水利工程中帷幕灌漿施工技術的有效運用

袁勝利

(中國水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 611730)

0 前 言

目前，帷幕灌漿技術是施工單位最為常用的一種水工建筑防水防滲漏處理方式，且在工程實踐中取得了很好的應用效果。帷幕灌漿技術的應用原理是在大壩基地的基巖中鉆出一排排帷幕式的孔，再向孔內(nèi)灌注混凝土漿液，最終形成具有防滲漏效果的帷幕式防水層，以保護整個水利工程的基底安全。本文從帷幕灌漿技術應用的特點和方法出發(fā)，就帷幕灌漿技術施工中的關鍵點問題進行分析，以促進該技術在水利工程中的有效運用。

1 水利工程中帷幕灌漿技術應用特點

1.1 帷幕灌漿技術應用特點

1)經(jīng)濟成本低，施工簡單易行。帷幕灌漿技術處理大壩基底防水防滲漏問題具有低成本、易操作的優(yōu)勢，只需要在合適位置鉆孔澆筑水泥形成難以侵蝕的防水帷幕，就能輕松地解決水的滲漏問題。帷幕灌漿技術投入的成本僅僅是水泥，可以以最小的成本投入、最低的能耗投入，解決大壩基底滲漏問題；且帷幕灌漿操作非常簡單，技術上只需要控制打孔定位以及對灌水泥漿的操作把控，利用水泥的凝固時間，便可以很快形成帷幕屏障，不僅經(jīng)濟環(huán)保，而且簡單易行，成為水利工程施工中最為常用的防滲漏施工技術。

2)安全性高，可靠性強。帷幕灌漿技術是目前水利工程施工中較為安全的防滲漏應用技術，該技術實踐驗證，安全性高、可靠性強，備受施工單位推崇。其主要原因在于，水泥凝固成幕墻以后自身的防水、防滲漏以及防腐蝕能力很強，在做帷幕灌漿之前，只需要根據(jù)水利工程的設計規(guī)模以及根據(jù)水文地質條件計算出基底處河水的壓力，然后設計相適應的帷幕孔大小，形成能夠抵抗較大壓力的帷幕防水層，是一種極為安全、可靠的防水防滲漏技術。

3)技術應用成熟，適用性廣。帷幕灌漿技術已經(jīng)非常成熟，各施工單位在水利工程項目施工中應用廣泛，且由于其具備成熟的技術應用能力，不僅在水利工程中應用廣泛，而且在其他跟水工相關的建筑工程中同樣適用，具有廣泛的技術適用性和成熟的技術實踐條件。

1.2 帷幕灌漿技術應用方法

1)一次性全孔灌漿。一次性全孔灌漿指的是在鉆孔以后，通過向多種鉆孔孔內(nèi)同時澆筑混凝土，一次性形成帷幕防水墻的形式。該方法簡單易行，且一次性澆筑成型時，省去了中間停頓的時間，技術實施高效、便捷，可以大大縮短工期。但由于需要同時對所有孔位一次性不間斷地灌漿操作，因而，對施工地形、水勢等條件有一定要求，需要在平穩(wěn)地形且水流速較慢的環(huán)境中施工操作，否則很容易影響到施工質量。

2)分段式灌漿技術。分段式灌漿技術對地形、水文環(huán)境等都有著更強的適用性，依據(jù)分段施工順序的不同，可以分為由上而下灌漿和由下至上灌漿兩種方式。自上而下的帷幕灌漿方式需要根據(jù)鉆孔深度以及孔位高低合理布置灌漿工序和區(qū)域劃分，避免灌漿時工序錯亂或孔位之間距離過大，且在灌漿操作時要始終保持上部孔位先灌漿、下部孔位后灌漿的順序，以確保灌漿澆筑的質量；自下而上的灌漿方式與上述灌漿順序剛好相反，一般應用在硬巖的地質環(huán)境中，能夠有效避免冒漿，也是一種常用的灌漿方法。

2 水利工程中帷幕灌漿施工技術運用的關鍵

2.1 鉆機造孔

造孔是帷幕灌漿施工的第一步，也是最為重要的一步，鉆孔設計形式與鉆孔質量與帷幕灌漿施工整體質量息息相關。為此，首先，要合理選擇鉆孔的方式，常用的有回轉式和沖擊式的鉆孔形式，施工單位需根據(jù)孔位設計大小、深度等特點合理選擇鉆孔方法；其次，孔位對于形成帷幕屏障影響很大，因此，在對孔位設計時必須保持在一定的偏差范圍，孔位之間的距離不宜過大(一般保持在5 m范圍之內(nèi))，根據(jù)孔的深度不同，孔與孔之間的偏差也有所區(qū)別，具體如表1所示，孔深一旦確定以后，要確保每個孔之間的鉆孔深度保持一致，不能超出偏差范圍；再次，為確保鉆孔尺寸大小保持一致，每次鉆孔之前要對操作平臺進行清理，并及時調整鉆孔機的位置、高度等，確保鉆孔機架設高度相同；此外，鉆孔時還應根據(jù)巖石強度等地質情況的不同合理選擇鉆機的鉆頭型號及材料，提高鉆孔工作效率。

