水利水電工程中的灌漿施工技術(shù)解析

李元

（貴州省安順市水利電力建設(shè)總公司，貴州 安順 561000）

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐不斷加快的背景下，水利水電工程作為典型的基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)管理力度持續(xù)增加，現(xiàn)已步入快速發(fā)展階段。而在水利水電工程建設(shè)過程中，灌漿施工技術(shù)作為一項(xiàng)核心技術(shù)，應(yīng)用非常廣泛，能夠?qū)位蛘邏误w進(jìn)行妥善加固，填補(bǔ)巖石內(nèi)部的裂縫、空隙，從而使得主體建設(shè)質(zhì)量有效提升。對(duì)此，施工人員需要積極分析其技術(shù)分類，總結(jié)出應(yīng)用短板，持續(xù)深化體系后，助力行業(yè)未來的穩(wěn)定發(fā)展。

1 灌漿施工技術(shù)概述

在水利水電工程中，灌漿施工技術(shù)是一項(xiàng)比較常見的施工技術(shù)，其通過將計(jì)算過指定比例的漿液注入施工主體內(nèi)部，提升其承載能力，填補(bǔ)結(jié)構(gòu)漏洞，從而達(dá)到加固的目的。通常情況下，水利水電工程施工中適用灌漿施工技術(shù)的區(qū)域可分為兩種：主體裂縫較多區(qū)域和空隙較大區(qū)域。

現(xiàn)有的灌漿施工體系更為細(xì)致，在對(duì)主體予以灌漿時(shí)，需要先將原有的病害位置鑿除，然后根據(jù)實(shí)際情況將處理區(qū)域劃分為多個(gè)部分，每個(gè)區(qū)域都需要用指定材料進(jìn)行填充，確保具有較高的結(jié)合度。另外，為保障主體穩(wěn)定性，還需要詳細(xì)記錄物料參數(shù)，并結(jié)合實(shí)際施工要求，做出適應(yīng)性調(diào)整，不可千篇一律地使用相同數(shù)值[1]。

2 水利水電工程中常見的灌漿施工技術(shù)

2.1 無塞灌漿技術(shù)

首先，施工人員需要完成鉆孔工作，大體規(guī)格按照灌漿孔標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格來執(zhí)行，比較傳統(tǒng)的灌漿方法，其不會(huì)下入復(fù)雜的灌漿塞，而是下入鉆桿或無縫鋼管來作為注漿路徑，后續(xù)通過鉆桿和主體結(jié)構(gòu)壁之間的孔隙作為循環(huán)灌漿的回流管。該方法與原有工藝相比，效率更高且能夠降低許多外部因素的影響，同時(shí)除少數(shù)特異性孔洞施工內(nèi)容外，其他工作參數(shù)對(duì)標(biāo)常規(guī)鉆孔封閉灌漿法即可。其次，無塞灌漿技術(shù)在執(zhí)行時(shí)需要以階段性工作為基礎(chǔ)，完成一段灌漿任務(wù)后，可以提出鉆桿，檢查其整體質(zhì)量，更換全新鉆具來開展下一輪的鉆孔灌漿，其最大的特點(diǎn)在于不需要等待最終凝結(jié)，但頻繁地更換硬件設(shè)備可能會(huì)造成一定的人力物力損耗，因此未來無塞灌漿技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)當(dāng)是在保持現(xiàn)有工作效率的前提下，降低資源損耗，細(xì)化現(xiàn)有的工藝流程，縮短時(shí)間浪費(fèi)[2]。

綜上可知，無塞灌漿施工技術(shù)其最大的優(yōu)勢(shì)在于廣泛的適用性，同時(shí)將原有的灌漿方法改為無塞式，能夠大幅縮短試驗(yàn)施工時(shí)間，進(jìn)一步提升工作效率，而且利用無塞灌漿施工技術(shù)，能夠避免因?yàn)槎氯斐傻姆倒栴}，后續(xù)帷幕灌漿質(zhì)量等衍生指標(biāo)也能隨之提高。相關(guān)人員通過細(xì)節(jié)信息的收納與分析，還能建立更具全面性的工作體制，進(jìn)一步發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)水利水電工程的防滲透能力，應(yīng)對(duì)未來復(fù)雜多變的水資源管控及電力輸送需求。

2.2 混凝土裂縫灌漿施工技術(shù)

