淺析水利水電工程的灌漿施工技術

劉 杰

江西沃達建設有限公司

淺析水利水電工程的灌漿施工技術

劉 杰

江西沃達建設有限公司

灌漿技術憑借其成本低、施工速度快、安全可靠等特點，被廣泛應用于水利水電工程的施工處理中，灌漿施工技術的控制過程十分復雜，然而灌漿施工過程控制是一個復雜而系統(tǒng)的過程，涉及的范圍較廣，因此有必要對水利水電施工中的灌漿施工技術進行探究。

水利水電；灌漿施工；技術；質(zhì)量控制

1　灌漿施工的作用

1.1壓密作用

在漿液被壓入的過程會對地層產(chǎn)生擠壓作用，從而使那些無法進入漿液的孔隙和細小裂隙受到擠密或壓縮，地層密力學性能和實性都會得到提高。

1.2充填作用

漿液凝成的結石可以將地層空隙充填起來，起到阻止水流通過提高地層的密實性的作用。

1.3固化作用

地層中的粘土等松軟物質(zhì)可以與某些漿材發(fā)生化學反應，從而將它凝固成堅固的“類巖體”。

1.4粘合作用

利用某些漿液的膠凝性質(zhì)，可以達到使己經(jīng)脫松的建筑物、巖塊裂縫等充填并粘合在一起的作用，從而使改善它的聯(lián)合承載能力。

2　灌漿施工技術要點分析

2.1鉆孔施工

灌漿孔一般用回轉式鉆機鉆成，鉆孔較淺的（小于10m）也可采用風鉆或架鉆的方式。灌漿技術的孔鉆施工中一般要注意幾個問題，其中任何一個環(huán)節(jié)處理不當都會影響水利工程的安全和質(zhì)量。首先是關于孔斜率要求，由于一般的水利工程要求鉆孔垂直，因此在在進行灌漿孔鉆孔施工的時候，一般要求孔壁和直孔正直均勻。這樣可以使灌漿塞易于卡緊，而且在灌漿時不會產(chǎn)生返漿。特別要注意帷幕深孔，當孔距較近時，尤其要注意測斜。其次是鉆孔順序，在進行灌漿施工時， 不論帷幕灌漿或固結灌漿孔的施工技術方法都必須堅持正確的鉆孔順序，通常要先進行一序孔灌漿，然后再依次進行第二和第三序孔，這樣后序孔就可以作前序孔的檢查孔，減少施工誤差。然后再進行壓水試驗監(jiān)測吸水率，只要吸水率達到設計要求，就能減少后序孔的灌漿。

2.2灌漿方式選擇

純壓灌漿：這種灌漿方式是指單純的將泥漿加壓灌入成孔中，沒有循環(huán)過程。這種方式應用在裂隙較大的巖層，以及孔深較淺的情況下，孔深通常不超過12m。主要利用的是濃度較高的泥漿進行灌注，這就產(chǎn)生了一個負面的影響，濃度過高的泥漿不容易滲透到較細小的裂隙中，這樣就會影響灌注所期望達到的設計標準，控制滲漏的效果會下降。

循環(huán)灌漿：這種方式主要有孔口循環(huán)和孔內(nèi)循環(huán)，通常情況下泥漿雜孔口循環(huán)的即為孔口循環(huán)，也可看做是一種純壓循環(huán)。而孔內(nèi)循環(huán)則是在內(nèi)外兩個導管之間進行循環(huán)，并返回到孔外。循環(huán)灌注的優(yōu)勢是在灌注中泥漿在孔中能夠形成流動，從而減小了顆粒沉淀，提高了灌漿的比例。

2.3灌漿順序控制

灌注的順序可以分為：一次性灌注；上而下分段灌注；下而上分段灌注。

一次性灌注：即將孔一次鉆至設計深度，在沿著鉆孔進行整體灌注。這種方法往往應用于孔深10m以下的工程，同時巖層的裂隙而且透水的情況不嚴重。否則應采用分段灌注。

上而下的灌注：這種方法是采用較高的灌注壓力，以此來達到提高灌注質(zhì)量的目的，從而減少施工所產(chǎn)生的不必要的事故。因此這種方法耗時較長，主要是需要多次鉆進和鉆機遷移。

