灌漿技術(shù)在水利水電工程大壩施工中的應(yīng)用

張志剛

（桃源縣水電工程建設(shè)有限責(zé)任公司 湖南桃源 415700）

灌漿技術(shù)在水利水電工程大壩施工中的應(yīng)用

張志剛

（桃源縣水電工程建設(shè)有限責(zé)任公司 湖南桃源 415700）

水利水電工程中的灌漿技術(shù)，其施工辦法是將泥漿壓入建筑裂縫中，利用泥漿的自然固結(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的加固作用。本文針對(duì)水利水電工程大壩施工中灌漿技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行具體的探討，以供同行參考。

灌漿技術(shù)；水利水電；大壩施工

1 引言

灌漿加固技術(shù)在水利水電工程中的有效應(yīng)用，不僅可以控制工程施工中的許多潛在安全隱患，而且還可以減少建設(shè)條件對(duì)于水利水電工程的影響，簡(jiǎn)單易行地解決實(shí)際施工問(wèn)題。因此，善用灌漿技術(shù)，使其服務(wù)于水利電力工程，具有重要意義。

2 水利電力工程中的灌漿技術(shù)

2.1 灌漿技術(shù)概述

水利電力工程中，灌漿技術(shù)的實(shí)施存在一定的工程特殊性，因此與其他工程中的灌漿施工存在不同之處：①在水利水電施工中，灌漿本身是一種隱蔽性工程，因此需要因地制宜，根據(jù)工程實(shí)際制定相應(yīng)的施工技術(shù)參數(shù)，并依據(jù)工程不同的地質(zhì)因素等，選擇與之相適應(yīng)的灌漿技術(shù)；②在實(shí)際的灌漿施工造作中，應(yīng)當(dāng)注意滿足水利水電工程自身特征，以提高施工質(zhì)量為前提，確保灌漿施工的系統(tǒng)性；③灌漿技術(shù)的應(yīng)用還可以凸顯自身優(yōu)勢(shì)，例如該技術(shù)可以處理工程的潛在風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)工程進(jìn)行有效加固，同時(shí)，還可以有針對(duì)性地選擇能夠與之相適應(yīng)的抗?jié)B、防水技術(shù)，增強(qiáng)其施工效果。

2.2 灌漿施工重要性及其應(yīng)用原則

隨著水利水電工程建設(shè)日益增多，建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，水利水電工程施工高質(zhì)量參差不齊的問(wèn)題日益嚴(yán)重，裂縫、滲漏等現(xiàn)象層出不窮。因此，為了解決一系列的施工質(zhì)量問(wèn)題，必須及時(shí)采取有效改善措施。本文主要探討的就是灌漿施工技術(shù)在水利水電工程建設(shè)中的實(shí)際應(yīng)用。

我國(guó)許多的水利水電工程，其修建年代已經(jīng)較為久遠(yuǎn)，有些甚至已經(jīng)年久失修，開(kāi)始出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，嚴(yán)重威脅了水利工程的安全運(yùn)行。如果不能及時(shí)針對(duì)這些工程的滲漏問(wèn)題采取相應(yīng)的

處理措施，很可能導(dǎo)致問(wèn)題的進(jìn)一步擴(kuò)大，引發(fā)嚴(yán)重的事故，從而給人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成不可估量的損失。在水利水電的施工過(guò)程中，灌漿技術(shù)屬于一種較為常見(jiàn)的防滲處理辦法。灌漿施工的質(zhì)量將影響到整個(gè)水利水電工程的可靠性，因此發(fā)揮著極其重要的作用。在水利水電工程的施工過(guò)程中，相關(guān)施工人員應(yīng)當(dāng)對(duì)灌漿技術(shù)給予充分的認(rèn)識(shí)和重視，堅(jiān)決杜絕施工事故的發(fā)生。

水利水電工程灌漿施工的主要原則如下：①采用混凝土進(jìn)行澆筑，為工程施工奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，并盡可能減少實(shí)際的施工工程量；②水利水電工程的灌漿澆灌過(guò)程通常存在既定的澆灌順序，必須以自重大為先，自重小為后，由自重大的部分，牽制相鄰地基；③應(yīng)當(dāng)先澆筑工程的主體部分，以便盡早沉實(shí)基礎(chǔ)物。