對(duì)于水利水電工程而言，混凝土是其主體材料的核心成分之一，但其特質(zhì)也導(dǎo)致混凝土同樣適用于灌漿施工技術(shù)中，最終形成的加固結(jié)構(gòu)極為穩(wěn)定，同時(shí)成本適中，所以該項(xiàng)技術(shù)體系一經(jīng)推出，便迅速成為業(yè)內(nèi)人員重點(diǎn)推崇的施工方法。而混凝土裂縫灌漿施工技術(shù)初次并非應(yīng)用于水利水電工程中，而是在壩工構(gòu)筑物中普遍應(yīng)用，后續(xù)通過分析材料優(yōu)勢(shì)和技術(shù)執(zhí)行效果，發(fā)現(xiàn)了其廣泛適應(yīng)性優(yōu)勢(shì)，并逐漸應(yīng)用到水利工程當(dāng)中。

對(duì)此，相關(guān)人員經(jīng)過多年的技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)累積和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，已經(jīng)明確發(fā)現(xiàn)混凝土裂縫灌漿施工技術(shù)可行性極高，比傳統(tǒng)體系不僅效率更高，經(jīng)濟(jì)收益更為穩(wěn)定，能夠滿足市場(chǎng)多變的工作需求，同時(shí)也能為混凝土及相關(guān)結(jié)構(gòu)的處理提供全新路徑與嘗試，對(duì)現(xiàn)代水利工程的發(fā)展具有顯著促進(jìn)作用。時(shí)至今日，該施工方法在不斷的應(yīng)用過程中再次得以改進(jìn)與完善，目前已經(jīng)成為混凝土相關(guān)結(jié)構(gòu)加固和堵漏的重要方法，應(yīng)用于水利工程灌漿施工中也能顯著降低成本，提高修復(fù)加固速率[3]。

2.3 誘導(dǎo)灌漿技術(shù)

相對(duì)前兩者而言，其屬于一項(xiàng)新型概念，是水利水電工程灌漿施工長(zhǎng)期執(zhí)行并積累經(jīng)驗(yàn)后分析而來的成果，極具現(xiàn)代化優(yōu)勢(shì)，能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)多變的工作環(huán)境做出有效調(diào)控。

對(duì)此，在水利水電灌漿施工項(xiàng)目執(zhí)行時(shí)，根據(jù)不同的設(shè)計(jì)需求，相關(guān)人員能夠創(chuàng)造對(duì)應(yīng)條件，降低兩側(cè)泥土造成的壓力，同時(shí)也能防止?jié)B漏問題的出現(xiàn)，逐漸提升主體穩(wěn)定性，后續(xù)還能根據(jù)物料等多方參數(shù)，設(shè)計(jì)控制漿液流動(dòng)范圍與路線，進(jìn)一步確保加固針對(duì)性更強(qiáng)，減少許多不必要的成本損失。但誘導(dǎo)灌漿技術(shù)具有較強(qiáng)的開展難度，相關(guān)人員需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，同時(shí)分析各項(xiàng)參數(shù)，做出有效判斷，目前市面上常見的誘導(dǎo)灌漿技術(shù)還包括電滲化學(xué)灌漿等，其實(shí)際應(yīng)用效果相對(duì)平穩(wěn)，但想要廣泛普及，應(yīng)用難度較大。

3 水利水電工程灌漿施工技術(shù)難點(diǎn)

綜合當(dāng)前水利水電灌漿工程設(shè)計(jì)內(nèi)容可知，結(jié)合不同的現(xiàn)場(chǎng)情況與施工需求，相關(guān)人員必須學(xué)會(huì)創(chuàng)造條件，降低周圍結(jié)構(gòu)的負(fù)面影響，同時(shí)提升主體防護(hù)力，方能應(yīng)對(duì)未來更高的壓力與多變需求。至此，工作人員便需要了解現(xiàn)有灌漿施工體系執(zhí)行時(shí)常見的難點(diǎn)問題，針對(duì)性地予以優(yōu)化，從而提升其執(zhí)行效果，為未來的體制變革奠定良好的基礎(chǔ)[4]。

3.1 鉆孔施工

無論是水利水電工程還是其他類似項(xiàng)目，想要開展灌漿施工技術(shù)，都需要完成鉆孔工作，而水利工程更是其中相對(duì)特殊的一類，其需要鉆孔絕對(duì)垂直穩(wěn)定，所以相關(guān)人員在實(shí)際施工時(shí)必須注意測(cè)量各項(xiàng)基本參數(shù)，同時(shí)以每階段的施工情況為調(diào)研對(duì)象，若出現(xiàn)合理誤差，立刻調(diào)整，過高的誤差，則需填補(bǔ)返工。另外，根據(jù)工程需求和地基地面的巖石層分布硬度和完整性等指標(biāo)，相關(guān)人員需要選用規(guī)格不同的鉆機(jī)和鉆頭，目前最常用的兩種是合金和金剛石鉆頭，其成本各異，適用范圍不同，相關(guān)人員必須精準(zhǔn)了解鉆機(jī)的功能定位，同時(shí)考慮開孔的偏差允許值，但合理選擇執(zhí)行技術(shù)后，也不能掉以輕心，需要實(shí)時(shí)觀測(cè)，對(duì)潛在的風(fēng)險(xiǎn)問題加以管理，盡可能保障鉆孔工藝的穩(wěn)步推進(jìn)，同時(shí)質(zhì)量穩(wěn)固。

