灌漿施工工藝在水庫工程的應(yīng)用

◎ 楊千　廣東省水利水電第三工程局有限公司

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灌漿施工工藝在水庫工程的應(yīng)用

◎ 楊千廣東省水利水電第三工程局有限公司

摘要：本文闡述了灌漿施工工藝在水庫工程的重要作用，并結(jié)合具體的施工案例分析了具體的灌漿施工工藝。

關(guān)鍵詞：灌漿施工工藝 水庫工程 應(yīng)用

1.灌漿施工技術(shù)闡述

1.1灌漿施工技術(shù)的原理

灌漿技術(shù)的工作原理是利用粘性土漿對水庫建筑中出現(xiàn)的裂縫進行有效的填充，并利用其粘結(jié)作用保證填充的密實度。通常而言灌漿液都要深入到堆石體的內(nèi)部，從而提高水庫工程的整體穩(wěn)定性和安全性。灌漿施工技術(shù)在水庫建設(shè)中廣泛使用，可以對水庫壩體的裂縫進行有效的處理，同時可以讓原本疏松的堆石體結(jié)構(gòu)更加緊密。

1.2灌漿壓力的控制

灌漿施工技術(shù)的關(guān)鍵之一是灌漿壓力的控制，壓力控制對于灌漿質(zhì)量影響較大，如果灌漿的壓力小于施工設(shè)計的壓力值，就會造成對裂縫的封閉不嚴。而灌漿的要求就睡，利用灌漿施工將水庫壩基中出現(xiàn)的裂縫全部填充，并把漿液壓入到壩基結(jié)構(gòu)中，確保漿液和壩基形成一個完整的整體。通常在灌漿施工中，會采用0.1Mpa之內(nèi)壓力灌漿，也會根據(jù)灌漿要求和裂縫的深度適當?shù)恼{(diào)整灌漿壓力。在灌漿過程中除了壓力的控制之外，還要防止出現(xiàn)劈裂或者冒漿現(xiàn)象，這就需要工程人員嚴格計算灌漿壓力值，盡量避免采用高壓灌漿，保證灌漿施工的順利進行，防止灌漿不當對水庫建筑帶來額外的破壞。

1.3灌漿施工的特點

灌漿施工的特點有：①隱蔽性，灌入漿液填充到裂縫中，很難看到具體的施工情況，因此很難判斷施工質(zhì)量；②不可預(yù)見性，水庫地基較為復(fù)雜，其地質(zhì)下的巖層分布多變，在灌漿施工的勘探階段，很難保證灌漿施工的全面性，其施工效果往往和工程要求有較大的差距。

2.灌漿技術(shù)在水庫工程中應(yīng)用

2.1正在冒水情況的堵水灌漿措施

冒水式裂縫通常會出現(xiàn)在巖溶地區(qū)或者混凝土結(jié)構(gòu)有重大缺陷的位置，這種裂縫的出水量較小，裂縫的深度較淺，因此常采用反壓灌漿的方式，即先確定出水的位置，再埋設(shè)出水管，把流水集中導(dǎo)入管中，同時把周圍出現(xiàn)的未漏水裂縫或者可能出現(xiàn)裂縫的孔洞進行封堵，最后利用反壓灌漿的方式把孔口管進行封口處理。反壓灌漿對于壓力的要求較高，其壓力等于孔口管關(guān)閉后的水穩(wěn)定壓力和正常情況下的灌漿壓力之和。

