淺析水利工程中帷幕灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用

卞小方

摘 要：近年來，國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，水利工程建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，有效提高了水資源利用效率，其施工質(zhì)量也受到社會(huì)各界廣泛關(guān)注。帷幕灌漿技術(shù)在水利工程防滲施工中得到廣泛應(yīng)用，在減小大壩滲漏方面發(fā)揮著重要作用。但該部分屬于隱蔽工程，控制施工過程的難度較大，稍有不慎則會(huì)導(dǎo)致工程質(zhì)量。本文主要對(duì)其施工工藝進(jìn)行分析，并結(jié)合筆者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)探尋質(zhì)量控制的有效措施。

關(guān)鍵詞：水利工程；帷幕灌漿；質(zhì)量控制措施

水利工程建筑以及水庫工程建筑長期受到水的侵蝕和沖刷，結(jié)構(gòu)會(huì)受到一定的破壞，因而容易出現(xiàn)滲漏問題。無論是那一部分發(fā)生滲漏都會(huì)對(duì)工程的整體穩(wěn)定和安全造成影響。對(duì)水利工程基礎(chǔ)防滲問題的處理，不僅可以使水利工程基礎(chǔ)的滲漏量和基礎(chǔ)揚(yáng)壓力得到有效的降低，還能夠保證基礎(chǔ)滲流梯度得到良好的控制，從而能夠避免水利工程基礎(chǔ)滲透現(xiàn)象。因而防滲工程是整個(gè)工程中最為重要的，帷幕灌漿技術(shù)也稱為止水帷幕技術(shù)，該技術(shù)操作性、實(shí)用性以及安全性較高，且防滲效果良好。

1 帷幕灌漿技術(shù)的應(yīng)用原理

在水利工程施工過程中，帷幕灌漿技術(shù)作為一項(xiàng)重要的防滲手段，所應(yīng)用的原理如下：它借助地質(zhì)鉆機(jī)對(duì)地層實(shí)施鉆孔，并使之形成帷幕形鉆孔，并向孔內(nèi)高壓灌注水泥漿，水泥漿深入滲透到地層縫隙，并逐漸的凝固，這樣就使得鉆孔與周圍的水泥漿滲透凝結(jié)進(jìn)而形成一個(gè)整體，底部深度直達(dá)地巖層內(nèi)部，最終形成防水帷幕，并且具有較高的密實(shí)性，對(duì)水流向灌漿地層的滲透具有較好的預(yù)防作用。在水利工程中帷幕灌漿技術(shù)的應(yīng)用頂部低銜接土層壩亦或是鋼筋混凝土的閘壩底，對(duì)地下水滲透的預(yù)防和阻止具有較好的效果。再者就是排水系統(tǒng)與帷幕灌漿發(fā)生共同作用，借此來緩解和降低水流滲透對(duì)閘壩的壓力。將該技術(shù)手段應(yīng)用于水利工程中，對(duì)保障水工建筑地基的安全和穩(wěn)固性具有重要的作用和意義。

2 水利工程中帷幕灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用

1、施工材料準(zhǔn)備

對(duì)于帷幕灌漿施工技術(shù)來說，所使用膠凝材料主要是水泥。對(duì)于地質(zhì)環(huán)境較差的工程，可采用高分子化學(xué)膠凝溶液較為合適。對(duì)于砂礫石地基的地質(zhì)環(huán)境，采用水泥粘土漿液更為合適。帷幕灌漿所采用的水泥品種，要按照施工設(shè)計(jì)的要求來確定灌漿量以及環(huán)境水的侵蝕作用。一般情況下，帷幕灌漿所采用的水泥是普通硅酸鹽水泥。但是在特殊情況下，通過使用抗酸水泥或者其他類特種水泥更為合適。另外，要確保帷幕灌漿所用水泥的品質(zhì)能夠滿足施工的標(biāo)準(zhǔn)要求。要求帷幕灌漿所用水泥的強(qiáng)度等級(jí)不低于PO.32.5。與此同時(shí)，要求灌漿所用的水泥要進(jìn)行妥善的保管，禁止將水泥存放在潮濕處，并且將存放的時(shí)間縮短，施工材料不允許采用受潮結(jié)塊的水泥。

