水利水電工程灌漿技術(shù)及優(yōu)化策略

朱曉峰

中國水利水電第十一工程局有限公司（472000）

0 前言

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，水利水電工程在人們生活中起著特別關(guān)鍵的作用。因此，水利水電工程的施工技術(shù)及質(zhì)量的控制尤為重要，可有效保證灌漿施工的質(zhì)量成為整個灌漿過程施工的基礎(chǔ)。

1 水利水電工程與灌漿技術(shù)簡介

水利水電工程項目主要依據(jù)具體工程項目背景及實際施工訴求，有效將灌漿加固技術(shù)應(yīng)用在水利水電工程大壩施工過程中，切實對具體工程項目施工中的大部分安全隱患開展有效的規(guī)避，進一步防止外部環(huán)境條件對水利工程施工過程造成的不利影響，真正解決各類水利水電工程項目大壩施工過程中的基礎(chǔ)問題，積極發(fā)揮水利水電工程的基本使用性能，實現(xiàn)建設(shè)效益和惠民性特點[1]。

灌漿技術(shù)是各類水利水電工程項目最關(guān)注的施工方式，在各類大壩壩基的建筑環(huán)節(jié)和維修環(huán)節(jié)上有很廣泛的應(yīng)用。灌漿技術(shù)在使用過程中還存在各種問題，施工人員在不同情況下對灌漿技術(shù)掌握的熟悉度也不一樣，這就造成部分水利水電工程項目難以順利開展。因此，我國各地水利水電企業(yè)必須提升對灌漿技術(shù)的研究力度，積極發(fā)揮灌漿技術(shù)優(yōu)勢，真正促進我國水利水電工程項目實現(xiàn)快速穩(wěn)定發(fā)展。

2 水利施工中采取灌漿技術(shù)的重要意義

2.1 灌漿技術(shù)的基本作用

目前水利水電涉及的項目范圍比較廣，主要涉及領(lǐng)域有農(nóng)業(yè)灌溉、生活用水 等。我國各地的水利水電工程項目存在類型多、范圍分布廣的主要特點。一般常用的基本屬于各類中小型規(guī)模的水利水電工程項目。各類中小型規(guī)模的水利水電工程項目，因為影響因素繁雜，所以導(dǎo)致部分工程項目存在較高的難度，主要表現(xiàn)在施工質(zhì)量不能得到合理有效的保證。要想真正實現(xiàn)水利水電工程項目的可靠性，就必須積極采用各方面措施。另外，部分水利水電工程項目因為使用年限太長而產(chǎn)生老化的情況，已經(jīng)開始發(fā)生嚴(yán)重的滲透。一旦出現(xiàn)問題難以及時有效處理，就會導(dǎo)致很嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，增加了水利水電工程項目的維護成本。

灌漿技術(shù)在水利水電建設(shè)工程中主要的優(yōu)點集中體現(xiàn)在工程竣工階段。采用灌漿技術(shù)，可以在不改變工程結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的情況下，優(yōu)化工程的抗?jié)B性能。灌漿技術(shù)的使用加強了水利水電工程項目的安全性和可靠性[2]。

2.2 灌漿技術(shù)的重要意義

在開展灌漿技術(shù)施工前，應(yīng)積極開展現(xiàn)場勘查，全面了解當(dāng)?shù)厥┕がF(xiàn)場的基礎(chǔ)水文信息，防止在施工過程中出現(xiàn)巖石斷裂和坍塌等問題。通過積極考察各類施工環(huán)境和地質(zhì)條件，從而合理確定各類施工工藝和基礎(chǔ)方案，調(diào)節(jié)施工過程中存在的異常狀況，準(zhǔn)確把握實際的灌漿距離和灌漿深度，提升水利工程項目的施工質(zhì)量。灌漿能夠發(fā)揮防滲、防漏、加固的基礎(chǔ)作用，可應(yīng)用在各類抗?jié)B施工項目以及基礎(chǔ)水利壩體施工過程中。無塞灌漿、環(huán)氧灌漿屬于各類水利工程項目中特別常見的灌漿技術(shù)。灌漿技術(shù)的實際施工效果往往受施工人員專業(yè)能力的直接影響。施工人員在開展灌漿時要確定最佳程度的配合比數(shù)值，加強地基部分的抗?jié)B性特點和整體性特點。