對于冒水量較大，但是沒有達到嚴重漏水的裂縫，可以采用以下的施工工藝：

①首先在裂縫處鉆取幾個深孔，保證鉆孔和裂縫相交，并埋設(shè)孔口管，把泄漏水從孔道中引出來；

②在鉆孔之間鉆取幾個與裂縫相交的淺孔，并沿著裂隙鑿槽，用紗布等特殊材料進行封堵，同時要把鑿槽清洗干凈，用高規(guī)格的混凝土填補鑿槽；

③根據(jù)裂縫的深度、大小，選擇灌漿的壓力，對于較淺、較小的裂縫可以選擇低壓灌漿，對于較深的裂縫，采用高壓灌漿。

2.2灌漿施工技術(shù)在嚴重漏水的情況下的措施

①模袋灌漿的處理方法，采用這種灌漿方式，漿液中的水分在灌漿壓力下，容易從漿液中滲析出來，從而把漿液中的大顆粒留在模袋中。而模袋是一種強度很大的紡織物，大多是由尼龍、聚丙烯的聚合物材料組成，具有很強的耐磨性，同時對于漿料有約束作用。灌漿施工后，漿液中的水分離析出來，降低了水泥的水灰比，縮短了漿料的凝固事件，提高了固結(jié)強度。此外水泥附著在模袋上，不容易流失，而且模袋的形變能力有助于溶洞的堵塞；

②另一種方式是采用填級配料灌漿，就是采用粘度較大的水泥和顆粒較大的沙礫混合起來，并填充在裂縫中，在沙礫的灌縫中，使用的沙礫粒度應(yīng)該是從小到大。為了得到更好的灌縫效果，通常使用高規(guī)格水泥沖灌級配料，利用沙礫和各種粒徑的混合料，形成反過濾層。施工的關(guān)鍵是控制混合料的級配，利用特定粒徑的沙礫在裂縫處形成架橋，提高縫隙的添堵速度，以便于形成反濾層，最后將通道堵住。

3.灌漿施工的工藝流程

3.1前期勘查工作

在灌漿施工之前，要進行嚴格科學(xué)的勘查工作，尤其是對水庫的地理位置、地質(zhì)條件等進行細致的勘探，確定堆石體縫隙的大小和深度，詳細圈定水庫建筑裂縫的位置。然后在進行后續(xù)的打孔、灌漿施工，首先是把各種灌漿施工設(shè)備和材料準備齊全，保證設(shè)備的正常運行和原材料的合格。其次進行現(xiàn)場施工規(guī)劃，為灌漿施工提供寬松的施工場所，要充分計算漿液到施工現(xiàn)場的距離，選擇合適的輸料泵。在設(shè)備的安裝過程中，要合理的安排工作計劃，此外在灌漿之前，要進行預(yù)灌試驗，選擇最好的施工參數(shù)。

3.2制孔施工

首先要進行布孔工作，再有序的進行鉆孔工作，同時要遵守先疏后密原則的鉆孔原則，鉆孔的位置通常會選擇在水庫壩基的內(nèi)外坡面上，同時保證鉆孔的深度可以符合施工的要求。

3.3灌漿液的制備

在漿液的制作過程中，首先要確定漿液的水灰比，并進行現(xiàn)場的灌漿試驗，確定最佳的灌漿施工參數(shù)，同時根據(jù)鉆孔的吃漿量確定不同等級水灰比的施工效果。漿液的制作需要攪拌機攪拌，并需要專業(yè)人員進行現(xiàn)場的監(jiān)控，有助于及時調(diào)節(jié)其攪拌質(zhì)量，保證其漿液中水分和砂石的比例符合裂縫填充要求，對于漿液的容量，通常會控制在0.3g/cm3～1.5g/cm3。

3.4灌漿施工

這是整個灌漿工程的最重要環(huán)節(jié)，在實際的灌漿之前，要根據(jù)灌漿裂縫的深度大小和鉆孔的位置，選擇灌漿方式，保證灌漿和裂縫有良好的集合，通常會在灌漿孔進行三個重復(fù)噴射灌漿，其中兩次是定向灌漿，一次是旋轉(zhuǎn)灌漿，形成兩道防滲透墻，并確保灌注板的連接質(zhì)量。在相同的灌漿壓力和灌漿速率下，不同深度的灌漿孔的吃漿量不同，實踐統(tǒng)計顯示，對于灌漿點深—1.3m孔比—0.9m孔僅深0.4m，吃漿量提高了148.8%，這表明了-1.3m深灌漿具有較好的擠密效果。

