水利水電工程灌漿施工技術(shù)研究

任海燕

（山東中安建設(shè)工程有限公司，山東 聊城 252200）

近年來隨著科技水平的不斷上升，水利水電工程在建設(shè)中也使用了很多新設(shè)備、新材料以及新技術(shù)，其中尤以灌漿施工技術(shù)受到施工企業(yè)的廣泛關(guān)注。在水利水電工程中應(yīng)用灌漿施工技術(shù)，能夠顯著提高工程在地基處理、加固以及抗?jié)B等方面的施工質(zhì)量，為整體工程質(zhì)量提供基礎(chǔ)保證。

1 水利水電工程灌漿施工技術(shù)的定義及分類

1.1 灌漿施工的定義

灌漿就是將某些具有固化特性的材料，按照相關(guān)的比例要求調(diào)制好后壓入地層或是建筑物的縫隙之內(nèi)，待灌漿材料凝結(jié)成固體后起到一定的防滲、固結(jié)、增強(qiáng)的作用。在水閘、水壩以及堤岸等擋水建筑物中，經(jīng)常會(huì)使用灌漿法構(gòu)筑工程地基的防滲帷幕，以達(dá)到水工工程地基強(qiáng)化的目的。根據(jù)灌漿施工作用的不同，可以將灌漿分為帷幕灌漿、固結(jié)灌漿、接觸灌漿、補(bǔ)強(qiáng)灌漿以及裂縫灌漿等。灌漿施工中所使用的灌漿材料通常都是防滲堵漏或是加固地層的專用材料，大致分為固體顆粒材料和化學(xué)合成材料兩種。前者主要包括水泥、黏土、瀝青等，后者包括水玻璃類、木質(zhì)素類、丙烯酰胺類、丙稀鹽酸類、氨基樹脂類、環(huán)氧樹脂類、甲基丙烯酸酯類以及聚氨酯類等。

1.2 常見關(guān)鍵施工方法

（1）無塞灌漿法。無塞灌漿法的特點(diǎn)是：自上而下、循環(huán)灌漿，不凝結(jié)且不封閉孔口。無塞灌漿法在施工前要先在指定地點(diǎn)鉆出一個(gè)比帷幕灌漿孔更大的孔洞，以直徑比帷幕灌漿孔大20cm左右、深度在2m左右為準(zhǔn)。鉆好后在孔洞中無需放入常見灌漿施工所使用的設(shè)備，只需要放入用于噴射漿液的管道，通常以無縫鋼管代替即可。將回漿料管道設(shè)置在鉆孔桿件和L型孔壁之間的空間。接下來的灌漿方法則與帷幕孔口密封的方法類似。無塞灌漿法的特殊之處在于每完成一段孔徑的灌漿施工后就可以將鉆桿拔出，裝上相應(yīng)的施工設(shè)備進(jìn)行下一段孔徑的施工，無需等待已施工的漿液固結(jié)。其優(yōu)勢在于對(duì)常見的帷幕灌漿法進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，極大地壓縮了施工時(shí)間，提高了施工效率。經(jīng)過實(shí)踐對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，無塞灌漿法比有塞灌漿法所節(jié)約的時(shí)間將近總施工時(shí)間的一半，并且避免了因?yàn)槭┕げ划?dāng)造成的返工現(xiàn)象，同時(shí)提高了帷幕灌漿的施工質(zhì)量。灌漿施工完成后通過對(duì)施工效果的檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)無塞灌漿法所建設(shè)的目標(biāo)工程比有塞灌漿法所建設(shè)的目標(biāo)工程在抗水壓能力方面提高2～10倍，并且無塞灌漿法能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)性的抗?jié)B漏，對(duì)于常年浸泡在水中的工程尤為適用。除此之外，無塞灌漿法的極限抗?jié)B水平和抗疲勞水平也比有塞灌漿法高得多。

（2）混凝土裂縫灌漿施工技術(shù)。混凝土裂縫灌漿施工方法在所有的灌漿技術(shù)中是最古老的，最開始混凝土裂縫灌漿只在水壩等工程中使用，近年來經(jīng)過逐步完善和優(yōu)化，建筑施工中也經(jīng)常會(huì)見到混凝土裂縫施工的影子?；炷亮芽p灌漿經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)證明了環(huán)氧混凝土是具備修補(bǔ)混凝土裂縫的作用和能力的，在技術(shù)上也是可行的。相比較其他的灌漿方法，混凝土裂縫灌漿施工最大的優(yōu)勢就是其性價(jià)比較為突出?；炷亮芽p灌漿施工技術(shù)的成功使用，使裂縫修補(bǔ)工程在技術(shù)選擇方面多了一條路?；炷亮芽p灌漿技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展，已經(jīng)由地方試點(diǎn)推向了全國范圍，廣泛使用于公路橋梁、隧道、建筑梁、水利水電等工程中?，F(xiàn)如今，在國家相關(guān)部門的主導(dǎo)下這項(xiàng)技術(shù)還在持續(xù)推廣和完善，已成為混凝土工程加固、修補(bǔ)過程中經(jīng)常被使用到的一種灌漿施工技術(shù)。