2、測(cè)量放樣

鉆孔的精度對(duì)于帷幕灌漿技術(shù)來講至關(guān)重要，必須依據(jù)相應(yīng)的信息資料進(jìn)行精確測(cè)量。測(cè)量過程中還要進(jìn)行動(dòng)態(tài)的控制，實(shí)時(shí)檢查相關(guān)數(shù)據(jù)，確保所有數(shù)據(jù)精確到位，對(duì)帷幕灌漿孔的軸線施行嚴(yán)格的實(shí)地測(cè)量，并多次核對(duì)數(shù)據(jù)及資料，確保其滿足預(yù)期的準(zhǔn)確性。同時(shí)按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行防滲墻軸線上的灌漿孔布置，分序列進(jìn)行，孔間距在2m左右。布置灌漿孔需要滿足多項(xiàng)參數(shù)要求，除了孔洞間距之外，孔位軸向的偏差不能夠超過10cm，孔洞深度要求達(dá)到防滲墻混凝土底部約20m～30m，必須超過設(shè)計(jì)的帷幕灌漿的底線。

3、鉆孔施工

灌漿前需要進(jìn)行灌漿孔的設(shè)置，設(shè)置灌漿孔需要嚴(yán)格依照工程設(shè)計(jì)要求，一般孔距為3m，但依照實(shí)際需要可以對(duì)孔位進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，但需經(jīng)監(jiān)理工程師準(zhǔn)許，同時(shí)確保灌漿孔偏移量小于10cm。同時(shí)鉆孔過程中需要進(jìn)行詳細(xì)的記錄工作，尤其對(duì)孔位的調(diào)整記錄必須清晰記錄，以便于后期審查。安裝完鉆機(jī)后需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行試運(yùn)行，以檢查設(shè)備性能是否完好，設(shè)備狀態(tài)是否滿足施工需要。此外，鉆進(jìn)過程中還需要多次對(duì)灌漿孔的孔斜進(jìn)行檢測(cè)。一般情況若灌漿孔為30m以下孔，則每10m檢測(cè)一次孔斜，若孔深大于30m則需要每隔5m進(jìn)行一次孔斜檢測(cè)，尤其前20m時(shí)，孔斜測(cè)試非常重要。

4、灌漿施工

試驗(yàn)達(dá)到了相關(guān)規(guī)定要求即進(jìn)入到關(guān)鍵性環(huán)節(jié)灌漿施工操作，帷幕灌漿的施工一般使用自下到上分段的方式進(jìn)行。施加規(guī)定的壓力作用，在注入率<0.4 L/min的時(shí)候，需要繼續(xù)進(jìn)行半小時(shí)的灌注，或者<1L/min的時(shí)候，需要繼續(xù)進(jìn)行1 h的灌注，這樣灌漿操作完成。工程應(yīng)用中也存在自上到下的灌漿施工，此種情況下繼續(xù)進(jìn)行灌漿的時(shí)間相應(yīng)都需要增加半小時(shí)或者1 h。灌漿施工流程之中，必須實(shí)時(shí)的進(jìn)行進(jìn)漿和回漿比值的測(cè)量，如果發(fā)現(xiàn)回漿變濃，馬上更換同進(jìn)漿一致配合比新漿進(jìn)行灌注，對(duì)于灌漿效果不好的情況，必須繼續(xù)進(jìn)行半小時(shí)的灌注才能停止灌注。完成了灌漿后需要使用置換及壓力灌漿等封堵的方法進(jìn)行孔洞密封。全孔灌漿完成之后，使用配合比5∶1的水泥漿以置換出孔洞內(nèi)部漿液并且將孔內(nèi)灌漿管取出，接著用同樣配合比的水泥漿運(yùn)用更大的灌漿壓力完成0.5h的純壓，全部過程做好灌漿的記錄工作。