3 水利水電工程項目施工過程中的灌漿技術(shù)應(yīng)用分析

3.1 無塞灌漿方式

無塞灌漿方式采用了無塞灌漿的先進技術(shù)，具有自上而下、循環(huán)反復(fù)、不等待泥漿凝固的特點。在各類基礎(chǔ)施工過程中，實施無塞灌漿技術(shù)，首先要鉆一個尺寸大于帳幕灌漿孔的孔，然后下入一根無縫鋼管作為射漿管，最后將鉆桿與于壁彼此之間的孔隙部分作為循環(huán)灌漿作業(yè)的回漿管。如果一段灌漿作業(yè)結(jié)束后，提出內(nèi)部鉆桿，在保持不等待泥漿凝固的情況下，開展下一階段的鉆孔環(huán)節(jié)與灌漿環(huán)節(jié)。這種有效的灌漿技術(shù)能夠直接開展灌前壓水與灌漿環(huán)節(jié)，降低鉆孔過程中巖粉對各類裂縫導(dǎo)致的嚴(yán)重堵塞影響，其他部分的施灌流程與基礎(chǔ)的帳幕孔口封閉灌漿法相同。無塞灌漿方式具有提高工作效率的優(yōu)勢，如果常規(guī)的灌漿塞方式改用為無塞方式之后，可降低施工環(huán)節(jié)的工時。對水利水電工程項目基礎(chǔ)施工研究分析能夠發(fā)現(xiàn)，上述無塞帳幕灌漿方式在減少了工時的基礎(chǔ)上，防止堵塞漏水返工的現(xiàn)象，提高了實際的施工工作效率。

3.2 環(huán)氧灌漿方式

環(huán)氧灌漿方式屬于混凝土材料裂縫灌漿過程中的主要技術(shù)，在開展工程項目的基礎(chǔ)建設(shè)中，各類混凝土裂縫灌漿技術(shù)應(yīng)用于對應(yīng)的壩工構(gòu)筑物。混凝土材料裂縫灌漿技術(shù)基本采用環(huán)氧灌漿方式，有效修補混凝土內(nèi)部裂縫。該方法的實際應(yīng)用范圍特別廣泛，主要涵蓋小型水壩部分、建筑梁部分、公路橋梁部分等各類基礎(chǔ)設(shè)施。環(huán)氧灌漿方式經(jīng)過持續(xù)的應(yīng)用及不斷的改良，在各類混凝土材料裂縫灌漿技術(shù)中起著關(guān)鍵作用，成為實現(xiàn)加固和堵漏建筑物的重要方式[3]。

3.3 特大漏水通道項目的灌注方式

沖填級配料主要是指在孔洞里面采取泥漿有效沖灌礫石，實施沖灌后細(xì)致觀察效果。如果沒有明顯效果，攪拌級配料至一定的稠度后，通過常規(guī)灌漿技術(shù)向孔洞內(nèi)沖灌。級配料主要是指利用礫石、砂土等能產(chǎn)生反濾層的各類顆?；旌衔?。在目前灌漿技術(shù)里，有效選用的級配料顆粒具有先細(xì)后粗的特點，循序漸進至對應(yīng)層級難以灌進為止[4]。在實施模袋灌漿技術(shù)的作用下，泥漿能夠在模袋里面實現(xiàn)有效凝固，經(jīng)過當(dāng)?shù)厮髯饔貌灰壮霈F(xiàn)流失情況，存在較強的凝結(jié)性特點。因為模袋材質(zhì)的特殊性，在外力作用下出現(xiàn)形變，可以適應(yīng)溶洞的實際形狀，對當(dāng)?shù)囟氯芽p產(chǎn)生了良好作用。模袋灌漿方式首先在模袋里面注入水泥漿液材料。在滿足一定數(shù)量的模袋后，開展項目工程的基礎(chǔ)灌漿技術(shù)。雙漿液灌方式屬于化學(xué)灌漿法，將水玻璃材料和水泥漿液材料從兩個對應(yīng)灌漿管注入混合器內(nèi)部，并確保充分混合，使混合液體在滿足凝固要求前到達(dá)孔底位置。合理控制漿液材料的擴散距離，擴散距離太遠(yuǎn)易出現(xiàn)材料浪費情況，太近則難以滿足滲體的強度要求。有效的漿液擴散距離可切實滿足對應(yīng)的防滲效果?？刂茲{液的凝結(jié)時間如果過長會造成混合物被沖走，如果時間過短往往造成灌漿孔被堵住。在水利水電工程項目的基礎(chǔ)施工過程中，根據(jù)熔巖地質(zhì)，采取科學(xué)合理的灌漿技術(shù)，使截水墻實現(xiàn)堵水，利用先進的技術(shù)經(jīng)驗，確定雙漿液灌漿里面的流量情況、比例情況、壓力情況，滿足最佳的項目堵洞效果。

4 灌漿施工技術(shù)在水利水電工程項目中的基本應(yīng)用要點

4.1 項目施工材料的選擇過程

灌漿材料的選擇能夠直接影響整個水利水電工程項目的實際施工質(zhì)量。目前，水泥漿屬于水利水電項目施工過程中比較常用的灌漿材料，基本滿足工程建設(shè)的要求。水泥漿內(nèi)部的主要原材料是水泥，在實際操作過程中，需將各類外加劑或是其他材料全部倒入水泥里面，并均勻攪拌，充分保證各種材料完全融于一體，保證漿體的黏合性特點。有效配置完漿液材料后，應(yīng)及時進行漿液檢測[5]。目前比較常用的基本檢測方法主要為抽樣檢查方式，抽取部分完成配置的漿液材料作為樣本，實施全面有效的檢測，確保漿液使用過程的合理性。一般來說，樣本漿液材料需要在施工條件下養(yǎng)護一周，再開展相關(guān)檢驗。如果樣本的檢測結(jié)果滿足5 MPa的壓力要求，證明樣本的配比合理有效，能夠投入使用。因此，在灌漿施工過程中，積極按照人工操作與機械運作有機結(jié)合的方式，切實保證漿液材料的流動性，滿足勻速灌漿要求。

