關(guān)于水利水電工程中的灌漿施工技術(shù)要點的探析

【摘 要】水利水電灌漿施工是一個較為復(fù)雜，并且十分重要的系統(tǒng)工程。加強水利水電工程中的灌漿施工要點的研究是十分必要的。本文作者結(jié)合多年來的工作經(jīng)驗，對水利水電工程中的灌漿施工要點進(jìn)行了研究，具有重要的參考意義。

【關(guān)鍵詞】水利水電；灌漿；施工

一、水利水電工程中灌漿施工的類型

1.帷幕灌漿：遇到以巖石為主的地基時，可采用深孔灌漿的方法建造防滲幕，以防止壩基滲漏，從而有效降低壩底壓力。

2.接觸灌漿：當(dāng)壩體和巖基互相接觸時，對于兩者的結(jié)合面，可以實施接觸灌漿，以提高巖基與壩體之間的結(jié)合性能。接觸灌漿可以有效填充縫隙，增強接觸面之間的密實度，避免出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。

3.固結(jié)灌漿：對于基巖破碎帶或裂縫，可采用灌注漿液的方法提升巖體整體性，這就是固結(jié)灌漿。固結(jié)灌漿能增強巖體的整體牢固性和抗壓強度，從而降低巖石發(fā)生變形的概率。

二、不同工程條件下采取不同的灌漿方法

灌漿施工的方法很多，應(yīng)根據(jù)不同工程特點加以選擇，以壩體、壩基等的防滲處理為例，常見的灌漿方法包括適用與土壩或?qū)捫膲螇误w的劈裂式灌漿，適用于卵礫石層的防滲帷幕灌漿，以及對地質(zhì)條件、機械設(shè)備要求較高的高壓噴射灌漿等。而在水利水電工程的地基處理中，則應(yīng)針對不同地基采用相應(yīng)的措施：

1.對正在冒水的地基應(yīng)根據(jù)冒水量和冒水是否集中等條件進(jìn)行判斷，冒水量大的應(yīng)在裂隙相交處鉆若干深孔及淺孔，埋入孔口管將水引出，以麻刀、棉紗等封堵裂縫后以砂漿填槽，先用低壓對淺孔灌漿，漿凝后再用高壓對深孔灌漿；對冒水量小的，可通過U形槽以速凝砂漿對裂隙進(jìn)行灌漿處理。

2.于存在大吸漿量情況的地基，通常采取降壓或自流式灌漿，在砂漿中加入速凝劑并提高其濃度，同時限制其注入率，或采取間歇方式關(guān)鍵，待凝一段時間后掃孔、復(fù)灌，復(fù)灌時爭取在設(shè)計壓力下結(jié)束灌漿。

3.在巖溶地段，地基應(yīng)根據(jù)有無填充物進(jìn)行處理。有填充物的情況下，可采用將帶孔眼的鋼管插入溶洞內(nèi)的方法，以高壓灌漿設(shè)備將水泥漿射入人造孔壁中，并籍高壓水泥漿的劈裂作用，使水泥漿以條帶狀向土體中穿插，縱橫交錯形成網(wǎng)格包裹；在無填充物時，可直接回填高流態(tài)混凝土或擴大灌漿孔的孔徑，向孔內(nèi)投入干凈碎石后再灌入水泥砂漿。

三、灌漿施工技術(shù)控制要點

1.灌漿鉆孔和沖洗施工的技術(shù)要求

鉆孔時，必須確保孔壁具有一定的硬度和鉆孔均勻垂直度。灌漿塞應(yīng)卡緊，以防發(fā)生返漿。同時，應(yīng)注意帷幕灌漿的孔深，當(dāng)孔與孔之間的距離較近時，還應(yīng)該做好孔斜的測試。此外，還應(yīng)特別注意鉆孔順序，嚴(yán)格按照設(shè)計步驟進(jìn)行施工，以減少誤差。最后，要做好壓水監(jiān)測試驗，嚴(yán)格控制吸水率，確保吸水率與設(shè)計要求相符合。在灌漿施工過程中，應(yīng)充分利用高壓水對灌漿部位進(jìn)行及時有效地沖洗，尤其是要將其中殘留的填充物清理干凈。需要注意的是，沖洗順序必須科學(xué)合理，應(yīng)先沖洗鉆孔，再沖洗巖層裂縫。按照一次性沖洗孔數(shù)的多少，可將其分為單孔與群孔沖洗兩種。

2.原材料的質(zhì)量控制

施工前應(yīng)將漿體制成立方體試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護7分鐘后，其抗壓強度應(yīng)到5米Pa以上。漿體應(yīng)具有良好的保水性、和易性和可泵性。施工時為有效防止?jié){體的干縮，還應(yīng)在漿液中應(yīng)加入一定的膨化劑，并參照預(yù)制梁板壓漿施工經(jīng)驗，采用水泥漿稠度試驗漏斗，以漿體自由全部流完的時間作為標(biāo)準(zhǔn)控制其流動度。

3.灌漿方式

灌漿方式主要包括純壓式與循環(huán)式兩大類。純壓式是僅將漿液通過灌漿管壓入鉆孔內(nèi)，工藝相對簡單，缺點是無法填滿裂縫而可能影響施工質(zhì)量，一般用于裂隙較大的巖層；而相對的循環(huán)式則包括孔內(nèi)循環(huán)和孔口循環(huán)兩種，通過保持漿液的持續(xù)流動，使沉淀顆粒減少，從而保證了灌漿施工質(zhì)量的提升。

