帷幕灌漿在水利施工中的應用

楊勇

摘 要：本文以帷幕灌漿施工技術為研究重點，以帷幕灌漿技術工藝流程為主要依據(jù)，從五個方面分析了帷幕灌漿在水利施工中的應用，即灌漿中斷問題和處理措施、串漿情況和處理措施、固管情況和處理措施、大量耗漿問題和解決措施、回漿變濃問題和解決措施。其目的在于保障帷幕灌漿施工的科學性和規(guī)范性，進一步提高帷幕灌漿施工質(zhì)量與效率，推動水利工程實現(xiàn)穩(wěn)定持續(xù)的進步與發(fā)展。

關鍵詞：帷幕灌漿施工;水利工程;灌漿技術

中圖分類號：TV543文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）14-0069-03

Application Research of Curtain Grouting in Water

Conservancy Construction

YANG Yong

（The Third Engineering Division of Shandong Yellow River Engineering Group Co.， Ltd.，Jinan Shandong 250032）

Abstract： TThis article takes the curtain grouting construction technology as the research focus， and takes the curtain grouting technology process as the main basis， and analyzes the application of curtain grouting in water conservancy construction from three aspects， namely the problem of grouting interruption and treatment measures， stringing conditions and treatment measures， solid pipe conditions and treatment measures， the problem of large slurry consumption and the solution measures， the problem of thickening of the slurry and the solution measures. Its purpose is to ensure the scientific and standardized construction of curtain grouting， to further improve the quality and efficiency of curtain grouting construction， and to promote stable and continuous progress and development of water conservancy projects.

Keywords： curtain grouting construction;hydraulic engineering;grouting technology

帷幕灌漿技術具有較強的實用性，實際開展水利工程施工時，此技術得到了廣泛的應用，不僅能夠防止工程底部巖石出現(xiàn)滲漏，還能夠進一步提高水利工程的安全性能。在實際開展水利工程施工的過程中，要結合實際工程情況，對地質(zhì)鉆機進行科學合理的選擇，并且在加固防滲處理部位進行帷幕鉆進施工，在其中注入水泥漿液，形成密實的帷幕，從而充分保障水利工程質(zhì)量。另外，如果土層之間由于水流流動產(chǎn)生內(nèi)滲問題，那么也可以采用帷幕灌漿技術進行有效解決，從而充分保障帷幕灌漿施工質(zhì)量，最終推動水利工程更加穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展。

1 帷幕灌漿技術工藝流程

1.1 成孔

成孔是帷幕灌漿施工的首要環(huán)節(jié)，在其中發(fā)揮十分重要的作用。成孔質(zhì)量與帷幕灌漿施工具有密切關聯(lián)，能夠?qū)︶∧还酀{施工的質(zhì)量和工期產(chǎn)生直接影響。對此，要充分保障成孔的施工質(zhì)量。第一，在對鉆架進行安裝的過程中，要提前對場地進行清理，保障場地平整干凈，然后結合現(xiàn)場實際情況，鋪設地板并且用方木搭設鉆孔平臺，保障鉆機安放具有良好的穩(wěn)定性。與此同時，鉆機的安放還需要同鉆桿、灌漿孔三個中心點連成一條線。第二，在安裝鉆機金絲狐之后，要進行試機環(huán)節(jié)，保障鉆機動力充足和供水供電設備正常運轉(zhuǎn)，然后才能繼續(xù)開展鉆進工作。第三，在每一次鉆孔之前，都需要對鉆桿、鉆具等零部件進行嚴格檢查，避免零部件當中出現(xiàn)彎曲變形的情況，各個零部件的接頭都要保證連接牢固，具有相應的同心度[1]。另外，金剛石鉆孔后，間隙較小，鉆頭水孔較窄，所以要加大泵壓和泵量，充分保障冷卻與沖洗作用得到有效發(fā)揮。

