探討水利水電工程灌漿施工技術(shù)

楊志斌/中國葛洲壩集團(tuán)第三工程有限公司

探討水利水電工程灌漿施工技術(shù)

楊志斌/中國葛洲壩集團(tuán)第三工程有限公司

在水利水電工程中，灌漿技術(shù)是處理地基時(shí)常見的施工措施，是大壩壩基進(jìn)行防滲與加固施工處理中的常用措施，是一項(xiàng)復(fù)雜且重要的系統(tǒng)工程。因此，加強(qiáng)水利水電工程中的灌漿施工尤為重要。對此，本文主要針對在水利水電工程中的灌漿施工的技術(shù)進(jìn)行簡要分析，以期確保水利水電工程的質(zhì)量，對同行工作人員的相關(guān)工作提供一定參考。

水電工程；灌漿；施工技術(shù)

1. 引言

灌漿施工主要是通過地層或建筑物的鉆孔，將具有流動(dòng)性的漿液，按一定配比要求，在一定壓力作用下壓入地層或建筑物的縫隙中，使其充填密實(shí)，膠結(jié)硬化成整體，從而實(shí)現(xiàn)防滲或加固的目的。而現(xiàn)階段的水利水電工程灌漿施工所處的自然條件與社會(huì)環(huán)境具有一定的復(fù)雜性，所受制約因素較多，因此對其相關(guān)的技術(shù)管理水平要求會(huì)較高。另外，水利水電工程在進(jìn)行灌漿技術(shù)的加固過程中，是水利水電工程施工的重大質(zhì)量控制點(diǎn)之一，因此，在水利水電工程施工中灌漿施工是較為重要的質(zhì)量控制點(diǎn)來進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，并在其施工全過程中需要重點(diǎn)監(jiān)控。

2.水利水電工程灌漿概述分析

2.1 灌漿的類型分析

土石壩壩體、壩基防滲處理中灌漿方法有均質(zhì)土壩及寬心墻壩的壩體劈裂灌漿、高壓噴射灌漿、壩基卵礫石層防滲帷幕灌漿等。

2.1.1 土壩壩體劈裂灌漿。

土壩壩體劈裂式灌漿是運(yùn)用壩體應(yīng)力分布規(guī)律，用一定的灌漿壓力，將壩體沿壩軸線方向劈裂，同時(shí)灌注合適的泥漿，形成鉛直連續(xù)的防滲泥墻，堵塞漏洞、裂縫或切斷軟弱層，提高壩體的防滲能力，通過漿、壩互壓和濕陷，使壩體內(nèi)部應(yīng)力重分布，提高壩體變形穩(wěn)定性。

2.1.2 有關(guān)高壓噴射灌漿方法。

高壓噴射灌漿防滲主要憑借高壓水泥漿液射流沖擊破壞被灌地層結(jié)構(gòu)。使水泥漿液與被灌地層土顆粒摻混，形成壁狀固結(jié)體而起防滲作用。

2.1.3 卵礫石層防滲帷幕灌漿方法。

卵礫石層的防滲帷幕灌漿多采用粘土為主加少量水泥的混合漿液進(jìn)行灌注。不同于在巖石中灌漿。卵礫石層灌漿則難以形成自立的鉆孔，一般采用套閥式灌漿、循環(huán)鉆灌閥跟管灌漿、打管灌漿的方法。由于受到地質(zhì)條件的限制，不能有效控制漿液的填充范圍，因此，為實(shí)現(xiàn)相對較高的防滲標(biāo)準(zhǔn)，擇需采用三排以上的灌漿孔。

2.2 針對不同地基采用不同灌漿措施

2.2.1 對正在冒水的地基。

根據(jù)冒水量和冒水是否集中等條件進(jìn)行判斷，冒水量大的應(yīng)在裂隙相交處鉆若干深孔及淺孔，埋入孔口管將水引出，以麻刀、棉紗等封堵裂縫后以砂漿填槽，用低壓對淺孔灌漿，漿凝后再用高壓對深孔灌漿；對冒水量小的，通過U形槽以速凝砂漿對裂隙進(jìn)行灌漿處理。

2.2.2 對存在大吸漿量情況的地基。

一般采取降壓或自流式灌漿，在砂漿中加入速凝劑并提高其濃度，同時(shí)限制其注入率，或采取間歇方式關(guān)鍵，待凝一段時(shí)間后掃孔、復(fù)灌，復(fù)灌時(shí)爭取在設(shè)計(jì)壓力下結(jié)束灌漿。

2.2.3 對巖溶地段地基

根據(jù)有無填充物進(jìn)行處理。有填充物的情況下，采用將帶孔眼的鋼管插入溶洞內(nèi)的方法，以高壓灌漿設(shè)備將水泥漿射入人造孔壁中，借高壓水泥漿的劈裂作用，使水泥漿以條帶狀向土體中穿插，縱橫交錯(cuò)形成網(wǎng)格包裹；在無填充物時(shí)，直接回填高流態(tài)混凝土或擴(kuò)大灌漿孔的孔徑，向孔內(nèi)投入干凈碎石后再灌入水泥砂漿。

3.水利水電工程灌漿施工技術(shù)分析

一般灌漿技術(shù)包括了：無塞灌漿方法、混凝土裂縫灌漿技術(shù)、誘導(dǎo)灌漿技術(shù)等。

3.1 無塞灌漿技術(shù)

