楊志斌/中國葛洲壩集團第三工程有限公司

探討水利水電工程灌漿施工技術

楊志斌/中國葛洲壩集團第三工程有限公司

在水利水電工程中，灌漿技術是處理地基時常見的施工措施，是大壩壩基進行防滲與加固施工處理中的常用措施，是一項復雜且重要的系統(tǒng)工程。因此，加強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進行簡要分析，以期確保水利水電工程的質(zhì)量，對同行工作人員的相關工作提供一定參考。

水電工程；灌漿；施工技術

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，膠結(jié)硬化成整體，從而實現(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環(huán)境具有一定的復雜性，所受制約因素較多，因此對其相關的技術管理水平要求會較高。另外，水利水電工程在進行灌漿技術的加固過程中，是水利水電工程施工的重大質(zhì)量控制點之一，因此，在水利水電工程施工中灌漿施工是較為重要的質(zhì)量控制點來進行重點關注，并在其施工全過程中需要重點監(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用壩體應力分布規(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)部應力重分布，提高壩體變形穩(wěn)定性。

2.1.2 有關高壓噴射灌漿方法。

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，為實現(xiàn)相對較高的防滲標準，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行判斷，冒水量大的應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，同時限制其注入率，或采取間歇方式關鍵，待凝一段時間后掃孔、復灌，復灌時爭取在設計壓力下結(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，縱橫交錯形成網(wǎng)格包裹；在無填充物時，直接回填高流態(tài)混凝土或擴大灌漿孔的孔徑，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分析

一般灌漿技術包括了：無塞灌漿方法、混凝土裂縫灌漿技術、誘導灌漿技術等。

3.1 無塞灌漿技術

無塞灌漿的其特點在于無塞灌漿技術的運用。即鉆一個比帳幕灌漿孔（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”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（施工）時間，提高工效方法。

3.2 混凝土裂縫灌漿技術

混凝土裂縫灌漿技術從壩工構(gòu)筑物開始運用的，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。這種方法在各地應用的過程中不斷得以改進和完善，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 誘導灌漿技術

在水利水電灌漿工程設計時，根據(jù)不同要求，設計能擋住泥土側(cè)壓力，防滲漏的灌漿帳幕工程；控制漿液流動范圍，有效地進行加固的基礎加固工程，即為誘導灌漿技術。

此外，目前還涉及相關的水利水電工程中真空灌漿技術應用方面。

對于水利水電工程施工中真空灌漿技術的質(zhì)量控制措施而言，需要對開孔垂直度進行控制，其鉆孔一般采用干鉆，若采用濕法鉆孔時則必須進行清孔處理，對鉆孔的芯樣情況進行詳細記錄，檢查確認巖面成分、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。一般只要施工技術管理人員能認真完成上述工作，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控制要點分析

4.1 灌漿鉆孔和沖洗施工的相關技術要求

一般在鉆孔時，需要確保孔壁具有一定的硬度和鉆孔均勻垂直度。灌漿塞應卡緊，以防發(fā)生返漿。同時，留意帷幕灌漿的孔深，當孔與孔之間的距離較近時，應做好孔斜的測試。

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

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，標準養(yǎng)護7min后，其抗壓強度達到5mPa以上。漿體應具有良好的保水性、和易性和可泵性。施工時為有效防止?jié){體的干縮，需要在漿液中應加入一定的膨化劑，參照預制梁板壓漿施工經(jīng)驗，采用水泥漿稠度試驗漏斗，以漿體自由全部流完的時間作為控制其流動度的標準。

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)。當鉆孔孔深3m至5m時，立即進行沖洗、壓水和灌漿，漿液凝固后，再進行下一步施工，對設備與施工時間的要求較高；

4.3.3 自下而上分段灌漿法。

將鉆孔一次鉆好，以3m～5m進行分段，自下而上進行灌漿，灌漿時以灌漿塞進行分段塞孔，且上段灌漿可在下段結(jié)束的時候緊接進行，從而降低施工時間，但其不能全面確保施工的質(zhì)量，且只適用于巖層較堅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復雜而系統(tǒng)的施工技術，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)的實際情況而應該選擇正確的灌漿施工技術，從而能夠確保水利水電工程在施工中的整體質(zhì)量。因此，應高度重視水利水電工程中灌漿技術的應用，不斷提高灌漿施工技術水平。

[1] 徐周，謝玉林，張懷忠.水利水電工程灌漿技術研究[J].中國水運（下半月），2011.

[2] 劉洋.淺談水利水電施工技術和灌漿施工的應用[J]. 黑龍江科技信息. 2014.

[3] 譚勁. 接縫灌漿技術在在水利工程施工中的應用 [J].科技傳播，2011.