3 水利電力工程中常見(jiàn)的灌漿技術(shù)

3.1 混凝土灌漿

水利水電工程中，混凝土被大量運(yùn)用，混凝土建筑物占據(jù)了重要地位。由于工程中的混凝土體積較大，非常容易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，因此需要采取灌漿施工技術(shù)，及時(shí)進(jìn)行修復(fù)施工。在此情況下，嵌縫技術(shù)是較為常見(jiàn)的施工技術(shù)，施工操作是沿裂縫開(kāi)槽，在槽的內(nèi)部，嵌入塑性材料、防水材料等，從而起到封閉裂縫的作用。而對(duì)于混凝土裂縫的灌漿施工，則通常采用環(huán)氧灌漿技術(shù)，即將環(huán)氧樹(shù)脂灌漿材料灌注到裂縫中，作為填充體彌補(bǔ)裂縫。常見(jiàn)的環(huán)氧注漿材料有鄰苯二甲酸二丁酯、乙二胺等。

3.2 孔口封閉灌漿

該技術(shù)有被稱(chēng)為循環(huán)灌漿技術(shù)，其施工方式是自上而下的，尤其適用于最大壓力超過(guò)3MP的帷幕灌漿工程施工。在采用該技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：①對(duì)于鉆孔直徑的控制，一般要求在60mm以下；②必須牢固嵌入孔口管道，埋入巖層的深度根據(jù)灌漿壓力決定，最大灌漿壓力控制在5MPa以下，而處于最大壓力時(shí)，埋入深度則應(yīng)當(dāng)在2m以上；③施工中通常會(huì)將孔口管道進(jìn)行分段，分段時(shí)應(yīng)盡可能采用短分段的方式，段長(zhǎng)以及相應(yīng)的灌漿壓力需要通過(guò)事先實(shí)驗(yàn)來(lái)確定（見(jiàn)圖1）；④在灌漿的過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常性活動(dòng)灌漿管，使回漿管的回流量維持在15L/min左右，以防灌漿管道凝結(jié)。

圖1 帷幕灌漿孔段長(zhǎng)劃分

3.3 大吸漿灌漿技術(shù)

該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，一般是利用低壓或自流的方式，對(duì)裂縫進(jìn)行灌漿。隨著泥漿流動(dòng)性的降低，壓力逐步提升，從而增加灌漿量。該施工技術(shù)在限制灌漿流量的同時(shí)，使用低流量來(lái)配合壓力的變化，達(dá)到降低漿液在裂縫中流動(dòng)速度的目的，等到灌注量降低后，重新增加壓力，提高灌漿量，直到完成灌漿施工。

4 水利電力工程大壩施工中灌漿技術(shù)的應(yīng)用

在實(shí)際的水利水電工程的大壩施工中，多種灌漿技術(shù)都得到了廣泛應(yīng)用，具體灌漿技術(shù)的選擇需要依據(jù)實(shí)際施工情況來(lái)決定。

4.1 吸漿量較大的灌注措施

水利水電大壩施工中，往往需要開(kāi)展一定的灌漿作業(yè)，且對(duì)于施工工期存在一定要求。由于水利水電大壩的施工存在地質(zhì)條件的限制，容易導(dǎo)致泥漿難以迅速凝結(jié)，使泥漿沖擊基礎(chǔ)的底部，甚至滲出，影響灌漿施工的效果。因此，在施工過(guò)程中，必須注意對(duì)泥漿流動(dòng)情況的控制，采取逐步增加的灌漿方式進(jìn)行操作，通過(guò)限制吸漿，控制泥漿流動(dòng)速度，例如提高泥漿的黏度、降低泥漿流速等，保證其凝結(jié)速度合適。在灌漿的過(guò)程中，可以適當(dāng)調(diào)整泥漿組份，調(diào)節(jié)其灰水比，改變外加劑的填入方式，人為控制泥漿的凝結(jié)速度。此外，還可以通過(guò)間歇性灌注的方式，加強(qiáng)對(duì)灌漿的控制，提高灌漿施工質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō)，灌漿間隔以2～6h為宜。等到泥漿凝固至所要求的強(qiáng)度后，即可進(jìn)行掃孔和復(fù)灌。

