(jì)出灌漿帷幕工程，來承擔(dān)泥土的側(cè)壓力，并提高防滲透能力。與此同時(shí)，要對(duì)漿液的流動(dòng)進(jìn)行控制，使?jié){液在計(jì)劃的范圍內(nèi)正常流動(dòng)，保證施工的質(zhì)量，提高大壩的穩(wěn)定性和抵抗洪水的能力。近年來，誘導(dǎo)灌漿技術(shù)得到越來越多的青睞，應(yīng)用也越來越廣泛，而且還出現(xiàn)了以電滲化學(xué)灌漿施工技術(shù)為首的新型誘導(dǎo)灌漿技術(shù)。

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