水利工程中灌漿施工技術(shù)探索

劉鋒

（湖南明誠水利水電工程有限公司，湖南 益陽 413000）

灌漿按其作用可分為帷幕灌漿、固結(jié)灌漿、回填灌漿、接觸灌漿、接縫灌漿、補(bǔ)強(qiáng)灌漿和裂縫灌漿等；按灌漿材料可分為水泥灌漿、黏土灌漿、瀝青灌漿及化學(xué)材料灌漿等。

1 灌漿材料與灌注漿液

灌漿工程中所用的漿液是由主劑 (原材料)、溶劑(水或其他溶劑)及各種外加劑混合而成。通常所說的灌漿材料，是指漿液中所用的主劑。根據(jù)所制成的漿液狀態(tài)的不同，灌漿材料可分為兩類:一類是粒狀灌漿材料，所制的漿液其固體顆粒基本上處于分散的懸浮狀態(tài)，為懸濁液；另一類是化學(xué)灌漿材料，所制成的漿液是真溶液。

1.1 灌漿材料

水泥。灌漿工程使用哪一種規(guī)格和品牌的水泥，要依據(jù)灌漿所需要達(dá)到的要求以及周圍腐蝕強(qiáng)度的大小來決定。通常，一般的硅酸鹽以及大壩水泥就能滿足需要，如果要酸性較強(qiáng)的情況，也可特別注意選擇有抗酸能力的水泥，確定實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，并獲得監(jiān)理工程人員許可。

回填灌漿、帷幕灌漿和固結(jié)灌漿水泥強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于32.5 MPa，壩體接縫灌漿不應(yīng)低于42.5 MPa.

帷幕灌漿和壩體接縫灌漿對(duì)水泥細(xì)度的要求為通過80μm方孔篩的篩余量不宜大于5%；當(dāng)壩體接縫張開度小于0.5 mm時(shí)，對(duì)水泥細(xì)度的要求為通過71μm方孔篩的篩余量不宜大于2%。

水泥一定要符合生產(chǎn)和使用條件，過期或者受潮放置的水泥杜絕續(xù)用。如果水泥質(zhì)地較細(xì)，要注意降低存放時(shí)間，杜絕受潮。

1.2.黏土和膨潤土

黏土。粘土容易和水結(jié)合，容易分散，如果想塑造，其穩(wěn)定情況也比較可靠。

膨潤土。水泥中摻入適量膨潤土，其量控制在水泥的2%到3%這個(gè)范圍，能夠達(dá)到穩(wěn)定的效果，進(jìn)而漿液的形狀更加可靠，析水的情況受到控制，私粒成分大于40%，液限大于等于100，確定其塑性能力在30以上，50以下。

1.3 其他材料

用以灌注大裂隙和溶洞時(shí)，經(jīng)常用水泥砂漿或水泥貓土砂漿。根據(jù)灌漿需要，可在水泥漿液中加入下列外加劑:速凝劑，如水玻璃、氯化鈣、三乙醇胺等；減水劑，如萘系高效減水劑、木質(zhì)素磺酸鹽類減水劑等；穩(wěn)定劑，如膨潤土及其他高塑性黏土等；其他外加劑。能夠和水相溶的添加劑，使用時(shí)注意在水的溶液形式時(shí)填入，主成分與添加劑的配合形式和配合數(shù)量也要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的測定結(jié)果以及當(dāng)場的局部試驗(yàn)來最終決定。

灌注漿液

水泥漿

純水泥漿液的攪拌時(shí)間，使用普通攪拌機(jī)時(shí)，應(yīng)不少于3 min；使用高速攪拌機(jī)時(shí)，宜不少于30s，漿液在使用前應(yīng)過篩，自制備至用完的時(shí)間宜少于4h。水泥漿的配比一般為水:水泥=10:1～10:0.5。

黏土漿

黏土漿有兩種配制方法:第一，把一定數(shù)量的水和土綜合起來，通過一定的攪拌過程得到需要的漿液。第二，把粘土根據(jù)配合得到具有實(shí)際濃度的原漿，將這部分原漿和水組成的漿液混合起來。

一般情況下原漿的配制按以下程序進(jìn)行:

浸泡崩解。把粘土浸入水中，發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，變成泥。

拌制黏土原漿。完成浸水過程并發(fā)生變化的泥通過泥漿攪拌裝置，通過水的添加，形成濃度過關(guān)的粘土原漿。

水泥黏土漿

由于水泥、粘土各有其優(yōu)缺點(diǎn)，將其混合在很大程度上可互補(bǔ)其缺點(diǎn)，成為良好的灌注漿液。水泥與黏土的比例一般為1:1～1:4，水與干料的比例一般為3:1～1:1，由于材料品種、性能及其作用不同.正確的配比應(yīng)通過試驗(yàn)確定。

水泥砂槳及水泥黏土砂槳

水泥砂漿。在縫隙較大，地下，溶洞環(huán)境或者巖石條件，對(duì)灌漿的要求較為特殊，通常使用水泥砂漿的辦法，這種灌注溶液粘稠度較大，不會(huì)無辜浪費(fèi)，并且粘合力較大，一旦成型，持久性較強(qiáng)，滲漏情況能得到很好控制，在這種成分中，水的含量最好小于水泥，不然容易發(fā)生沙子沉積。為了使沉積較好控制，可添加少量膨潤土、塑化劑、粉煤灰等。