4.灌漿順序

4.1一次灌漿法：是指一次將孔鉆到全深，再沿著鉆孔的全長灌漿，此方法適用于孔深<10米，且?guī)r石的裂縫較少或透水不大的情況；

4.2自上而下分段灌漿法：該方法主要是通過較高的灌漿壓力來獲得較好的灌漿質(zhì)量，適用于巖層傾角比較發(fā)育和巖層較為破碎的地區(qū)。當(dāng)鉆孔孔深3米至5米時，應(yīng)立即進(jìn)行沖洗、壓水和灌漿，漿液凝固后，再進(jìn)行下一步施工，對設(shè)備與施工時間的要求較高；

4.3自下而上分段灌漿法：該方法將鉆孔一次鉆好，再以3米～5米進(jìn)行分段，自下而上進(jìn)行灌漿，灌漿時應(yīng)以灌漿塞進(jìn)行分段塞孔，且上段灌漿可在下段結(jié)束的時候緊接著進(jìn)行，大大縮短了施工時間，但該法的缺點在于不能全面保證施工的質(zhì)量，且只適用于巖層比較堅硬和巖層傾角不大的位置。

5.施工后的養(yǎng)護與驗收

養(yǎng)護與驗收是灌漿技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，因此應(yīng)在施工結(jié)束后28分鐘內(nèi)，認(rèn)真檢查灌漿區(qū)的鉆孔，做好壓水的試驗，并有效的觀察巖芯膠結(jié)情況，鑒定質(zhì)量。要求按藏漿孔總數(shù)10%布置，固結(jié)灌漿按5%布置。帷幕灌漿檢查孔徑應(yīng)<110毫米，而固結(jié)灌漿檢查孔應(yīng)<140毫米。

四、水利水電工程中，如在大量吸漿不止的情況下，灌漿施工應(yīng)采取的技術(shù)處理

在水利水電工程中，當(dāng)需要在一般裂隙的巖層中進(jìn)行灌漿施工時，一般的灌漿時間控制在一到三小時之內(nèi)，每米耗漿量一般控制在100千克到200千克。但是，有時也會發(fā)生大量吸漿不止的情況，這樣就給結(jié)束灌漿帶來了許多的的困難，分析造成這種現(xiàn)象的原因主要是：不是一般的地層結(jié)構(gòu)，具有特殊性，這樣就會使?jié){液從某處的其它地表冒出來，或者從某一通道流失。當(dāng)遇到這種大吸漿量的情況時，一般的灌漿處理方法有以下五種：

1.使壓力變小的處理方式。使用低壓式灌漿或自流式灌漿，等到漿液滿滿的填滿裂隙，漿液的流動速度變小后，再慢慢將壓力變大，按照常規(guī)的要求實施灌漿處理。

2.實施限制流動速度的處理方式。將漿液注入率控制在10—15L/mim之內(nèi)，以控制裂隙里漿液的流動速度，以促使?jié){液快速沉積，等到注明顯地減少后，再提升壓力，使注入率基本控制在10—15L/mim的速度，一直滿足灌漿結(jié)束要求后再結(jié)束灌漿施工。

3.濃漿灌注或加入速凝劑。濃漿灌注一般采用的水泥漿是最稠的（通常為0.5：1）開展灌注。加速凝劑時，可以將一種叫做水玻璃氯化鈣速凝劑摻入稠度為0.5：1的水泥漿中。

4.采用將水泥砂漿進(jìn)行，根據(jù)灌注時的實際，可以按照水泥重量的百分之十、百分之二十，這樣漸進(jìn)灌注的方法摻砂。砂的粒徑也遵循由細(xì)變粗的辦法，待砂漿攪拌到比較均勻的程度以后，就采用砂漿泵進(jìn)行灌注。

五、注意事項

1.嚴(yán)格控制漿液濃度

在灌漿施工中，應(yīng)定期嚴(yán)格檢查裂縫情況，并結(jié)合監(jiān)測結(jié)果合理調(diào)整漿液濃度。一般而言，濃度較低的漿液具有較好的流動性，但也極易從灌漿范圍散出，造成不必要的浪費，且易在收縮過程中使巖石縫面和水泥之間產(chǎn)生縫隙；濃度高的漿液流動性能較差，難以迅速有效地灌入微細(xì)裂縫，最終會影響灌漿質(zhì)量。

2.注重灌漿壓力的控制

控制好灌漿壓力，不僅能有效避免巖石面和地面隆起，還能防止灌漿施工事故的發(fā)生。因此，灌漿壓力控制在整個水利水電工程施工中具有十分重要的意義。

3.嚴(yán)格檢查灌漿施工質(zhì)量

鑒于水利水電工程的灌漿施工大都在水下進(jìn)行，且大都屬于隱蔽性較強的工程，因而在工程竣工后，應(yīng)重點做好以下幾項質(zhì)量檢查工作：一是加強對原始記錄的檢查和灌漿資料的分析；二是采用鉆設(shè)檢查孔的方式對固結(jié)灌漿和帷幕灌漿進(jìn)行巖心鉆取檢查，重點檢查其膠結(jié)情況，并對檢查孔進(jìn)行壓水試驗，從多方確保灌漿施工質(zhì)量。

六、結(jié)束語

綜上所述，由于灌漿施工技術(shù)環(huán)節(jié)復(fù)雜、影響因素多，且不同的施工方法都具有自身的優(yōu)勢和缺點，因此必須根據(jù)實際工程需要對這些方法進(jìn)行選擇。在工程實施階段，應(yīng)從原材料開始進(jìn)行質(zhì)量把關(guān)，嚴(yán)格控制對施工質(zhì)量具有重大影響的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，并做好事后養(yǎng)護和驗收工作，以更加科學(xué)、高效的灌漿技術(shù)保障水利水電工程建設(shè)目標(biāo)的實現(xiàn)。

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