4.2 漏水通道灌漿

水利水電大壩工程的施工往往因?yàn)榈刭|(zhì)環(huán)境的特殊性，受到一些不可控因素的影響，因此，相較于其他工程，更容易出現(xiàn)漏水問(wèn)題，進(jìn)而影響灌漿施工的質(zhì)量。對(duì)此，可以通過(guò)外部干擾措施，例如爆破施工等，將漏水結(jié)構(gòu)直接破壞，然后在原有位置實(shí)施灌漿施工。但是，這種施工方式容易影響到其他部分的工程質(zhì)量，并且會(huì)在一定程度上增加施工成本和施工難度，施工中可利用模袋灌漿技術(shù)，使用尼龍或聚丙烯材質(zhì)的袋子，填充配料，用以堵漏灌漿。其中，填充配料通常由大粒徑砂石組成，在實(shí)際施工過(guò)程中，配合雙槳灌漿技術(shù)，分別從兩個(gè)不同的管道，將水泥漿與速凝劑灌入，至混合器中進(jìn)行混合，然后再進(jìn)入灌注區(qū)，從而達(dá)到防滲漏作用，有效控制漏水點(diǎn)。

4.3 接縫灌漿施工

在水利水電大壩施工中，壩體的填筑是最為重要的施工環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量將直接影響整個(gè)工程的穩(wěn)固。在壩體的建設(shè)施工過(guò)程中，首先應(yīng)當(dāng)合理規(guī)劃工作量，制定最佳的施工方案，選擇最佳施工工藝，以滿足項(xiàng)目的實(shí)際要求。

灌漿施工也必須按照壩體施工需求，進(jìn)行選擇和實(shí)施。在水利水電的壩體施工中，灌漿技術(shù)還可以應(yīng)用于接縫問(wèn)題的處理，通常選擇的灌漿方式包括盒式灌漿、騎縫灌漿、重復(fù)灌漿等。在施工中，以上3種灌注方式也可以重復(fù)使用，需要依據(jù)不同的灌漿特征、工程實(shí)際情況等，相互配合使用。盒式灌漿技術(shù)的灌漿質(zhì)量相對(duì)較高，其回漿管管路不易被阻塞，因此在壩體接縫的灌漿施工中得到普遍的認(rèn)可。但是其施工所需要消耗的管材較多，在成本方面會(huì)受到一定的限制。而重復(fù)式灌漿系統(tǒng)的布置由于不容易發(fā)生管道堵塞，可以進(jìn)行重復(fù)施工。騎縫灌漿系統(tǒng)則由于具有擴(kuò)散模式、灌漿形式流暢、壓力分布平均、管路不易阻塞等特點(diǎn)受到青睞。水利水電大壩接縫施工中，灌漿壓力通常控制在0.2MPa左右，在壩體灌漿前應(yīng)進(jìn)行分析與計(jì)算，保證灌漿的順利開(kāi)展。此外，需要注意的是接縫灌漿開(kāi)張度和泥漿粒徑比例的控制，理想開(kāi)度為1～3mm，在灌漿中應(yīng)適當(dāng)控制開(kāi)度的擴(kuò)張。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水利水電工程的灌漿施工，應(yīng)當(dāng)以滿足實(shí)際工程需求為前提，結(jié)合大壩不同的施工條件，選擇合適的灌漿施工技術(shù)，采取相應(yīng)的施工工藝和施工控制理論，以求取得相應(yīng)的灌漿效果，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，滿足工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保水利工程的安全運(yùn)行。

[1]王麗.基礎(chǔ)灌漿技術(shù)在壩基處理中的應(yīng)用[J].科技傳播，2010（03）：57～ 58.

[2]宋四紅.水利水電工程灌漿施工技術(shù)與質(zhì)量控制[J].科技資訊，2010 （31）：111.

[3]萬(wàn)兆龍.水利水電工程基礎(chǔ)施工灌漿技術(shù)分析[J].科技資訊，2009（28）：64.

TV543

A

1673-0038（2015）46-0265-02

2015-10-17

張志剛（1963-），男，高級(jí)工程師，主要從事水利水電施工工作。