3.5灌漿壓力和速率

壓力和速率是影響灌漿的重要因素，在壓力和速率的選擇上，要以不破壞地層結(jié)構(gòu)為限度，防止灌漿壓力過大，造成巖體的劈裂或者冒漿。通常會采用的初始灌漿壓力為200kPa以內(nèi)，灌漿速率為不大于20L/min。

3.6封孔

在灌漿結(jié)束之后，要及時的拔出灌漿管，防止?jié){液的凝結(jié)作用，增加拔管的困難度，同時拔管操作通常會采用拔管機。不同類型的灌漿管的拔管高度不同，當采用塑料閥門灌漿時，上拔高度應(yīng)為330mm，而花管注漿時，適宜控制在500mm。對于拔管后遺留的孔道，要保持其內(nèi)部通暢干凈。再觀察灌漿的飽滿程度，其厚實度是否符合工程要求，同時保證灌漿沒有出現(xiàn)吃漿現(xiàn)象。在封孔的施工中，通常使用的材料為泥球或者稠漿，同時要保證封孔工作的細致、嚴密，從而保證漿體沒有滲漏、溢出的現(xiàn)象存在。

3.7質(zhì)量檢查

工程結(jié)束后，要進行全面的質(zhì)量檢查，檢查的內(nèi)容通常會包括：首先是灌漿施工的工藝，保證施工人員嚴格參照施工工藝流程，其次是檢查漿液制備的質(zhì)量、鉆孔的位置、鉆孔深度，灌漿壓力等施工關(guān)鍵因素，最后是通過灌漿體內(nèi)的鉆孔，采用壓水、注水的方式測量地基的流量和滲透系數(shù)，對于不合格的灌漿要進行補充灌漿，檢查孔的數(shù)量應(yīng)為總灌漿孔數(shù)的5%～10%。

4.灌漿施工的幾點建議

4.1壩基裂縫情況

在壩基的灌漿施工過程中，如果出現(xiàn)了壩基的裂縫，就要及時采用處理手段避免裂縫的擴大，首先是要確定裂縫的方向，如果出現(xiàn)的是橫向裂縫，應(yīng)當馬上停止灌漿工作，并及時地檢查裂縫原因，并采用粘土回填的方式對其進行處理。如果出現(xiàn)的裂縫是縱向裂縫，可以繼續(xù)進行施工，但是如果裂縫是縱向劈裂縫，應(yīng)當停止施工，等裂縫閉合之后再繼續(xù)施工。

4.2冒漿情況

在灌漿施工中，灌漿壓力的控制不當，容易產(chǎn)生冒漿情況，在壩坡處出現(xiàn)冒漿時，需要進行開挖回填處理，并改變灌漿方式，例如可以采用間歇式灌漿，為漿液提供充分的吸收時間，如果是壩基的底部出現(xiàn)冒漿，需要進行冒漿通道的填堵，控制灌漿的時間間隔，調(diào)整其灌漿量。如果在封孔過程中出現(xiàn)了孔口的漿液外冒，要清理干凈漿液，防止影響封口，同時也表示灌漿工作可以結(jié)束。

4.3承壓條件下灌漿操作

通常在水庫施工中，灌漿地層的水壓較高，在水庫蓄水狀態(tài)下進行灌漿時，要控制其灌漿壓力大于涌水壓力，灌漿壓力等于涌水壓力加要求灌漿壓力之和，同時也要避免盲目的增大灌漿壓力。在水庫工程中，常采用壓力屏漿法、閉漿法進行施工。

5.結(jié)束語

灌漿施工工藝在水庫工程中廣泛使用，在具體的施工中要根據(jù)不同的地質(zhì)情況制定不同的灌漿處理方法，并嚴格控制灌漿施工工藝，保證取得良好的施工效果，同時又節(jié)省施工材料。

參考文獻：

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［2］王世勤.灌漿施工在水庫除險加固中的應(yīng)用［J］.應(yīng)用技術(shù)，2014，（2）下.

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