1.2 縫隙沖洗和壓水試驗

在成孔施工環(huán)節(jié)之后，要應用導管，將大流量的高壓水流從孔底灌入，然后一直向孔外進行沖洗，其間需要注意對孔壁進行完全沖洗。開展單孔沖洗，直至沖洗水流變清，然后繼續(xù)沖洗10 min。此環(huán)節(jié)需要注意整體時間不能低于0.5 h，串通孔時間還需要低于2 h，沉渣厚度<20 cm。通常來講，在設置縫隙沖洗壓力的過程中，要對沖洗壓力進行合理設置，一般為灌漿壓力的80%[2]。在縫隙沖洗結束之后，還應進行相應的壓水試驗，通過單點試驗法的應用，將壓力設置為灌漿壓力的80%，而且壓力要低于1 MPa。

1.3 灌漿施工

帷幕灌漿施工環(huán)節(jié)，通常會采用自下而上的方法，分段開展，在特定的壓力條件下，注入率低于0.4 L/min，其間需要維持灌漿30 min，但是注入率不能超過1 L/min，否則需要灌注60 min。如果采用自上而下的方式分段進行灌注，那么灌注時間需要適當增加。在實際開展關灌漿施工的過程中，要對回漿數(shù)據(jù)進行測量，分析進漿比重，如果回漿變濃，那么就需要對漿液進行更換，如果效果并不理想，那么在延續(xù)注漿30 min之后就可以停止灌注。

1.4 封孔

在灌漿結束之后，可以使用置換和壓力灌漿的方法進行封孔。在全孔灌漿結束之后，可以采用0.5∶1.0的水泥漿，將孔內(nèi)的漿液進行置換，并且將孔內(nèi)的灌漿管取出，再配制同樣比例的水泥漿，通過應用最大的灌漿壓力，開展純壓，持續(xù)時間30 min，并且對灌漿情況進行記錄[3]。

2 帷幕灌漿施工存在的問題與解決對策

2.1 灌漿中斷和處理措施

在開展灌漿施工的過程中，如果出現(xiàn)停電、漿液堵塞、機械故障等情況，就會阻礙灌漿的順利開展。對此，在進行灌漿施工之前，就需要對相應的設備進行嚴格檢查，提前做好準備工作，避免灌漿施工受到其他因素的影響。首先，在開展灌漿施工時，要應用高性能的輸漿管材，并且在實際作業(yè)環(huán)節(jié)，對其進行定期檢查，充分保障管材連接牢固且沒有發(fā)生破損、堵塞的情況;保證灌漿泵性能滿足施工要求，使其在最高的灌漿壓力之下，還能夠順利開展灌漿工作，在實際施工過程中，要對施工設備進行保養(yǎng)，每次灌漿結束后都需要認真清洗灌漿泵;及時矯正壓力表，保障其充分符合施工要求;及時清洗隔漿塞等零部件;定期檢查水電系統(tǒng)，對其進行相應保養(yǎng)。如果在實際施工的過程中發(fā)生灌漿中斷，就需要及時采取相應措施，盡量縮短灌漿中斷時間，盡早開始復灌工作[4]。

2.2 串漿和處理措施

由于巖層孔隙相對較多，所以各個灌漿孔之間就可能會存在連通通道的情況。在實際開展灌漿的過程中，漿液就可能從連通通道流出，進而引發(fā)串漿。對此，要在每個灌漿孔位置設置灌漿泵，有效避免串漿問題。但是，從實際施工情況來看，大部分施工單位會選擇灌漿塞，防止漏漿、串漿。

2.3 固管和處理措施

在進行灌漿施工的過程中，射漿管和孔壁受到漿液因素的影響，滿足凝結條件而膠結起來，就會引發(fā)固管情況。而此種情況產(chǎn)生的主要原因包含多個方面。首先，漿液受到壓力因素的影響，其中水分產(chǎn)生了損失，在其循環(huán)的過程中，受水泥水化放熱和壓力的影響，其內(nèi)部溫度不斷升高，縮短凝結時間。其次，灌漿管和閥門等部位出現(xiàn)水泥顆粒沉積。最后，如果射漿管下端同孔壁位置過近，那么也會導致漿液循環(huán)過程中發(fā)生管口受阻，逐漸發(fā)生沉淀，進而引發(fā)固管現(xiàn)象。對此，在開展灌漿施工的過程中，采用回旋式孔口封閉器，經(jīng)常將灌漿管進行轉(zhuǎn)動或上下活動，觀察回漿濃度和回漿量，使回漿量始終都保持在15 L/min，如果出現(xiàn)回漿失水過多的情況，則應該立即對漿液進行稀釋。