水泥黏土砂漿。水泥砂漿中的成分水泥是形成凝固，加強(qiáng)硬度的重要成分，而粘土能夠輔助穩(wěn)定，而沙子起到填充效果，想要完成水泥砂漿的制作，通常沙子成分要最后形成。

水泥水玻璃漿

水泥漿中加入水玻璃，有兩種作用:一是將水玻璃作為速凝劑，促使?jié){液凝結(jié)；二是作為漿液的組成成分。水玻璃與水泥漿中的氫氧化鈣起作用，生成具有一定強(qiáng)度的凝膠體～水化硅酸鈣。水泥漿隨水玻璃的加入量的增加而凝結(jié)時(shí)間逐漸縮短，當(dāng)超過一定比值后，凝結(jié)時(shí)間隨水玻璃加入量的增加轉(zhuǎn)變?yōu)橹饾u延長。

2 灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

2.1 灌漿施工技術(shù)在巖溶地區(qū)的應(yīng)用

在巖溶地域完成工作有兩種分別，一個(gè)是巖溶不存在填充物完成的工作，另一個(gè)是具備填充物，這兩類工作通常如果有填充物的地方，技術(shù)性的需求更強(qiáng)。

使用高壓灌漿技術(shù)對(duì)巖溶地區(qū)實(shí)施基礎(chǔ)灌漿。如果填充物想達(dá)到最好效果，通常在此特征的地方會(huì)特殊強(qiáng)調(diào)選擇高壓水泥灌漿，能夠達(dá)到更穩(wěn)定，更防水的效果，此外，高壓灌漿辦法水泥進(jìn)入到土結(jié)構(gòu)時(shí)的形狀通常是條形的，而在進(jìn)入到土地之后，水泥逐漸相互結(jié)合，變成能夠相互扶持的網(wǎng)的狀態(tài)，所以，這種辦法下的地基更能抗擊劈裂，這樣一來土的穩(wěn)定性得到很好提升。

使用高壓旋噴灌漿技術(shù)對(duì)巖溶地區(qū)實(shí)施基礎(chǔ)灌漿。高壓旋噴灌漿技術(shù)是依靠機(jī)械鉆機(jī)能深入地下的特點(diǎn)，在鉆機(jī)的頭部安裝特殊的噴嘴，利用高壓泵將水泥漿從鉆機(jī)頭部的特殊噴嘴噴射出去，在噴射水泥漿的過程中對(duì)原有的土層進(jìn)行了破壞，與此同時(shí)，高壓鉆機(jī)的頭部一邊向上提出，一邊高速旋轉(zhuǎn)，使得噴射出的水泥漿能與被破壞的土層形成混合攪拌物，待水泥攪拌物凝固了之后就會(huì)在巖溶地區(qū)形成一個(gè)比較結(jié)實(shí)的柱體，從而加固了工程的地基。

使用基礎(chǔ)灌漿技術(shù)對(duì)淺層含巖溶地區(qū)實(shí)施基礎(chǔ)灌漿。淺層地區(qū)的巖溶水平程度也不算太深，要把沙土清理之后，用水泥砂漿完成從前地區(qū)的回灌工作，使灌注達(dá)到相應(yīng)效果。

2.2 針對(duì)吸漿加大的水利工程的灌注方法

對(duì)于巖縫灌漿工作，可能發(fā)生吸漿的問題，巖縫成為一個(gè)無底洞，再多的水泥漿也不可保證填充完整，這時(shí)一味灌注已經(jīng)不能解決問題，要采取別的方法。

速度的限制。放慢流入巖縫的速度，使單位時(shí)間通過的體積有所下降，通常，把速度控制在一分鐘10升到15升左右，限制速度是為了降低流動(dòng)的速度，當(dāng)速度降低之后，凝結(jié)則更容易發(fā)生，泥漿更利于沉淀。

降低壓力，完成處理，這種方法與上述所說的方法雖然控制的因素不同，但都為了降低速度，維持緩慢流動(dòng)的情態(tài)，速度的下降給了砂漿凝固的機(jī)會(huì)，而流動(dòng)停止時(shí)再加大壓力，根據(jù)一般的工作辦法完成灌漿，可達(dá)到同樣效果。

多次灌漿，這種灌漿工藝使得灌漿過程有一個(gè)緩沖，每次灌漿中間停一小會(huì)兒，然后再開始灌注，這種灌注辦法持續(xù)進(jìn)行，具體停滯多久時(shí)間需要根據(jù)縫隙大小，工程進(jìn)度來確定，但通常灌注時(shí)間要控制在8小時(shí)以內(nèi)。

結(jié)語

時(shí)間在變，遇到的實(shí)際情況在發(fā)生變化，也要根據(jù)具體需要來選擇、創(chuàng)新、完善施工辦法，使最令人滿意的工程出現(xiàn)。

[1]鐘漢華.城市水利工程施工技術(shù) .2008

[2]鐘漢華.水利水電工程施工技術(shù) .2004

[3]何佩德.小型水利工程施工 .1995