3.2 沖洗施工

沖洗工作可以說是前期施工體系中最核心的一項(xiàng)，一旦處理不當(dāng)，雜質(zhì)不僅會(huì)影響灌漿工藝的推進(jìn)速度，同時(shí)也可能對(duì)現(xiàn)有的主體結(jié)構(gòu)造成負(fù)面影響，輕則導(dǎo)致不必要的資金損失，重則可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)坍塌等嚴(yán)重事故。

對(duì)此，在完成初期鉆孔后，相關(guān)人員為保障后續(xù)灌漿施工穩(wěn)定、質(zhì)量高效，必須及時(shí)將殘存在底部的充填物使用一定水壓的水流予以清洗，不僅保障固體障礙物有效清除，更需要實(shí)時(shí)觀測(cè)水質(zhì)和顏色，直到其流出變清才可。另外，施工人員需要對(duì)巖石層縫隙中的雜質(zhì)及時(shí)清理，根據(jù)其裂縫分布、雜質(zhì)規(guī)格和硬件配置等多項(xiàng)條件，合理選擇沖洗方式，目前已知的有單孔沖洗和全孔沖洗，合理選擇后需要保障其執(zhí)行質(zhì)量，同時(shí)預(yù)估施工過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)問題，及時(shí)制定應(yīng)急預(yù)案，確保現(xiàn)場(chǎng)工作人員能及時(shí)做出調(diào)整，減少不必要的資金損失[5]。

3.3 壓水施工

該階段工作核心目的在于了解巖層的滲透能力，同時(shí)為縮短施工所占用的時(shí)效，相關(guān)人員需要合理結(jié)合之前的地質(zhì)材料進(jìn)行比對(duì)，確保能及時(shí)對(duì)巖層的各項(xiàng)參數(shù)精準(zhǔn)計(jì)算，后續(xù)結(jié)合漿液濃度、滲透性指標(biāo)和干料灌入規(guī)格，掌握灌漿口滲透性的客觀規(guī)律，進(jìn)而開展規(guī)范的壓水實(shí)驗(yàn)，通過反饋信息，明確水源輸出量，實(shí)現(xiàn)妥善管理。但過程中，考慮到壓水實(shí)驗(yàn)需要一定的壓力支撐，同時(shí)各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施需絕對(duì)規(guī)范，所以相關(guān)人員也要完成數(shù)值驗(yàn)算并衍生獲取壓水量和時(shí)間等參數(shù)，計(jì)算有關(guān)滲透特性的指標(biāo)，按照由上至下的順序分批次試驗(yàn)，最大可能地保障結(jié)果客觀性。

3.4 灌漿施工

綜合近段時(shí)間灌漿施工技術(shù)的執(zhí)行情況，可以明確完成前期準(zhǔn)備和設(shè)備調(diào)試后，并不意味著無需繼續(xù)關(guān)注，反而相關(guān)人員需要針對(duì)灌漿施工的具體需求考慮各方因素影響，其中最重點(diǎn)的內(nèi)容便是灌漿方式和順序。目前已知的灌漿方式有純壓式灌漿和循環(huán)式灌漿兩種，前者在執(zhí)行時(shí)會(huì)單純將漿液通過固定設(shè)備灌入鉆孔或巖石層縫隙中，不會(huì)預(yù)留地面循環(huán)機(jī)制，該灌漿方式需要巖石層具有一定載體空間，所以適合大裂縫巖層，同時(shí)為避免主體結(jié)構(gòu)受到影響，鉆孔深度也需控制，不能過深，后續(xù)開展施工時(shí)，要嚴(yán)格控制設(shè)備的出料量及過程管理強(qiáng)度，盡可能避免誤差的出現(xiàn)。但即使如此，純壓式灌漿也容易在加固后在周圍形成少許微型裂縫，短期內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)影響，可隨著時(shí)間的推移，上述小型裂縫問題也有可能轉(zhuǎn)化為重要風(fēng)險(xiǎn)。至于后者，則是指灌入的漿液遠(yuǎn)高于載體承載量時(shí)，在地面建立漿液回收系統(tǒng)，通過管道返回基礎(chǔ)攪漿機(jī)中，該循環(huán)模式是立足于可持續(xù)發(fā)展理念和成本控制理念而形成，目前可以分為孔口循環(huán)和孔內(nèi)循環(huán)兩種具體形式和施工順序，需要管理人員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況來制定，不能盲目開展，否則很可能造成反效果[6]。

