壩體灌漿技術的分析

曹粵

（廣東省水利電力規劃勘測設計研究院，廣東 廣州510635）

作為我國可持續發展戰略中重要的能源供應——水電工程項目的建設與養護對我國可持續發展戰略有著重要的影響。壩體工程是水電工程中的重要組成部分，其對水電工程的安全穩定運行有著重要的意義，對壩體附近居民的生命安全有著重要的意義。現代水利工程本體結構主要由混凝土壩體結構及土石壩結構兩種，其經過一段時間使用后會出現壩體裂縫，壩體裂縫的出現將嚴重影響壩體安全，使壩體出現安全隱患。利用現代灌漿技術對壩體裂縫進行治理能夠有效提高壩體強度，延長壩體使用壽命，為我國建設節約型可持續發展戰略奠定堅實的基礎。

1 壩體灌漿技術概述

按照壩體灌漿的施工理論依據的不同將壩體灌漿分為劈裂式灌漿和充填式灌漿兩種。充填式灌漿是利用漿液的自重，將漿液注入壩體，堵塞洞穴和裂隙，以此提高壩體強度的施工技術。劈裂式灌漿是運用壩體壩應力分布規律，采用將漿液加壓的方式，將壩體沿壩軸線方向劈裂，同時灌注合適的泥漿，形成連續的防滲泥墻用以堵塞漏洞、裂縫或切斷軟弱層，以提高壩體的防滲能力。同時通過灌漿后壩體內部應力的重新分布，提高壩體的抗變形能力，提高壩體穩定性。劈裂式灌漿和充填式灌漿對土料和漿液的物理力學性質要求不同，在進行實際施工時要根據壩體的特點選擇適宜的灌漿技術，以此保障灌漿后的壩體質量。

2 壩體灌漿技術與施工

2.1 壩體灌漿前的準備工作

在進行壩體灌漿前，首先要對隱患進行勘探，采用綜合物探等方式對隱患進行勘探，并根據勘探結果與壩體結構進行分析，選擇適宜的灌漿方式。在進行壩體勘探時需要注意勘探方式的選擇，盡量不選擇注水試驗等會加劇壩體裂縫的勘探方式，以此減少新的壩體裂縫形成或擴大原有裂縫。做好基礎勘探與灌漿方式的確認后，應根據灌漿設計規范進行灌漿施工設計方案的編制，以科學性、合理性、經濟性味基本原則，科學的進行施工方案編制。其后根據設計要求進行灌漿物料、設備的準備工作。在進行物料與設備的準備工作時，要注重施工設備的配套選擇與租賃、借用的科學規劃，提高設備使用效率的同時減低租賃成本。對于非配套設備的使用時，還要注重泥漿泵的選擇，避免泥漿泵容量過大造成的非設計劈裂壩體、避免容量過小造成灌漿壓力達不到設計要求。應根據施工前的灌漿試驗選擇適宜的泥漿泵等設備、以此滿足施工技術要求。

2.2 壩體灌漿的施工技術管理重點

根據壩體灌漿施工技術的不同，壩體灌漿施工技術管理重點也不相同。以下就土壩灌漿的施工過程管理等問題進行簡要論述。

土壩灌漿施工可以分為造孔、灌漿兩部分，一般多采用分序造孔的方式進行，在第一序孔灌漿完成后，進行第二序孔施工，如第二序孔灌漿完成后能夠形成連續的防滲泥墻即可不必進行第三序孔的造孔，如不能，則還須進行第三序孔造孔、灌漿。為了提高造孔效率、減少鉆孔水力劈裂，常用造孔方式使采用鉆機造孔時倒入少量水和泥漿。

在進行壩體灌漿過程中，如采用劈裂式灌漿，則應采用孔底注漿全孔關注的方法，將注漿管下至孔底0.5到1m處，采用不設置阻漿塞的方式進行灌漿，在孔口壓力達到設計灌漿壓力時停止灌漿。提升注漿管3到4m后繼續灌至設計要求。經過反復關注使該孔灌漿達到設計要求。灌漿過程應采用少灌多復的方式節能型，以此提高泥墻質量，保障壩體的安全。如采用充填式灌漿，則應采用下套管后自下而上的分段灌漿方式進行灌漿，以此充填壩體中的裂縫與洞穴。達到灌漿國策很難過不產生新的劈裂。

