水利水電工程灌漿施工技術(shù)淺析

□程　靜（河南省水利第一工程局）

水利水電工程灌漿施工技術(shù)淺析

□程靜（河南省水利第一工程局）

水利水電工程施工中防排水工程貫穿于整個(gè)工程施工過程，而且對于水利水電工程十分重要，因此灌漿技術(shù)被廣泛應(yīng)用于水利水電工程，灌漿施工技術(shù)作為建筑物地基處理工程主要的技術(shù)之一，尤其被采用在大壩壩基的防滲與加固處理中。在水利水電工程灌漿施工中，灌漿技術(shù)比較復(fù)雜，同時(shí)影響灌漿施工質(zhì)量的因素相對較多，灌漿施工技術(shù)又是一項(xiàng)復(fù)雜而系統(tǒng)的工程，存在許多的因素會(huì)影響施工質(zhì)量。

水利工程；水電工程；灌漿施工；施工技術(shù)

0　前言

在水利水電工程施工中灌漿施工技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，也為水利水電的發(fā)展提供有力保障，在灌漿施工中如何確保施工質(zhì)量，成為了整個(gè)灌漿施工的關(guān)鍵性問題。施工技術(shù)人員必須高度重視水利水電工程中灌漿施工的管理與質(zhì)量控制，確保灌漿施工的質(zhì)量，從而保障了水利水電正常的運(yùn)行和工作。

1　混凝土裂縫灌漿技術(shù)

混凝土裂縫灌漿技術(shù)最早運(yùn)用于水壩工程，經(jīng)過多年的逐步完善，才慢慢引用到建筑工程之中。多年的實(shí)踐應(yīng)用證明環(huán)氧灌漿法在應(yīng)對凝土裂縫的可行度是很高的，且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。環(huán)氧灌漿法在北京試用后，得到很多人的認(rèn)可，緊接著便在全國其他地區(qū)的公用建筑上得到廣泛運(yùn)用。并且在運(yùn)用過程中又不斷得以改進(jìn)和完善，至今已經(jīng)成為混凝土構(gòu)筑物加固和堵漏的一個(gè)重要方法。

2　灌漿試驗(yàn)

現(xiàn)場生產(chǎn)性灌漿主要方式有帷幕灌漿、回填灌漿和固結(jié)灌漿。灌漿試驗(yàn)又包括漿液試驗(yàn)和現(xiàn)場灌漿試驗(yàn)兩種形式，下面就這兩種形式分別予以分析。

漿液試驗(yàn)：根據(jù)監(jiān)理工程師的指示，監(jiān)測不同水灰比和不同摻合料的漿液。試驗(yàn)內(nèi)容主要有：漿液配制程序和拌制時(shí)間；漿液密度測評；漿液流變基數(shù)；漿液凝結(jié)時(shí)間以及監(jiān)理工程師規(guī)定的其他試驗(yàn)內(nèi)容。

現(xiàn)場灌漿試驗(yàn)：對試驗(yàn)孔的布置來說，要求根據(jù)業(yè)主所提供的施工圖紙要求有序進(jìn)行，對孔深、灌漿壓力的試驗(yàn)參數(shù)也要依據(jù)監(jiān)理工程師的要求進(jìn)行選擇，并按相關(guān)規(guī)范來進(jìn)行。

3　誘導(dǎo)灌漿技術(shù)

實(shí)踐表明，在水利水電灌漿工程設(shè)計(jì)時(shí)，要求根據(jù)不同的要求設(shè)計(jì)出既能阻擋泥土側(cè)壓力，又能預(yù)防滲漏的灌漿工程；與此同時(shí)，還應(yīng)做好控制漿液流動(dòng)范圍，更有效地進(jìn)行加固的基礎(chǔ)加固工程。

4　灌漿質(zhì)量子系統(tǒng)控制

灌漿質(zhì)量子系統(tǒng)主要囊括了灌入能力、可塑性及強(qiáng)度等特性。該系統(tǒng)的控制目標(biāo)隨水利工程的性質(zhì)和設(shè)計(jì)施工要求的變化而變化。灌漿質(zhì)量子系統(tǒng)控制方法會(huì)依據(jù)預(yù)定控制目標(biāo)進(jìn)行漿材甄選，并按照以下幾個(gè)灌漿預(yù)測定理及協(xié)調(diào)地質(zhì)條件、漿材特性及施工工藝之間的聯(lián)系進(jìn)行合理選擇。該灌漿定理主要有以下幾點(diǎn).