3.5 封孔管理

在孔洞完成灌漿時(shí)，必須要及時(shí)填補(bǔ)，避免外部雜質(zhì)或溫度等因素影響主體結(jié)構(gòu)的固化速率。通常情況下，考慮到成本硬件配置及工藝特殊性，相關(guān)人員需要使用壓力灌漿封孔法來完成填補(bǔ)，同時(shí)嚴(yán)格按照現(xiàn)有技術(shù)體系所要求的步驟來完成，過程中為減少主體損耗和經(jīng)濟(jì)損失，相關(guān)人員必須要小心謹(jǐn)慎，仔細(xì)對(duì)照各版方案，不得過于急躁，要結(jié)合實(shí)際情況逐漸完善，從而具備應(yīng)有的工作效率。

4 水利水電工程灌漿施工技術(shù)的質(zhì)量控制路徑

4.1 做好成本控制

為有效發(fā)揮灌漿施工技術(shù)的實(shí)際價(jià)值，相關(guān)人員不僅需要深入了解現(xiàn)有體系的短板，更要降低過程施工中可能存在的安全隱患，確保整體施工工程的順利開展，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)效益最大化。但在此基礎(chǔ)上，相關(guān)人員不僅需要積極開發(fā)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，更要做好日常管理與成本控制，從而確保企業(yè)未來能夠健康平穩(wěn)地發(fā)展。

對(duì)此，首先，相關(guān)人員需要建立成本管理預(yù)案，優(yōu)先從現(xiàn)場(chǎng)勘查工作入手，獲取各方客觀指標(biāo)，再利用高效的信息處理體系完成數(shù)據(jù)分析，盡可能以客觀參數(shù)作為日常設(shè)備調(diào)控與管理工作的主要參考，思考資源消耗與經(jīng)濟(jì)收益間的關(guān)系，盡可能減少不必要的資源損耗。其次，相關(guān)人員需要明確成本管理的重心，不僅是單一的減少階段時(shí)間資金損耗，更多的是要結(jié)合現(xiàn)有體系施工需求以及方案內(nèi)容做出有效調(diào)整，在不影響最終施工質(zhì)量的前提下，減少資金損耗，所以對(duì)于部分核心的工藝而言，不能妄加改動(dòng)，任何調(diào)整都要事出有因，并未經(jīng)歷數(shù)據(jù)驗(yàn)證而憑借主觀臆斷獲得的結(jié)果，不得予以任用[7]。

4.2 加強(qiáng)環(huán)境管理

水利水電工程是基于可持續(xù)發(fā)展理念下，針對(duì)能源相關(guān)工作所建立的體系，所以其肩負(fù)著經(jīng)濟(jì)收益和環(huán)境收益的兩大要求，在考慮到許多工藝無法控制會(huì)產(chǎn)生污染物后，工作人員需要針對(duì)環(huán)境成本管理作出有效調(diào)控，并細(xì)化內(nèi)部?jī)?nèi)容?；诖?，首先，施工人員需要考慮到施工過程中可能產(chǎn)生的污染物，除實(shí)體固體外，還有粉塵污水、有害氣體等，判斷其是否會(huì)對(duì)周邊的生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響。其次，施工人員在過程中發(fā)現(xiàn)，周圍群眾的日常生活受到影響后，需要第一時(shí)間利用設(shè)備檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)污染情況，確保滿足國(guó)家相關(guān)規(guī)定，若存在差異，需要立即調(diào)整，降低不必要的風(fēng)險(xiǎn)問題。

5 結(jié)語

綜上所述，水利水電工程建設(shè)時(shí)，灌漿技術(shù)是其核心體系之一，最大的優(yōu)勢(shì)在于能夠提升主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時(shí)修復(fù)很多內(nèi)部隱患，但其同樣有短板，灌漿施工質(zhì)量會(huì)受外部因素影響，同時(shí)其節(jié)能環(huán)保的核心目的執(zhí)行力度不穩(wěn)定，經(jīng)營(yíng)模式也存在局限。對(duì)此，相關(guān)人員需要大膽地推陳出新，但不能過于架空，要詳細(xì)了解灌漿施工技術(shù)需求，確定優(yōu)化方向，進(jìn)而有效發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。