3 水利工程中帷幕灌漿施工的質(zhì)量控制措施

1、灌漿中斷是帷幕灌漿中最為常見的問題，由于受到客觀及主觀因素的影響，不得不中斷作業(yè)，例如機(jī)械故障、停電以及灌漿管受堵等，而且灌漿作業(yè)一旦中斷，極易影響帷幕質(zhì)量。針對(duì)這一問題可以采取以下方法予以解決。首先選擇規(guī)格達(dá)標(biāo)以及質(zhì)量良好的灌漿管材，并在施工前和施工過程中對(duì)管材進(jìn)行定期檢查，杜絕管道堵塞、破損以及接口不牢等問題；其次利用運(yùn)行穩(wěn)定、功率輸出滿足施工要求的灌漿泵，做好泵機(jī)的日常養(yǎng)護(hù)，并在每次灌漿后清洗灌漿泵；另外施工過程中及時(shí)校對(duì)核驗(yàn)灌漿壓力表，保證灌漿壓力達(dá)到帷幕灌漿施工要求，且壓力穩(wěn)定；最后定期檢修電力系統(tǒng)，以避免由于停電而中斷灌漿。若施工中發(fā)生灌漿中斷，施工人員應(yīng)當(dāng)保持冷靜，及時(shí)找尋灌漿中斷問題發(fā)生的原因并予以排查，縮短中斷時(shí)間，盡快恢復(fù)作業(yè)。

2、由于漿液會(huì)在一定條件下產(chǎn)生膠結(jié)凝固現(xiàn)象，因此帷幕灌漿中常常會(huì)發(fā)生固管現(xiàn)象。其主要愿意在于漿液在壓力作用下會(huì)失水，加之水泥水化熱令漿液凝結(jié)時(shí)間縮短，而射漿管若離孔壁距離過下，那么漿液循環(huán)受堵也同樣會(huì)在管口凝結(jié)。針對(duì)這一問題，可以將孔口封閉器換成回旋式封閉期，并定期活動(dòng)灌漿管，令漿液不易于凝結(jié)。對(duì)漿液濃度進(jìn)行定期檢測(cè)，漿液濃度過大則及時(shí)進(jìn)行稀釋，保證回漿量>15L/min。

3、在灌漿施工過程中，由于有較多縫隙及較大灌漿壓力存在，從而導(dǎo)致過大的漿液注入率現(xiàn)象發(fā)生，往往會(huì)有大量漏漿出現(xiàn)。漏漿治理的主要措施包括以下內(nèi)容：運(yùn)用低壓甚至自流式的灌漿方式對(duì)灌漿壓力降低，直至逐漸填滿縫隙，并使流動(dòng)性降低后，再使灌漿的壓力得到慢慢提升；限制進(jìn)漿量，使其控制在小于30L/min～40L/min，并運(yùn)用濃漿實(shí)施關(guān)注，直到進(jìn)漿量明顯減少后再慢慢提升灌漿壓力?？梢栽诠嘧{液中對(duì)砂料實(shí)施摻入，通過漿液流動(dòng)性的降低，對(duì)漿液流動(dòng)的范圍產(chǎn)生限制，使得泥漿不會(huì)有較遠(yuǎn)流失現(xiàn)象產(chǎn)生，直到單位吸漿量降低至一定程度后，再運(yùn)用不摻粗料的正常漿液進(jìn)行持續(xù)灌注，進(jìn)一步提升灌漿的壓力。在長時(shí)間內(nèi)，當(dāng)巖層出現(xiàn)大量進(jìn)漿現(xiàn)象時(shí)，還可采用間歇灌漿的方法，當(dāng)漿液凝結(jié)后再進(jìn)行灌注施工。

4 結(jié)束語

綜上所述，帷幕灌漿技術(shù)能夠有效提升土層抗?jié)B能力，確保其穩(wěn)定性健全性，在水利工程建設(shè)施工中應(yīng)用相對(duì)較為廣泛。但由于其隱蔽性相對(duì)較高，必須充分掌握相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)，加強(qiáng)質(zhì)量控制措施，盡量減少安全隱患。

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