（3）誘導(dǎo)灌漿施工技術(shù)。誘導(dǎo)灌漿施工技術(shù)在水利水電工程中最為常見，因?yàn)樗褪歉鶕?jù)水利水電工程的需求而設(shè)計(jì)出來的。不僅能夠有效阻擋土體的測量壓力，還能對(duì)滲水和漏水起到較好的預(yù)防作用。誘導(dǎo)灌漿技術(shù)在施工前要規(guī)劃好漿液的流動(dòng)路線及范圍，基于此點(diǎn)，誘導(dǎo)灌漿除了能起到應(yīng)有的防滲防漏作用外，還能對(duì)工程地基起到一定的加固作用。除了常見的誘導(dǎo)灌漿施工法外，電滲化學(xué)等灌漿技術(shù)也歸屬于誘導(dǎo)灌漿的范疇內(nèi)。

2 灌漿施工過程中存在的問題

2.1 施工漿液的濃度不符合要求

灌漿材料的選擇和使用會(huì)對(duì)灌漿質(zhì)量造成直接影響，其中灌漿濃度就是一個(gè)決定性的因素。如果漿料濃度過低，雖然能夠提高漿液的流動(dòng)性，使?jié){液能夠流到一些特別細(xì)微的縫隙中，但是其防漏抗?jié)B指數(shù)則很難達(dá)標(biāo)；如果漿液濃度過高，雖然在固結(jié)效果方面會(huì)好很多，但是流動(dòng)性卻不夠強(qiáng)，導(dǎo)致部分縫隙根本得不到填充，也就難以保證施工效果及施工質(zhì)量。

2.2 灌漿過程中的壓力控制問題

灌漿壓力不僅決定著裂縫是否能夠得到有效填充，而且還會(huì)影響到漿液與建筑結(jié)構(gòu)或土體接觸的壓力。如果灌漿過程中所施加的壓力不足，會(huì)導(dǎo)致灌漿不夠密實(shí)，建筑結(jié)構(gòu)或土體的抗?jié)B力和承載力不達(dá)標(biāo)，降低施工質(zhì)量，嚴(yán)重情況下還會(huì)誘發(fā)工程事故；如果壓力過高，會(huì)導(dǎo)致漿液和建筑結(jié)構(gòu)或土體的接觸壓力過大，進(jìn)一步擴(kuò)大原有縫隙，導(dǎo)致灌漿工程適得其反。另外，大壓力下的灌漿雖然飽和度能符合標(biāo)準(zhǔn)，但加壓設(shè)備撤離后會(huì)導(dǎo)致已灌好的漿液出現(xiàn)反彈，導(dǎo)致地面隆起，嚴(yán)重情況下會(huì)破壞建筑基礎(chǔ)，埋下質(zhì)量安全的隱患。

2.3 灌漿施工中孔徑和孔距的問題

灌漿施工中孔徑和孔距的選擇對(duì)于施工質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。如果孔距過小，會(huì)使相鄰的孔洞施工受到干擾，降低灌漿施工質(zhì)量。雖然我國相關(guān)部門對(duì)于灌漿施工中孔徑和孔洞的技術(shù)指標(biāo)有著嚴(yán)格的規(guī)定，但在實(shí)際的施工過程中，有的施工人員圖方便或是施工企業(yè)為了節(jié)約建設(shè)成本，沒有嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)指標(biāo)對(duì)孔洞和孔徑進(jìn)行施工，這也是當(dāng)前水利水電工程中造成灌漿施工質(zhì)量低下的重要原因。

3 灌漿施工中存在問題的解決辦法

3.1 控制漿料濃度

漿料的濃度必須結(jié)合實(shí)際需求以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格配置，因?yàn)闈{料濃度對(duì)于工程質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。水利水電工程施工現(xiàn)場的監(jiān)理人員及相關(guān)部門，對(duì)于配置好的漿液要進(jìn)行嚴(yán)格的抽樣檢測，從源頭上確保漿液符合要求，檢測漿液的坍落度及試塊強(qiáng)度。同時(shí)在施工過程中嚴(yán)格按照相關(guān)制度進(jìn)行漿液的采樣制本工作，在標(biāo)準(zhǔn)情況下養(yǎng)護(hù)后測定標(biāo)本漿液的濃度。上述中所提到的所有的制度標(biāo)準(zhǔn)，有的是國家已經(jīng)制定好的，有的則需要企業(yè)自行去制定。完善的管理機(jī)制才是確保漿液濃度的前提，因此企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視制度的建立工作，在不斷的實(shí)踐中對(duì)制度進(jìn)行完善，使其能夠更好地為灌漿質(zhì)量服務(wù)。