表1 帷幕灌漿鉆孔測斜最大允許偏差值 單位：m

2.2 裂隙沖洗

在鉆孔完成以后，需要采用高壓水槍對孔內(nèi)裂隙進行沖洗，以確?？孜粌?nèi)不積存雜質，提高灌漿質量。高壓水槍產(chǎn)生的高壓水流可以有效帶走孔內(nèi)雜質，清除鉆孔時孔壁上殘留的巖渣，是一種較為常用的裂隙沖洗方式。一般沖洗時，采用單孔沖洗方式，持續(xù)沖洗10～20 min以后，靜置等待沖洗水清澈，觀察沖洗質量，再繼續(xù)沖洗10 min左右，繼續(xù)觀察，直到孔位內(nèi)無雜物殘留、孔壁及周邊無巖渣等出現(xiàn)。

2.3 壓水試驗

壓水試驗是檢驗鉆孔質量、確保灌漿成功的重要舉措，帷幕灌漿之前，必須通過壓水試驗確定鉆孔質量的合格。壓水試驗一般與裂隙沖洗同時進行，這樣做可以大大節(jié)省工程施工周期。壓水試驗的方式也較為簡單，一般采用簡易壓水形式，同時壓水試驗過程需要按照自上而下順序進行。壓水試驗的目的是提前檢驗孔位對灌漿壓力的承受程度，因此，在試驗之前需要計算出孔位試驗承受壓力，一般按照灌漿時所需壓力的80%計算。壓水試驗過程中需要根據(jù)技術要求，按照規(guī)定的壓水時間和注入量執(zhí)行。壓水試驗的最終成果由透水率來反映，即在進行多道壓水試驗采集的透水率明顯呈遞減趨勢時，則可以判定孔的質量滿足帷幕灌漿技術要求，且灌漿后可以達到防滲漏標準。

2.4 水泥灌漿

水泥灌漿是其中最為關鍵的一步，決定了帷幕灌漿技術應用的成敗。為此，必須確保水泥漿的配制質量，水泥漿配制時必須按照一定的技術規(guī)范要求執(zhí)行，要求采用新制的、無受潮或結塊等問題的水泥材料，在制漿中，可以采用普通的硅酸鹽水泥，還必須達到P·O 42.5R 的強度等級，還必須保證水泥細度要求在80 m方孔的篩余量低于5%；水泥漿配制時需要加入一定的添加劑進行攪拌，因此，在對于添加劑選擇上，必須嚴格把關，按照計算所需的配比與選型要求，合理選擇所需的添加劑，并嚴格控制各添加劑的規(guī)定劑量，不能多放也不能少放，以保障水泥漿的使用性能；水泥漿配制完成以后，開始帷幕灌漿，這也是整個技術實施中的最為重要的環(huán)節(jié)。首先，需要根據(jù)工程規(guī)模、地形條件及水文條件的需要，選擇一次性全孔灌漿或分段式灌漿的方式；其次，按照確定的灌漿方式開始灌漿時，整個過程要及時關注灌漿壓力的變化，必須確保灌漿壓力始終保持在計算的壓力范圍值以內(nèi)，避免灌漿壓力出現(xiàn)失衡的現(xiàn)象；此外，灌漿過程中要時刻關注灌漿效果，一旦發(fā)生冒漿、漏漿或串漿現(xiàn)象，可通過封堵、限流等方式及時清理，確保灌漿質量。

2.5 封孔處理

灌漿結束以后要進行封孔處理，封孔處理也需要講究一定的方法，一般多采用置換、全孔壓力灌漿封孔等方法，只有方法得當，才能夠保證封孔質量。

3 結束語

帷幕灌漿技術是水利工程施工中常見的防滲漏處理手段，也是水工建筑中較為安全可靠的處理方式，施工單位應重視帷幕灌漿技術的應用特點和實施操作管理，不斷加強帷幕灌漿施工過程中的技術管控，確保帷幕灌漿技術的實施和應用質量。

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