2.4 大量耗漿和解決措施

灌漿施工期間極易發(fā)生漏漿，部分漏漿位置還相對集中，例如，裂隙較大、斷裂構造等情況都容易發(fā)生耗漿問題。帷幕灌漿施工中，為了形成有效的帷幕，避免出現(xiàn)大量耗材，要提高灌漿質(zhì)量。首先，間歇灌漿。第一次灌漿的水泥用量控制在5～10 t，第二次灌漿需要將水泥控制在4～8 t，凝固時間維持在10～24 h，然后不斷進行循環(huán)，直至灌漿壓力得到充分滿足[5]。其次，添加外加劑。如果灌漿施工過程中出現(xiàn)耗漿量大的情況，在灌漿一定時間后，注漿量依然沒有發(fā)生變化，同時孔口壓力沒有發(fā)生變化，那么就可以添加水玻璃灌注。

2.5 回漿變濃和解決措施

如果在灌漿施工的過程中出現(xiàn)回漿變濃的情況，灌漿時要合理選擇新漿，使其同水灰比保持一致。如果灌漿效果并不理想，就需要持續(xù)灌漿30 min，然后停止灌注，不需要再繼續(xù)進行灌注。

3 水利工程施工帷幕灌漿試驗

3.1 裂隙沖洗

在對帷幕灌漿孔接觸段鉆孔進行沖洗之后，就可以開展裂隙沖洗工作，其他孔段可以不進行沖洗。沖洗階段，可以選取壓力水脈動法對單孔裂隙進行沖洗，而串通孔裂隙同樣可以選用此方法進行沖洗[6-7]，使用此方法沖洗后，如果效果并不理想，那么就可以選擇風、水沖洗方法進行循環(huán)沖洗，保障孔段干凈。孔段裂隙沖洗期間，可以同時沖洗裂隙與鉆孔。

在進行沖洗時，水壓需要選擇80%灌漿壓力，如果壓力大于1 MPa，就可以直接選取1 MPa壓力;如果沖洗風壓選擇50%灌漿壓力，就可以選擇不小于0.5 MPa的壓力。

在沖洗水變清10 min后，就可以停止裂隙沖洗工作。通常來講，單孔整體沖洗時間需要控制在30 min以上，串通孔需要控制在2 h以上。如果孔段回水清澈度不能夠滿足相應要求，那么就需要持續(xù)進行沖洗，將孔洞內(nèi)的殘留物厚度控制在20 cm以下。

3.2 壓水試驗

在進行帷幕灌漿之前，要采用壓水方法，對灌漿孔進行裂縫沖洗，從而充分保障灌漿質(zhì)量[8-9]。如果采用單孔沖洗的方法進行裂縫沖洗，那么灌漿壓力80%為裂縫沖洗壓力，如果其大于0.8 MPa，就可以選擇0.8 MPa，直至回水清澈即可停止。然后，按照相應順序，對先導孔一段一段進行壓水試驗，在實際進行灌漿之前，要對先導孔進行壓水試驗，方法為五點法。

4 結語

通常來講，水利工程帷幕灌漿施工工期較長，極易受到基礎地質(zhì)條件因素的影響，同時施工環(huán)節(jié)較為復雜，其施工技術還存在較多的問題。如果沒有對這些問題進行有效的處理，都會對水利工程的整體質(zhì)量產(chǎn)生影響，最終引發(fā)工程出現(xiàn)安全事故。對此，在開展水利工程灌漿施工的過程中，要提前對各個環(huán)節(jié)進行分析，對其中可能會出現(xiàn)的問題進行預測，并且對灌漿情況進行記錄，同時采取相應的措施解決施工環(huán)節(jié)中可能出現(xiàn)的問題，充分保障帷幕灌漿施工的順利開展，進一步提高水利工程的施工質(zhì)量。

參考文獻：

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