3.2 控制灌漿壓力

隨著信息技術(shù)的普及，計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也被逐漸應(yīng)用于各行各業(yè)中，建筑工程行業(yè)就是其一。計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用為灌漿壓力提供了更精確的控制。在傳統(tǒng)的灌漿施工過程中，主要是通過人工操作壓力儀器進(jìn)行檢測，人工檢測往往會(huì)存在檢測上的誤差，導(dǎo)致檢測結(jié)果并不準(zhǔn)確，對(duì)后續(xù)的施工造成影響。想要使壓力控制能夠符合施工標(biāo)準(zhǔn)，就需要借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使用電腦控制的檢測工具進(jìn)行壓力檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，這樣才能保證灌漿壓力始終控制在一個(gè)合理水平，不至于過大或過小。

3.3 做好孔徑和孔距的施工把關(guān)

上文已經(jīng)提到過，孔徑和孔距也是影響灌漿質(zhì)量的重要因素之一，因此對(duì)于孔徑和孔距也要進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。在實(shí)際施工的過程中，孔徑大小是結(jié)合施工情況計(jì)算出來的，各工程中的孔距都不一樣。孔距過大會(huì)增加施工成本，降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，過小又會(huì)導(dǎo)致灌漿過程不穩(wěn)定，對(duì)工程質(zhì)量造成影響。國家相關(guān)的條款條例對(duì)于灌漿施工中的孔距和孔洞是有明確規(guī)定的，施工現(xiàn)場的技術(shù)人員應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定，結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際施工情況，指導(dǎo)和監(jiān)督施工人員作業(yè)，施工完成后還要對(duì)孔距和孔洞進(jìn)行嚴(yán)格檢測，確定其符合標(biāo)準(zhǔn)了才能進(jìn)入下一個(gè)施工環(huán)節(jié)。

3.4 加強(qiáng)技術(shù)人員及施工人員的培訓(xùn)

技術(shù)指標(biāo)和管理制度再完善，沒有施工人員執(zhí)行或是因?yàn)槭┕と藛T的能力不足達(dá)不到相應(yīng)的要求也無濟(jì)于事。無論何種工程，施工人員的綜合素質(zhì)能力決定著項(xiàng)目工程的建設(shè)質(zhì)量，水利水電工程也是同樣如此。在施工過程中，各個(gè)環(huán)節(jié)都離不開技術(shù)人員的指導(dǎo)，如鉆孔設(shè)備操作、灌漿質(zhì)量檢測等，因此，想要確保施工質(zhì)量，首先要對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行強(qiáng)化培訓(xùn)，確保技術(shù)人員熟知項(xiàng)目工程的具體內(nèi)容及相關(guān)的施工方法，考核技術(shù)人員在遇到問題時(shí)應(yīng)當(dāng)怎樣妥善處理，還應(yīng)確保所有的技術(shù)人員都是持證上崗的，沒有相關(guān)技能證書的堅(jiān)決不能參加建設(shè)工作。技術(shù)人員培訓(xùn)完畢后就要加強(qiáng)對(duì)施工人員的培訓(xùn)，畢竟水利水電工程的施工周期及施工范圍都很大，技術(shù)人員有時(shí)忙不過來，這就需要施工人員本身具備相應(yīng)的綜合素質(zhì)能力，解決一些較輕微的問題。另外，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)培訓(xùn)施工人員的自我修養(yǎng)培訓(xùn)，樹立企業(yè)榮辱的使命感，確保施工人員在施工過程中能夠嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和施工條例進(jìn)行灌漿，最大化降低安全事故及質(zhì)量事故出現(xiàn)的概率，確保施工企業(yè)的長久運(yùn)營。

4 結(jié)束語

近年來，水利水電工程受到社會(huì)各界的關(guān)注程度越來越高，因?yàn)槠浣ㄔO(shè)質(zhì)量不僅影響著人們的日常工作和生活，還關(guān)系到人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全。灌漿施工作為水利水電工程中十分重要的一個(gè)施工環(huán)節(jié)，對(duì)工程質(zhì)量起著決定性的作用。文章介紹了3種常見的灌漿法，并分析了灌漿施工中常見的問題及相應(yīng)的解決策略，期望對(duì)各位同行起到一些幫助，共同為水利水電工程的建設(shè)和發(fā)展做出力所能及的貢獻(xiàn)。