水利工程基礎(chǔ)施工灌漿技術(shù)應(yīng)用

馬曉勇

一、灌漿工程的技術(shù)特征

1、受工程目的與地質(zhì)條件影響

灌漿工程作為水利工程中一項(xiàng)重要內(nèi)容，容易受地質(zhì)條件的制約，水利工程的施工選址通常存在缺陷，灌漿技術(shù)在水利工程中的作用主要是修補(bǔ)施工地址有缺陷的地層，以滿足水利工程需要。灌漿工程要求施工人員熟悉巖石的缺陷和特性;地下水走向和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn);各種灌漿材料、漿液材料配比、灌漿壓力、滲透特點(diǎn)和漿液的凝固時(shí)間。灌漿過程中需要設(shè)計(jì)人員、監(jiān)理人員到施工各方都要進(jìn)行密切的配合及溝通，以求對(duì)施工中產(chǎn)生的問題采取及時(shí)的應(yīng)對(duì)措施。一次成功的水利灌漿工程對(duì)各方條件要求十分復(fù)雜，需要合適施工設(shè)計(jì)的地質(zhì)條件;便于適應(yīng)不同地質(zhì)特點(diǎn)在灌漿作業(yè)中進(jìn)行隨時(shí)改進(jìn)的過硬技術(shù);有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的隊(duì)伍;適宜灌漿施工的設(shè)備。

2、不可進(jìn)行施工前方案設(shè)計(jì)

水利水電工程建設(shè)質(zhì)量問題與人民生活密切相關(guān)，防滲功能是影響整個(gè)水利工程質(zhì)量的決定性因素，水庫的地基建設(shè)在水利工程中極為重要。水庫地基加固的灌漿質(zhì)量是直接影響防滲功能的因素，也是影響整個(gè)工程質(zhì)量的決定性素。與其他類型的工程相比較，灌漿工程有很大不同，在水利工程開始實(shí)施前，不能進(jìn)行灌漿方案設(shè)計(jì)。灌漿工程在水利工程中需將工程現(xiàn)場的實(shí)際情況作為設(shè)計(jì)灌漿作業(yè)的參考，對(duì)工程情況進(jìn)行全面的分析考察。使灌漿工程有一定層次性，根據(jù)工程特點(diǎn)進(jìn)行灌漿作業(yè)。

3、屬于隱蔽性工程

水利工程中的灌漿技術(shù)，屬于隱蔽工程的組成部分，具有特殊性。施工完成后需開展驗(yàn)收工作，灌漿作業(yè)充分應(yīng)用灌漿數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)檢查，并進(jìn)一步評(píng)估灌漿工程質(zhì)量。然而，灌漿項(xiàng)目本身有缺陷，這將逐漸在工程應(yīng)用過程中反映出來，且通常不容易補(bǔ)救。那么，出現(xiàn)冒泡應(yīng)該測試水量和濃度。如果情況嚴(yán)重，需在裂縫中鉆出深孔和淺孔，并且埋下孔口管用于下一步的引導(dǎo)。然后用棉紗填補(bǔ)裂縫，并用砂漿填補(bǔ)溝槽工作，低壓環(huán)境對(duì)淺孔進(jìn)行灌漿，高壓下對(duì)深孔進(jìn)行灌漿工作。

二、灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

1、高壓灌漿技術(shù)

高壓噴灌技術(shù)在水利工程中有獨(dú)特優(yōu)勢，其施工設(shè)備價(jià)格較為低廉，能幫助工程減少成本，有利于控制水利工程造價(jià)。另外，高壓噴灌技術(shù)的施工質(zhì)量也能達(dá)到較好效果，能夠幫助水利工程達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，滿足設(shè)計(jì)要求，且施工方便，可利用當(dāng)?shù)卦恋奶攸c(diǎn)，就地取材。噴灌技術(shù)一般采用水泥漿，嚴(yán)格按照高壓噴灌施工流程夯實(shí)基礎(chǔ)。需要注意的是：在高壓噴灌技術(shù)施工時(shí)，不能照搬以往經(jīng)驗(yàn)，需結(jié)合施工地點(diǎn)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況開展作業(yè)。另外在此階段，需充分考慮土質(zhì)特點(diǎn)，由于各土層性質(zhì)的不同，所以高壓噴灌施工時(shí)應(yīng)因地制宜地采用合理的施工方案。在砂層中，應(yīng)適當(dāng)放緩噴射桿提升速度，同時(shí)還要充分考慮施工因素，放慢先序孔的提升速度，加快后序孔的提升速度。如果采取單排兩序的布孔方式，相鄰的兩孔間高壓噴灌施工時(shí)間，間距不能超過24h。由質(zhì)檢員驗(yàn)收達(dá)標(biāo)后才能進(jìn)行噴灌作業(yè)。除此之外，還要注意控制泥漿不要漏失，如出現(xiàn)漏失情況，應(yīng)結(jié)合情況采取補(bǔ)救方案，將漏失點(diǎn)封堵。

