帷幕灌漿施工技術(shù)在水利工程大壩基礎(chǔ)防滲加固處理中的應(yīng)用

于丹

（中國(guó)水電基礎(chǔ)局有限公司 天津武清 301700）

1 引言

水利工程是民生工程，在農(nóng)田灌溉、居民安全用水等方面發(fā)揮著十分重要的作用，因此，對(duì)于水利工程建設(shè)質(zhì)量的要求較高。帷幕灌漿施工技術(shù)應(yīng)用成本較低、安全性較高，有利于解決水利工程大壩的滲透問(wèn)題，進(jìn)而提升水利工程穩(wěn)定性，保障水利工程運(yùn)行效益。因此，亟需對(duì)帷幕灌漿施工技術(shù)在水利工程施工中的應(yīng)用方式進(jìn)行詳細(xì)探究。

2 帷幕灌漿的重要性

水利工程大壩的失控會(huì)嚴(yán)重影響到國(guó)家及人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，通過(guò)將帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用于水利工程大壩防滲加固施工中，可以有效避免水利工程的安全問(wèn)題發(fā)生，為水利工程的正常運(yùn)行提供幫助，進(jìn)而促使其效益的全面發(fā)揮。高質(zhì)量的工程施工、運(yùn)行過(guò)程中的滲透穩(wěn)定，能夠使帷幕灌漿技術(shù)在水利工程大壩防滲加固中充分發(fā)揮應(yīng)用效益。因此，必須對(duì)帷幕灌漿施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)探究。

3 帷幕灌漿技術(shù)的特點(diǎn)

3.1 實(shí)用性強(qiáng)

水利工程屬于民生工程，在農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)業(yè)、畜牧業(yè)多個(gè)領(lǐng)域都具有十分重要的地位，各類工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)都需要水資源作為基礎(chǔ)。而水利資源能夠有效解決水資源問(wèn)題，而帷幕灌漿技術(shù)是水利工程建設(shè)質(zhì)量的重要保證，因此，可以將帷幕灌漿工程建設(shè)作為水利工程建設(shè)的基礎(chǔ)工作。

3.2 安全性能強(qiáng)

在帷幕灌漿工程施工過(guò)程中，要求技術(shù)人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)勘查，結(jié)合實(shí)際情況制定完善的施工方案，在實(shí)際施工過(guò)程中，嚴(yán)格依據(jù)施工方案組織施工，選擇合適位置進(jìn)行鉆探帷幕孔。另外，在具體的施工過(guò)程中，還應(yīng)該注意合理選擇灌漿壓力，通常情況下，灌漿壓力有比較明確的區(qū)間，在不同地質(zhì)環(huán)境下，灌漿壓力的選擇也有一定的差異。帷幕灌漿施工技術(shù)的安全性較高，通過(guò)嚴(yán)格控制各項(xiàng)施工技術(shù)參數(shù)，有利于提升水利工程建設(shè)安全性。

3.3 經(jīng)濟(jì)性好

帷幕灌漿施工技術(shù)的操作方法比較簡(jiǎn)單，在實(shí)際施工中，只需要結(jié)合施工方案，在合適位置的基巖上進(jìn)行鉆探和灌漿施工，當(dāng)水泥凝固后，即可與周邊泥土形成堅(jiān)硬的保護(hù)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而形成帷幕防滲系統(tǒng)。帷幕灌漿技術(shù)的成本低廉，經(jīng)濟(jì)性能好，因此應(yīng)用范圍較廣。

4 帷幕灌漿施工流程

4.1 施工場(chǎng)地平整

根據(jù)設(shè)備施工要求，合理設(shè)置鉆機(jī)平臺(tái)寬度，地表要夯實(shí)，在其邊沿修筑排水溝，防止施工用水沖刷壩坡，平臺(tái)修建好后，方能進(jìn)行帷幕灌漿施工。

4.2 鉆孔施工

4.2.1 鉆孔放樣

根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙對(duì)帷幕灌漿軸線進(jìn)行測(cè)量放樣，用木樁標(biāo)識(shí)每個(gè)孔的位置，同時(shí)設(shè)置好控制樁，每個(gè)控制樁相隔20m，正式開(kāi)鉆前，用米尺再次進(jìn)行復(fù)核，確保開(kāi)孔位置與設(shè)計(jì)位置相差在50mm以內(nèi)。