下而上的灌注：這種方法和自上而下的灌注相比較，成孔而一次鉆進到設計標準，然后進行分段灌漿，順序為自下而上，每段長度為3-5m，在灌注的同時將每段灌漿通過分段塞孔的方式進行分隔，下段施工完成后方可進行上段施工。這樣的方式可以節(jié)約時間，降低施工成本，提高效率。

3　灌漿施工質(zhì)量控制措施

3.1灌漿壓力控制

灌漿壓力主要有兩種控制方法，第一種是一次升壓法，第二種是分段升壓。一次性升壓法適用于裂隙不甚發(fā)育、透水性不大、且?guī)r石較堅硬和完整的情況下進行的灌漿。在某一級壓力下的灌漿過程中，如果單位吸漿量超過一定的程度，須要降低一級壓力之后再繼續(xù)進行灌注，不宜有太多的壓力分級，通常只要將其分成兩個或三個階段就行。如果采用三級的方法，可選0.4Pl、0.7Pl、P1或0.5Pl、0.8P1、P1的壓力，其中P1為規(guī)定的壓力大小。

3.2泥漿濃度的調(diào)整

泥漿的粘稠度可以利用水和干料的比例來表示，即水泥漿的灰水比。施工中針對不同的巖層情況所形成的縫隙的大小來控制泥漿的粘稠度，情況不同粘稠度也應進行調(diào)整。因此在灌注的過程中，應根據(jù)條件的變化而調(diào)整泥漿的粘稠度。粘稠度的改變主要依據(jù)的參數(shù)是吸漿量和灌注壓力。有三種情況可以作為改變泥漿粘稠度的標準：1）灌注總量固定。也就是在同一個灌注壓力下，某一級粘稠度的泥漿灌入的重量超過了設計標準，而灌注的壓力和灌注中的吸漿率沒有明顯變化時，應當 將泥漿的濃度增加。2）灌注速度固定的是，如在某段時間內(nèi)，壓力下，規(guī)定灌注泥漿的總量超過標準時就應當增加泥漿的濃度。3）灌注的總量和吸收率為固定的時候，灌注壓力固定單位吸收率高出了設計標準，此時應增加濃度，通常規(guī)定灌注總量為600-800升，但是應注意泥漿的總量超過規(guī)定參數(shù)的是，而單位吸收率下降增應當減小泥漿的粘稠度。

3.3灌漿完成和處理

灌漿的完成主要依據(jù)的是吸收量和灌注時間。通常在規(guī)定是時間內(nèi)和壓力條件下完成固定的灌注量，同時吸收率沒有明顯改變的情況下，就可以認為灌注完成。同時對其進行審核性檢測，然后按照規(guī)范進行封孔處理。

3.4質(zhì)量檢驗

由于灌漿屬于隱蔽工程，因此在竣工后對其要進行認真的檢查。1）孔的設置要進行檢查，要鉆取巖芯才可以進行固結和帷幕的灌漿，并要注意觀察膠結情況，要對所有檢查孔進行壓水試驗，帷幕灌漿時要檢查對孔數(shù)，且要按照灌漿孔總數(shù)10%進行布鼉，孔徑應該大于110mm。固結灌漿布置時要根據(jù)其5%進行，并設在有可能會出現(xiàn)問題的位置，滿足其孔徑大于l40mm。2）認真檢查原始的記錄，并綜合分析灌漿資料。3）對孔進行壓水試驗檢查時，要根據(jù)單孔壓水試驗操作規(guī)程，并按照50.6kPa、101.31kPa和151.9kPa這三個不同的壓力階段進行。在試驗之前，要用相當于1.5倍左右設計水頭的壓力對孔進行壓水的沖洗，直至流量獲得穩(wěn)定后，三個階段的正式壓水試驗工作才可以進行。

4　結束語

水利水電工程灌漿施工可謂構成復雜的控制模式體系，涵蓋工程建設的各個層面。為此做好科學應用控制尤為重要，灌漿施工技術質(zhì)量控制是一個復雜的系統(tǒng)，我們應高度重視灌漿施工控制措施，想方設法提高灌漿施工控制措施，以確保管灌漿施工的質(zhì)量。

［1］馮忠居.基礎工程［M］.北京：人民交通出版社，2001.

［2］曹榮東.水利水電工程灌漿施工技術與質(zhì)量控制［J］.科技風，2010，（04）.