4.2 水利水電項目灌漿的基本順序

在水利水電工程項目的灌漿過程中，對灌漿環(huán)節(jié)的順序必須嚴(yán)格控制。灌漿的基本順序分為:采取自上而下分段類型的灌漿，采取一級一次性類型填充灌漿。從項目底部位置到頂部位置順序分割環(huán)節(jié)，應(yīng)對應(yīng)填寫在灌漿環(huán)節(jié)的灌裝口。然而更突出的巖質(zhì)壓漿段對項目壓力存在嚴(yán)格要求，因此為了有效保證整體施工環(huán)節(jié)的科學(xué)性、合理性及整體工程的現(xiàn)場質(zhì)量安全，開展灌漿注漿施工技術(shù)的改進優(yōu)化就顯得特別關(guān)鍵。目前針對水利水電項目灌漿過程中采取一次性注漿施工方法得到了廣泛的應(yīng)用。然而水利水電灌漿方式只能用于存在漏水的情況下，如果漏水現(xiàn)象十分嚴(yán)重，就務(wù)必根據(jù)有關(guān)規(guī)定開展水利水電灌漿施工作業(yè)。

4.3 灌漿方式的合理選擇

灌漿的施工方式基本包含循環(huán)灌漿類型及純壓灌漿類型兩種。純壓灌漿類型主要是指單純將各類泥漿材料通過加壓灌入成孔中的施工過程。這樣的施工不存在循環(huán)過程，可直接應(yīng)用在存在裂隙范圍較大的巖層位置及孔深較淺位置。一般孔深不超過12 m，采取濃度較高的水泥漿材料開展灌注，會出現(xiàn)一定的不利影響。由于濃度過高的水泥漿材料難以有效滲透到特別細(xì)小的裂隙里面，會使灌注作業(yè)難以滿足相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求，造成防滲漏的效果達(dá)不到預(yù)期。循環(huán)灌漿類型基本包含了孔內(nèi)位置及孔口位置循環(huán)。通常而言，水泥漿材料在孔口處實現(xiàn)循環(huán)導(dǎo)入的屬于孔口循環(huán)方式，也可認(rèn)為屬于純壓循環(huán)方式?？變?nèi)位置的循環(huán)方式則是在內(nèi)外兩個不同導(dǎo)管之間實現(xiàn)相互循環(huán)，同時最終返回到孔外位置。采取循環(huán)灌注方式，在灌注過程中水泥漿材料可以在孔中位置產(chǎn)生實際流動效應(yīng)，進而確保顆粒沉淀過程實現(xiàn)有效控制，加強灌漿環(huán)節(jié)整體比例。

5 水利水電工程項目灌漿技術(shù)施工過程優(yōu)化控制

5.1 施工過程注意事項

在施工過程中，必須對灌漿技術(shù)開展全面控制。①灌漿孔的具體數(shù)量設(shè)置要根據(jù)實際情況，并對混凝土材料的使用規(guī)模條件、設(shè)備運行狀態(tài)、孔隙大小實施管理，及時跟蹤檢查現(xiàn)場運行情況；②在灌漿過程中，要對灌漿孔位置和灌漿嘴位置進行控制，選擇尺寸要根據(jù)實際情況確定。施工過程中，需要技術(shù)人員時刻進行嚴(yán)格監(jiān)控，確保各個環(huán)節(jié)之間開展密切合作。

5.2 施工過程項目質(zhì)量優(yōu)化控制

在施工過程中，全面有效的控制灌漿環(huán)節(jié)的力度，按照實際情況科學(xué)選擇適合的處理方式。一旦施工環(huán)境比較復(fù)雜，灌漿壓力特別大，就需要通過一次加壓的處理方式。在施工之前，需要加強對孔隙部分的檢查，保證孔隙深度不超過10 m。一般在孔隙尺寸較大、透水特別嚴(yán)重的區(qū)域，施工主要利用分段升壓的處理方式，然而在實際施工中需要控制不同時期的壓力。同時，在完成施工之前，需要進行技術(shù)試驗，檢查液體內(nèi)部的膠質(zhì)狀況，保證漿液的凝固性特點。在開展試水測試的過程中，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)科學(xué)的步驟實施操作，充分保證試驗環(huán)節(jié)的效果。

6 結(jié)語

水利水電工程項目的灌漿技術(shù)屬于最新研發(fā)推廣的一項先進技術(shù)。要完成灌漿技術(shù)的有效施工，首先要控制施工過程的整體施工環(huán)節(jié)。在施工過程中，必須選取科學(xué)合理的工程參數(shù)，確定施工控制手段和實施方法，確保灌漿環(huán)節(jié)隱蔽工程可控安全，滿足灌漿技術(shù)所預(yù)期的效果。