水利工程施工中的帷幕灌漿技術(shù)的運(yùn)用探索

戚俠光，劉敏

（阜陽市水利工程公司，安徽 阜陽236000）

1 引言

大量水利工程建設(shè)給我國帶來了良好可喜的社會(huì)效益。在水利工程當(dāng)中，防滲工作非常重要，關(guān)乎工程成敗。帷幕灌漿技術(shù)作為水利工程防滲處理的重要措施，在水利工程當(dāng)中的應(yīng)用較為廣泛，能夠較大限度降低滲透量、控制壩基滲流坡降等。但在水利工程建設(shè)期間，受多種因素影響，未能充分掌握帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用的核心，對(duì)工程整體質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。所以，必須深入分析水利工程施工中的帷幕灌漿技術(shù)的運(yùn)用核心，掌握帷幕灌漿技術(shù)優(yōu)勢(shì)及施工要點(diǎn)，進(jìn)而規(guī)避容易出現(xiàn)的問題，提升水利工程總體施工質(zhì)量。

2 水利工程中帷幕灌漿技術(shù)概述

2.1 基本情況

帷幕灌漿技術(shù)是將混凝土漿液注入巖體、土層中的裂縫、孔隙當(dāng)中，形成連續(xù)性的阻水帷幕，降低水利工程滲流量、滲透壓力，這種灌漿工程即為帷幕灌漿技術(shù)。具體應(yīng)用過程中，主要使用地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行施工，然后對(duì)地層進(jìn)行鉆孔，形成帷幕鉆孔。在水利工程中應(yīng)用帷幕灌漿技術(shù)時(shí)主要使用水泥漿作為基礎(chǔ)材料，然后向孔內(nèi)進(jìn)行高壓灌注，提升水泥漿液的滲透性，在水泥漿凝固完成后形成水泥漿柱，與周邊土層凝結(jié)到一起，形成高密實(shí)的防水帷幕，確保水利工程基巖防滲效果，更好地發(fā)揮水利工程整體價(jià)值。帷幕灌漿技術(shù)利用液壓、氣壓、電化的方式將凝固的漿液注入巖土層中的軟弱結(jié)構(gòu)面，然后對(duì)巖土層進(jìn)行擠壓，形成強(qiáng)度高、抗?jié)B透性好、穩(wěn)定性強(qiáng)的新結(jié)構(gòu)體，起到加固、防滲作用，有效提升水利工程地基不透水性、增加邊坡、堤壩的穩(wěn)定性，固化地基和恢復(fù)工程結(jié)構(gòu)的整體性【1】。

2.2 主要優(yōu)勢(shì)

2.2.1 實(shí)用

在水利工程建設(shè)過程中帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用得到了越來越多的關(guān)注，其應(yīng)用能夠有效提升工程施工效率。帷幕灌漿技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求低，所涉及的設(shè)備較為常見。實(shí)際應(yīng)用過程中需要在巖層、土層上打孔，然后將混凝土漿液灌注到事先鉆好的孔內(nèi)，待混凝土凝固后，巖層、土層當(dāng)中會(huì)形成帷幕防水層。該技術(shù)的應(yīng)用需要嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，依照工藝施工標(biāo)準(zhǔn)要求開展作業(yè)，能夠有效提升水利工程整體質(zhì)量，在實(shí)際實(shí)施期間，效果較為顯著。

2.2.2 安全

帷幕灌漿施工作業(yè)前要對(duì)水利工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面分析，針對(duì)水文、地質(zhì)情況進(jìn)行勘察、測(cè)量，最終形成有效的分析報(bào)告。然后，組織相關(guān)人員以此為基礎(chǔ)開展設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中將帷幕灌漿技術(shù)融入其中，從設(shè)計(jì)之初就為帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。根據(jù)水利工程建設(shè)要求、設(shè)計(jì)方案確定有效的施工方案，依照水文地質(zhì)條件確定帷幕灌漿工程厚度，降低水利工程建設(shè)過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)，提升混凝土澆筑工程的安全性。

2.2.3 經(jīng)濟(jì)

帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用到水利工程建設(shè)當(dāng)中，能夠有效節(jié)約施工材料，減少各類設(shè)備、設(shè)施的投入。實(shí)際施工過程中主要原材料包括水泥、灰粉、添加劑，現(xiàn)場(chǎng)施工不需要大量作業(yè)人員，所需的人工成本相對(duì)較低，而且在工程前期可以通過相應(yīng)的造價(jià)進(jìn)行控制，將各類施工技術(shù)應(yīng)用其中，從而大大提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益【2】。

3 水利工程施工中的帷幕灌漿技術(shù)運(yùn)用的核心思路

3.1 測(cè)量放線

水利工程帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用的根本在于鉆孔的布置及其深度的確定，而這些都需要根據(jù)實(shí)際測(cè)量結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)、確定。在開展水利工程作業(yè)時(shí)，可以使用全站儀進(jìn)行測(cè)量放線，確定灌漿軸線，并收集各類工程基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，確定具體的施工控制點(diǎn)。在測(cè)量設(shè)計(jì)過程中要與水利工程設(shè)計(jì)、監(jiān)理主體進(jìn)行有效溝通，明確相應(yīng)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集計(jì)算。具體鉆孔測(cè)量計(jì)算時(shí)，要注意鉆孔間的設(shè)計(jì)、鉆孔與中軸線間位置的確定、施工作業(yè)面的高度，確定工程合理參數(shù)及鉆孔布局，最大限度地提升帷幕灌漿施工技術(shù)應(yīng)用成效。