4.2.2 鉆機(jī)開(kāi)孔

根據(jù)開(kāi)孔位置設(shè)置鉆機(jī)，校正機(jī)座、機(jī)架，確保導(dǎo)桿豎直，采用自上而下分段成孔，鉆至強(qiáng)風(fēng)化接觸面頂板后，下入套管將基巖與壩體隔開(kāi)，更換成金剛石鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)，一直鉆至終孔。當(dāng)鉆進(jìn)過(guò)程中發(fā)生卡鉆情況時(shí)，繼續(xù)保證沖洗液的灌入，同時(shí)采用扭轉(zhuǎn)或向上拉的方式進(jìn)行處理；鉆進(jìn)時(shí)要及時(shí)對(duì)鉆孔傾斜度進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)偏斜超過(guò)誤差允許時(shí)，采用跳級(jí)換徑的方法進(jìn)行糾斜；鉆至設(shè)計(jì)深度后，等待灌漿過(guò)程中，為避免雜物落入孔內(nèi)，應(yīng)對(duì)孔口進(jìn)行加蓋保護(hù)。

4.2.3 鉆孔沖洗

在鉆孔完成后灌漿前，用80%的灌漿壓力的壓力水從孔底向孔外對(duì)鉆孔進(jìn)行沖洗，當(dāng)沖洗水回流恢復(fù)潔凈超過(guò)10min，鉆孔中的沉積物厚度小于20cm時(shí)，說(shuō)明鉆孔沖洗合格，對(duì)灌漿段裂隙沖洗時(shí)，單孔沖洗時(shí)間不低于0.5h，串孔沖洗時(shí)間不低于2h。

4.2.4 壓水試驗(yàn)

①帷幕灌漿施工應(yīng)進(jìn)行孔位測(cè)量和鉆孔機(jī)到位工作。在施工過(guò)程中的孔位測(cè)量應(yīng)使用全站儀、水準(zhǔn)儀和鋼卷尺等必要設(shè)備輔助放線引點(diǎn)設(shè)置，施工測(cè)量完成后應(yīng)使用電鉆進(jìn)行空位鉆眼，然后用鋼楔塊校準(zhǔn)，并用油漆標(biāo)記鉆孔位置。還應(yīng)在施工前確定鉆井平臺(tái)，特別是鉆機(jī)應(yīng)使用水平尺來(lái)完成標(biāo)定，只有滿足施工標(biāo)準(zhǔn)后才能用固定螺栓進(jìn)行加固處理。固定完成后要經(jīng)過(guò)進(jìn)一步檢查，包括鉆機(jī)的穩(wěn)定性和水平度，而且還應(yīng)檢查鉆孔、豎井和起重機(jī)之間的位置是否處于三點(diǎn)一線。②混凝土覆蓋層鉆孔和孔口鋪設(shè)。正常情況下，灌漿廊道底板混凝土的厚度是不同的，但總體水平厚度一般較大，因此，埋管深度應(yīng)控制在1～2m的范圍內(nèi)。

4.3 灌漿

4.3.1 灌漿材料

水泥采用強(qiáng)度等級(jí)不低于32.5的普通硅酸鹽水泥，每400t送檢一次，檢測(cè)合格后方可使用。使用攪拌機(jī)進(jìn)行水泥漿的攪拌制備，在制備過(guò)程中添加適量的鈉性膨潤(rùn)土增加水泥漿的穩(wěn)定性，攪拌時(shí)間一般控制在0.5min以上。水泥漿從制備完成到灌漿完畢的時(shí)間不得超過(guò)4h，在灌漿過(guò)程中，每0.5h對(duì)漿液的比重進(jìn)行一次測(cè)量，確保比重誤差在5%以內(nèi)。同時(shí)控制好水泥漿的溫度保持在5～40℃之間，溫度過(guò)高或過(guò)低，水泥漿都不能使用。