2、高壓旋噴灌漿技術(shù)

高壓旋噴灌漿固結(jié)體質(zhì)量的因素很多。當(dāng)確定某一形式的高壓噴射注漿管法時(shí)，注漿技術(shù)是影響固結(jié)體的重要因素之一。高壓旋噴注漿都是自下而上，連續(xù)不斷的進(jìn)行注漿。噴灌施工中如果出現(xiàn)故障停機(jī)，需要在修理后鄉(xiāng)下搭接500mm以上的長度來保證注漿固結(jié)體的整體連接。由于水利施工中的地基地質(zhì)條件各不相同，土層隨深度變化，密實(shí)度、含水量、土粒組成和地下水流向等都有較大差異。如果旋噴灌漿采用單一技術(shù)參數(shù)，則會(huì)形成直徑不均勻的固結(jié)體，導(dǎo)致旋噴直徑不一致，影響承載力。因此，根據(jù)不同地質(zhì)土層的特點(diǎn)，應(yīng)采取相應(yīng)措施完成灌漿。特別是對(duì)于硬土和粘土部分，深層土層應(yīng)適當(dāng)降低提升速度和轉(zhuǎn)速或增加旋轉(zhuǎn)射流壓力等。同時(shí)，應(yīng)在不改變旋噴技術(shù)參數(shù)的條件下，將漿液噴到頂再向下鉆，然后重噴同一地點(diǎn)，能有效增加工程壽命，提升固結(jié)體長度和強(qiáng)度，復(fù)噴次數(shù)越多則效果越好。此外，需要控制水泥用量，根據(jù)水泥剩余量采取不同的施工方法。高壓旋轉(zhuǎn)噴涂工作完成后，還要注意水泥漿處理，而工作人員使用高壓水泵到巖溶地區(qū)對(duì)水泥漿會(huì)進(jìn)行處理。旋噴灌漿技術(shù)要求科學(xué)合理地控制鉆機(jī)的速度和強(qiáng)度，以降低噴嘴噴出的泥漿對(duì)涂層造成的影響。

3、深層巖溶地區(qū)基礎(chǔ)灌漿

在進(jìn)行深層巖溶地區(qū)的灌漿時(shí)，首先要求施工人員對(duì)巖溶深層全面了解，當(dāng)深度超過50厘米，會(huì)被劃分為深層巖溶地區(qū)，在深層的巖溶地區(qū)進(jìn)行噴灌時(shí)，高壓旋噴灌漿技術(shù)難以起到較好效果，施工人員需根據(jù)現(xiàn)場條件選擇合適的施工措施。巖溶地區(qū)灌漿素有工程量大、施工復(fù)雜、處理時(shí)間長、隱蔽性等特點(diǎn)，在巖溶地區(qū)有許多大溶洞，需要關(guān)注材料種類較多，通常根據(jù)實(shí)際情況選擇材料灌注。且?guī)r溶地區(qū)地質(zhì)情況多變，施工人員應(yīng)根據(jù)施工要求準(zhǔn)備相應(yīng)施工方法。巖溶深層的灌注部位都處于地下，需要檢查水位和水壓等之后再進(jìn)行施工。由于深巖溶地區(qū)條件復(fù)雜特殊，關(guān)鍵是灌漿過程中有許多不確定因素，這就要求工作人員掌握各地層的灌漿法，以充足的準(zhǔn)備面對(duì)巖溶地區(qū)的灌漿作業(yè)。

4、混凝土裂縫灌漿

水利工程施工時(shí)長過長，容易產(chǎn)生混凝土斷裂，是水利工程中常見的問題，如不妥善處置會(huì)對(duì)水利工程后期的使用產(chǎn)生嚴(yán)重影響，為減少混凝土斷裂的情形，通常在施工時(shí)會(huì)采用化學(xué)方法灌漿作業(yè)。通過設(shè)備將水泥漿注入裂縫，施工時(shí)需注意水泥的流速，保證泥漿均勻注入裂縫。泥漿會(huì)通過化學(xué)作用快速凝固，通過這種情況減輕水利工程滲漏跡象，優(yōu)化水利工程質(zhì)量。邊施工邊清查裂縫的長寬、深度和走向，并及時(shí)確定處理方案，在裂縫交錯(cuò)出設(shè)置灌漿嘴，先將灌漿嘴粘貼在預(yù)定位置，同時(shí)防止灌漿堵塞灌漿嘴。因?yàn)槭┕と藛T是水利灌漿技術(shù)的主要實(shí)施人，所以要在進(jìn)行水利施工時(shí)，選擇經(jīng)驗(yàn)豐富的施工團(tuán)隊(duì)及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ瘫O(jiān)督人員，保證水利施工順利進(jìn)行，提高水利工程質(zhì)量。

（作者單位：471003 河南省陸渾水庫管理局）