尺寸效應(yīng)定理，從滲透灌漿性質(zhì)來說，漿材顆粒的直徑必須要小于被灌介質(zhì)的縫隙，即：R=DPd＞1，該公式在引用到施工控制上時(shí)，要求：R=DPd≥3，應(yīng)當(dāng)注意的是，粒狀漿液滲流狀態(tài)除了受到尺寸效應(yīng)影響外，還受到流變效應(yīng)的影響。

劈裂定向定理，在使用劈裂灌漿方式進(jìn)行灌漿時(shí)，劈裂現(xiàn)象一定發(fā)生在載體中徑值最小的主應(yīng)力平面上。

劈裂判定定理，一般情況下，劈裂灌漿法可以采用數(shù)值法表述灌漿載體中具備發(fā)生水力劈裂條件，并以此判定它的特性。也就是說要對壓水試驗(yàn)效果進(jìn)行詳細(xì)分析。這種情況通常分為三類：當(dāng)流量與水頭呈現(xiàn)出線性關(guān)系的時(shí)候，水在裂隙當(dāng)中顯現(xiàn)出層流狀態(tài)，灌漿載體中就不會(huì)發(fā)生水力劈裂；當(dāng)流量與水頭呈平方根函數(shù)的時(shí)候，滲流是紊流狀態(tài)，就有可能是裂隙中發(fā)生了堵塞或者說是孔隙中的充填物太密集；當(dāng)流量的增長比水流的增長高時(shí)，則表明滲流斷面已擴(kuò)大，這是因?yàn)檩d體劈裂、裂隙充填物被沖走。

5　固結(jié)灌漿

5.1施工流程

通常情況下，固結(jié)灌漿一般采用全孔一次鉆進(jìn)，在終孔后又全孔一次灌漿法。單孔段灌漿施工序一般是：鉆孔→沖洗→洗縫→壓水→灌漿→封孔。

5.2施工方法

5.2.1單元和孔段劃分

每次在固結(jié)灌漿施工的時(shí)候，按按環(huán)間分序、環(huán)內(nèi)加密的方式進(jìn)行施工，通常情況下，環(huán)間分2個(gè)次序，若在地質(zhì)差的地段可分為3個(gè)次序。

5.2.2鉆孔

使用YT-28汽腿鉆鉆機(jī)造孔，孔徑Φ42 mm，孔深入基巖6 m。

5.2.3沖洗

在所有鉆孔工序完工后，需要對孔進(jìn)行沖洗。沖洗通常選用孔口敞開式、孔底導(dǎo)水法。所謂孔底導(dǎo)水法就是利用導(dǎo)管接入大流量水流，從孔底向孔外進(jìn)行沖洗，通常情況下，孔底導(dǎo)水沖洗要等回水無殘留物后10 min內(nèi)結(jié)束，如果哪個(gè)孔段回水不澄清，就繼續(xù)沖洗，直至達(dá)標(biāo)為止。

5.2.4壓水試驗(yàn)

在孔段各部位進(jìn)行灌漿之前，首先要做的工作是進(jìn)行壓水試驗(yàn)，一般選用“簡易壓水”。即在裂隙沖洗后進(jìn)行。采用壓力一般為灌漿壓力的80%，時(shí)長為20 min，每隔5 min測試一次壓水流量，把最后的流量值作為計(jì)算透水率的基數(shù)。

5.2.5灌漿

灌漿壓力多數(shù)為、為0.30～0.50 Mpa。原則上講，固結(jié)灌漿要求一泵灌一孔。但在出現(xiàn)相互串漿的時(shí)候，也可以選擇群孔并聯(lián)的方式進(jìn)行灌注，不過并聯(lián)的孔數(shù)最好保持在2個(gè)以下，這樣才容易控制灌漿壓力。灌漿作業(yè)中，需要先對第一序孔輪灌，再進(jìn)行第二序孔，第三序孔……

5.2.6封孔

在進(jìn)行固結(jié)灌漿的時(shí)候，如果灌入率≤0.40 L/min，就需要繼續(xù)灌注30 min，方可可結(jié)束灌漿。如果在實(shí)際灌漿作業(yè)很長一段時(shí)間后，仍達(dá)不到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)就應(yīng)該上報(bào)監(jiān)理工程師以求解決方案。

6　結(jié)語

水利水電灌漿施工過程是一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng)，而且施工質(zhì)量的好壞嚴(yán)重影響著整個(gè)水利水電的質(zhì)量，因此，文章主要對幾種灌漿方法進(jìn)行系統(tǒng)的闡述和說明，希望能為以后的的灌漿施工技術(shù)提供一點(diǎn)幫助，同時(shí)也為水利水電發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

［1］項(xiàng)頂峰，楊薇.水利水電工程中防滲處理與灌漿施工技術(shù)［J］.科技風(fēng)，2011.

［2］宋四紅.水利水電工程灌漿施工技術(shù)與質(zhì)量控制［J］.科技資訊，2010.

［3］馮忠居.基礎(chǔ)工程［M］.北京：人民交通出版社，2012.

（責(zé)任編輯：劉長垠韋詩佳）

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