4.3.2 灌漿方法

帷幕灌漿按照自上而下分段循環(huán)式灌漿的方法進(jìn)行灌注，射漿管距孔底的距離小于0.5m。灌漿時(shí)，為避免發(fā)生漏灌，在蓋板混凝土孔段和相鄰已灌段底以上0.5m處塞上灌漿塞，同時(shí)相鄰的2個(gè)次序孔之間保持3個(gè)灌漿段的間隔高差，待先次序孔完成后，再進(jìn)行次序孔的施工。

4.3.3 灌漿段長(zhǎng)劃分及灌漿壓力

灌漿施工中，如果巖體較完整，可適當(dāng)加長(zhǎng)段長(zhǎng)，最大不超過(guò)8.0m，可采用分段灌漿施工方式。灌漿時(shí)使灌漿壓力盡可能快的達(dá)到設(shè)定壓力至，當(dāng)對(duì)灌漿率大的接觸段進(jìn)行灌漿時(shí)采用分段升壓，避免造成漿液流串過(guò)遠(yuǎn)，減少發(fā)生抬動(dòng)破壞的可能。

4.3.4 漿液變換

灌漿漿液由稀到濃逐漸變換，首灌灌注量超過(guò)300L，但是灌漿壓力和灌注率沒(méi)有較大變化時(shí)，及時(shí)更換下一級(jí)濃度的水泥漿灌注；如果灌注率超過(guò)30L/min時(shí)，及時(shí)更換高兩級(jí)濃度的水泥漿進(jìn)行灌注；但是當(dāng)灌注壓力沒(méi)有變化，灌注率不斷下降時(shí)，此時(shí)不應(yīng)更換水泥漿灌注。

4.3.5 灌漿結(jié)束和封孔

持續(xù)灌漿，當(dāng)灌漿率小于0.4L/min時(shí)，再灌漿1h后即可結(jié)束，采用自下而上分段封孔，結(jié)束灌漿后再閉漿24h。

5 帷幕灌漿施工注意事項(xiàng)

①繞塞返漿問(wèn)題?？紤]到水利工程大壩整體上的土質(zhì)一般比較松散，且風(fēng)化性強(qiáng)，因此，套管的下入端很容易松脫。因此，在灌漿過(guò)程中，應(yīng)注意泥漿沿壁管泛出的處理方法，最好用水泥在管道的腳處放水，并用水泥袋封住孔口。如果該方法沒(méi)有達(dá)到效果再進(jìn)行濃漿灌注待凝，并且在此期間要選用間歇性灌漿施工。②串漿問(wèn)題。如果串漿問(wèn)題被發(fā)現(xiàn)，則必須用膠帶將串漿空口密封才能夠繼續(xù)灌注。如果正在鉆進(jìn)的孔內(nèi)發(fā)現(xiàn)串漿問(wèn)題，則必須立即停止灌漿至孔內(nèi)，待漿液凝固之后才能繼續(xù)灌漿，以保證灌漿質(zhì)量。在灌漿過(guò)程中，應(yīng)考慮壩面或壩背出現(xiàn)排氣、排水或者冒漿現(xiàn)象時(shí)進(jìn)行冒漿點(diǎn)表面封堵?？刹捎脻鉂{、減壓、限流或慢速灌注的方式對(duì)其進(jìn)行處理。③漿液滲漏問(wèn)題。如果帷幕灌漿過(guò)程中因吃漿量過(guò)大而承受不起壓力，就會(huì)出現(xiàn)漿液滲漏現(xiàn)象。這就可以采用間歇帷幕灌漿的方法，并對(duì)原溢洪道附近的石灰?guī)r塊進(jìn)行回填，以緩解施工所導(dǎo)致的巖體空隙大、漿液滲漏嚴(yán)重等問(wèn)題。此外，還可以采用濃漿和粗砂灌注相配合的復(fù)灌方法，確保最終的施工質(zhì)量。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要對(duì)帷幕灌漿施工技術(shù)在水利工程大壩防滲施工中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)探究。需要注意，不同水利工程建設(shè)的條件有所不同，即使同一水利工程，在大壩建設(shè)的不同部位，施工控制要點(diǎn)也有一定的區(qū)別，對(duì)此，施工人員應(yīng)該嚴(yán)格依據(jù)技術(shù)規(guī)范組織施工，并加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，確保灌漿效果與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相符。

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