灌漿過程中要通過綜合控制等方式提高灌漿質量，確保壩體安全。根據有關規范要求，兩次灌漿時間間隔應大于五天。為了更好的提高泥漿估計速度和泥墻密度，應在工期允許范圍能盡量延長間隔時間。另外根據工程所在地氣候條件的不同，間隔時間也應有所區別。由于南方壩體土料粘粒含量較多，含水量也較大，所以，其灌漿時間間隔也應相應延長。北方地區壩體土料含水量較少，其泥漿解雇速度較快，可以在一定程度上縮短灌漿間隔時間。這就需要灌漿施工企業根據壩體土料、含水量、裂縫與孔洞大小等因素結合泥漿漿液估計速度等進行綜合分析后進行確定，以確保灌漿施工質量。由于在灌漿壓力計算過程中，所有條件均為理想條件，因此其灌漿壓力計算數值較實際壓力數值偏大，因此，在實際灌漿中應將灌漿壓力設定為稍小于設計壓力數值，以此保障灌漿安全。在實際灌漿中常會渠道壓力表讀數超過最大允許壓力，這時極有可能是灌漿管路出現堵塞或其他故障，灌漿施工企業應及時對故障進行分析，找出壓力過大原因，排除故障，以保障壓力表都市能夠真實的反應灌漿壓力，為灌漿施工奠定基礎。

3 壩體灌漿施工過程管理的分析

壩體灌漿施工過程的管理對灌漿質量有著重要的影響，對施工企業經濟效益有著重要的意義。灌漿施工企業在工程開工前，必須通過對壩體工程實際情況的勘測分析、企業施工技術水平分析、施工設計方案分析等工作，明確施工注意事項，并根據灌漿工藝技術特定構建施工過程管理體系，以灌漿施工管理體系為基礎開展灌漿施工的管理工作。在灌漿施工管理體系的建立中，施工企業要注重質量管理體系與成本控制體系的完善。在施工過程中加強現場技術人員、質量管理人員的管理，要求現場管理人員根據施工質量控制點進行嚴格的質量管理，保障壩體灌漿質量。同時還要注重對設備操作人員的培訓與管理，嚴格執行定崗定員制度，非設備操作人員嚴禁操作設備，避免設備的損壞、避免施工工藝技術參數控制困難。

由于壩體灌漿施工場地較大，施工過程中材料的二次運輸、設備停放地點與施工地點存在距離差，使得施工過程中材料二次運輸及設備搬運等成本較高。這就需要施工企業根據灌漿工程施工進度，科學的進行場地規劃與材料采購規劃。減少材料存放、減少施工設備停放與施工地點間的距離，減少二次運輸成本，提高灌漿施工企業經濟效益。在注重上述兩方面管理的同時，施工企業還要注重施工過程的安全管理，加強安全防護設備的巡檢，避免安全防護設備不健全或損壞危害到施工人員的人身安全，降低安全事故成本。通過多方面的施工管理以及嚴格施工工藝控制，確保壩體灌漿工程的順利開展，有效提高灌漿施工質量。

4 結論

壩體灌漿技術是現代壩體病害質量的重要方式，其需要灌漿施工企業具有較高的專業技術水平，以確保灌漿施工質量與壩體安全。因此，灌漿施工企業在注重自身管理水平提高的同時，還要注重專業技術人才的引進與培養，以技術力量作為基礎，提高企業綜合市場競爭，提高壩體灌漿施工質量，為我國水利工程建設與維護奠定堅實的基礎、為我國可持續發展戰略的實施奠定基礎。

[1]李陽.水利工程壩體灌漿技術概論[M].西南水利工程出版社,2009.8.

[2]王文麗.現代壩體裂縫治理技術現狀與發展[J].水利工程師,2008.12.

[3]劉皓良.水利工程壩體裂縫治理—灌漿技術的應用[J].建筑工業,2009.10.

[4]楊世偉.現代水利工程壩體病害的防治[J].水工養護,2009.3.

[5]姚景濤.土壩灌漿施工技術管理[J].水利工程資訊,2009.10.