無塞灌漿的其特點(diǎn)在于無塞灌漿技術(shù)的運(yùn)用。即鉆一個(gè)比帳幕灌漿孔（56mm）大20ram（76mm）的孔，其孔長為1.5m～2.5m，只下入一根鉆桿或無縫鋼管作為射漿管，以鉆桿與于管壁之間的孔隙作為循環(huán)灌漿的回漿管。其它施灌流程同常規(guī)帳幕孔口封閉灌漿法一樣。“無塞灌漿技術(shù)”的優(yōu)勢在于：因常規(guī)帳幕采用灌漿塞而改良為“無塞”，明顯縮短了試驗(yàn)（施工）時(shí)間，提高工效方法。

3.2 混凝土裂縫灌漿技術(shù)

混凝土裂縫灌漿技術(shù)從壩工構(gòu)筑物開始運(yùn)用的，后引用到建筑工程中來。環(huán)氧灌漿法曾先后在北京和全國其他地區(qū)得到廣泛應(yīng)用，范圍包括公用建筑的大梁、工業(yè)廠房的吊車梁、公路橋梁、地下鐵道涵洞、小型水壩及大型體育館的抗凍地面的修繕等。這種方法在各地應(yīng)用的過程中不斷得以改進(jìn)和完善，從而成為混凝土構(gòu)筑物加固和堵漏的重要方法之一。

3.3 誘導(dǎo)灌漿技術(shù)

在水利水電灌漿工程設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)不同要求，設(shè)計(jì)能擋住泥土側(cè)壓力，防滲漏的灌漿帳幕工程；控制漿液流動(dòng)范圍，有效地進(jìn)行加固的基礎(chǔ)加固工程，即為誘導(dǎo)灌漿技術(shù)。

此外，目前還涉及相關(guān)的水利水電工程中真空灌漿技術(shù)應(yīng)用方面。

對于水利水電工程施工中真空灌漿技術(shù)的質(zhì)量控制措施而言，需要對開孔垂直度進(jìn)行控制，其鉆孔一般采用干鉆，若采用濕法鉆孔時(shí)則必須進(jìn)行清孔處理，對鉆孔的芯樣情況進(jìn)行詳細(xì)記錄，檢查確認(rèn)巖面成分、巖土分界位置、鉆孔深度和終孔條件；調(diào)低真空灌漿壓力，待已灌真空灌漿液初步凝結(jié)后再調(diào)大壓力灌注。一般只要施工技術(shù)管理人員能認(rèn)真完成上述工作，有利于保障水利水電工程灌漿施工的質(zhì)量和安全。

4.水利水電工程灌漿施工技術(shù)控制要點(diǎn)分析

4.1 灌漿鉆孔和沖洗施工的相關(guān)技術(shù)要求

一般在鉆孔時(shí)，需要確?？妆诰哂幸欢ǖ挠捕群豌@孔均勻垂直度。灌漿塞應(yīng)卡緊，以防發(fā)生返漿。同時(shí)，留意帷幕灌漿的孔深，當(dāng)孔與孔之間的距離較近時(shí)，應(yīng)做好孔斜的測試。

此外，注意鉆孔順序，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行施工，以減少誤差。做好壓水監(jiān)測試驗(yàn)，嚴(yán)格控制吸水率，從而確保吸水率與設(shè)計(jì)要求相符合。在灌漿施工過程中，充分利用高壓水對灌漿部位進(jìn)行及時(shí)有效地沖洗，將其中殘留的填充物清理干凈。沖洗順序必須科學(xué)合理，先沖洗鉆孔，再?zèng)_洗巖層裂縫。

4.2 原材料的質(zhì)量控制方面

在施工前將漿體制成立方體試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)7min后，其抗壓強(qiáng)度達(dá)到5mPa以上。漿體應(yīng)具有良好的保水性、和易性和可泵性。施工時(shí)為有效防止?jié){體的干縮，需要在漿液中應(yīng)加入一定的膨化劑，參照預(yù)制梁板壓漿施工經(jīng)驗(yàn)，采用水泥漿稠度試驗(yàn)漏斗，以漿體自由全部流完的時(shí)間作為控制其流動(dòng)度的標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 灌漿順序方面

4.3.1 一次灌漿法。

一次將孔鉆到全深，再沿著鉆孔的全長灌漿，此方法適用于孔深小于10m，且?guī)r石的裂縫較少或透水不大的情況。

4.3.2 自上而下分段灌漿法。

通過較高的灌漿壓力來獲得較好的灌漿質(zhì)量，適用于巖層傾角比較發(fā)育和巖層較為破碎的地區(qū)。當(dāng)鉆孔孔深3m至5m時(shí)，立即進(jìn)行沖洗、壓水和灌漿，漿液凝固后，再進(jìn)行下一步施工，對設(shè)備與施工時(shí)間的要求較高；

4.3.3 自下而上分段灌漿法。

將鉆孔一次鉆好，以3m～5m進(jìn)行分段，自下而上進(jìn)行灌漿，灌漿時(shí)以灌漿塞進(jìn)行分段塞孔，且上段灌漿可在下段結(jié)束的時(shí)候緊接進(jìn)行，從而降低施工時(shí)間，但其不能全面確保施工的質(zhì)量，且只適用于巖層較堅(jiān)硬和巖層傾角不大的位置方面。

5. 結(jié)論

總之，水利水電工程中的灌漿施工是一項(xiàng)復(fù)雜而系統(tǒng)的施工技術(shù)，需要施工人員具有嫻熟的灌漿施工技能，根據(jù)不同施工地區(qū)的實(shí)際情況而應(yīng)該選擇正確的灌漿施工技術(shù)，從而能夠確保水利水電工程在施工中的整體質(zhì)量。因此，應(yīng)高度重視水利水電工程中灌漿技術(shù)的應(yīng)用，不斷提高灌漿施工技術(shù)水平。

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