3.2 鉆孔

帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用時(shí)要在水利工程現(xiàn)場(chǎng)巖層、土層中進(jìn)行鉆孔，結(jié)合建設(shè)要求及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)選擇滿足施工標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、設(shè)施，確保鉆孔施工能夠滿足工程建設(shè)要求，鉆孔工作作業(yè)質(zhì)量會(huì)對(duì)帷幕灌漿質(zhì)量產(chǎn)生影響，在實(shí)際鉆孔前，需要精準(zhǔn)定位鉆孔位置，以軸線完成鉆孔定位，進(jìn)而采用專用的鉆孔設(shè)備，進(jìn)行鉆孔工作，鉆孔的同時(shí)可以采用羅盤儀加以輔助，矯正鉆孔位置，固定鉆孔設(shè)備，避免在鉆孔過程中由于震動(dòng)較大而導(dǎo)致鉆頭偏移。鉆孔作業(yè)過程中要對(duì)裝置加以固定，盡量減少誤差，將其控制在合理范圍中，注意控制鉆孔質(zhì)量，鉆孔完成后要及時(shí)對(duì)其直徑、深度、距離進(jìn)行測(cè)量，保證鉆孔誤差不超標(biāo)。當(dāng)完成鉆孔工作后要對(duì)孔內(nèi)雜質(zhì)進(jìn)行清理，沖洗的目的在于對(duì)灌漿孔中的淤泥加以處理，避免灌漿時(shí)發(fā)生孔洞堵塞情況，保障灌漿的通暢性。清理完成后要及時(shí)進(jìn)行檢查，若鉆孔內(nèi)仍舊存在雜質(zhì)的必須及時(shí)進(jìn)行清理，清洗過程中要合理控制水壓、風(fēng)壓，避免灌漿孔破壞及雜物殘留。可以提前進(jìn)行壓水實(shí)驗(yàn)，對(duì)灌漿孔內(nèi)部情況加以明確，確定灌漿孔是否滿足水泥灌漿的施工需求【3】。

3.3 壓水試驗(yàn)

鉆孔清洗完成后，要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行壓水試驗(yàn)。具體試驗(yàn)時(shí)按照從上到下的順序開展，從首個(gè)鉆孔開始使用導(dǎo)管深入鉆孔內(nèi)，調(diào)整導(dǎo)管內(nèi)水壓，保持80%的灌漿壓力持續(xù)20min，然后對(duì)水壓試驗(yàn)情況每隔5min進(jìn)行記錄。一般帷幕壓水試驗(yàn)與裂隙試驗(yàn)同時(shí)開展，為基巖透水性分析提供基礎(chǔ)。

3.4 灌漿

鉆孔清洗完成后，要及時(shí)開展壓水試驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際需要開展灌漿施工。在帷幕灌漿技術(shù)中灌漿是較為核心的內(nèi)容，其質(zhì)量會(huì)直接影響水利工程建設(shè)質(zhì)量。灌漿技術(shù)工藝有多種類型，在水利工程建設(shè)中較為常見的是循環(huán)式基巖灌漿，這種方式需要灌漿設(shè)備與孔底保持一定距離，作業(yè)順序由底部到外部逐步完成。在進(jìn)行漿液配制時(shí)，要結(jié)合水利工程作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)確定漿液灰分比例。灌漿完成后要及時(shí)采用分段式壓力灌漿方式對(duì)鉆孔進(jìn)行密封，確保外部水分不會(huì)滲透到鉆孔內(nèi)部。

3.5 涌水問題處理

帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用過程中可能出現(xiàn)涌水問題，當(dāng)灌漿孔涌水壓力超過一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需要選擇特殊工藝進(jìn)行灌漿。在灌漿前要對(duì)涌水水壓、水量進(jìn)行檢查，然后根據(jù)實(shí)際情況確定灌漿過程中的各類參數(shù)，確保灌漿施工的整體穩(wěn)定性。若實(shí)際涌水量較大，可以在漿液中摻入速凝劑，待灌漿凝固完成后即可開始閉漿處理，閉漿處理可以適當(dāng)延長(zhǎng)。

4 結(jié)語

將帷幕灌漿工藝應(yīng)用到水利工程建設(shè)中時(shí)，必須采取有效措施避免現(xiàn)場(chǎng)施工各種問題，最終保證帷幕灌漿質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。但由于不同類型的水利工程又存在著一定差別，因此，在實(shí)際施工過程中必須提前做好相應(yīng)預(yù)案，建立高效、快速的反應(yīng)機(jī)制，以確保水利工程帷幕灌漿施工中出現(xiàn)的各類問題能夠及時(shí)解決。同時(shí)，積極引導(dǎo)、鼓勵(lì)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，通過不斷創(chuàng)新，提升水利工程帷幕灌漿技術(shù)水平。