壩體灌漿技術(shù)的分析

曹粵

（廣東省水利電力規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，廣東 廣州510635）

作為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中重要的能源供應(yīng)——水電工程項(xiàng)目的建設(shè)與養(yǎng)護(hù)對(duì)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)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(duì)水電工程的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要的意義，對(duì)壩體附近居民的生命安全有著重要的意義。現(xiàn)代水利工程本體結(jié)構(gòu)主要由混凝土壩體結(jié)構(gòu)及土石壩結(jié)構(gòu)兩種，其經(jīng)過一段時(shí)間使用后會(huì)出現(xiàn)壩體裂縫，壩體裂縫的出現(xiàn)將嚴(yán)重影響壩體安全，使壩體出現(xiàn)安全隱患。利用現(xiàn)代灌漿技術(shù)對(duì)壩體裂縫進(jìn)行治理能夠有效提高壩體強(qiáng)度，延長壩體使用壽命，為我國建設(shè)節(jié)約型可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 壩體灌漿技術(shù)概述

按照壩體灌漿的施工理論依據(jù)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(qiáng)度的施工技術(shù)。劈裂式灌漿是運(yùn)用壩體壩應(yīng)力分布規(guī)律，采用將漿液加壓的方式，將壩體沿壩軸線方向劈裂，同時(shí)灌注合適的泥漿，形成連續(xù)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(shí)通過灌漿后壩體內(nèi)部應(yīng)力的重新分布，提高壩體的抗變形能力，提高壩體穩(wěn)定性。劈裂式灌漿和充填式灌漿對(duì)土料和漿液的物理力學(xué)性質(zhì)要求不同，在進(jìn)行實(shí)際施工時(shí)要根據(jù)壩體的特點(diǎn)選擇適宜的灌漿技術(shù)，以此保障灌漿后的壩體質(zhì)量。

2 壩體灌漿技術(shù)與施工

2.1 壩體灌漿前的準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行壩體灌漿前，首先要對(duì)隱患進(jìn)行勘探，采用綜合物探等方式對(duì)隱患進(jìn)行勘探，并根據(jù)勘探結(jié)果與壩體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，選擇適宜的灌漿方式。在進(jìn)行壩體勘探時(shí)需要注意勘探方式的選擇，盡量不選擇注水試驗(yàn)等會(huì)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(kuò)大原有裂縫。做好基礎(chǔ)勘探與灌漿方式的確認(rèn)后，應(yīng)根據(jù)灌漿設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行灌漿施工設(shè)計(jì)方案的編制，以科學(xué)性、合理性、經(jīng)濟(jì)性味基本原則，科學(xué)的進(jìn)行施工方案編制。其后根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行灌漿物料、設(shè)備的準(zhǔn)備工作。在進(jìn)行物料與設(shè)備的準(zhǔn)備工作時(shí)，要注重施工設(shè)備的配套選擇與租賃、借用的科學(xué)規(guī)劃，提高設(shè)備使用效率的同時(shí)減低租賃成本。對(duì)于非配套設(shè)備的使用時(shí)，還要注重泥漿泵的選擇，避免泥漿泵容量過大造成的非設(shè)計(jì)劈裂壩體、避免容量過小造成灌漿壓力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。應(yīng)根據(jù)施工前的灌漿試驗(yàn)選擇適宜的泥漿泵等設(shè)備、以此滿足施工技術(shù)要求。

2.2 壩體灌漿的施工技術(shù)管理重點(diǎn)

根據(jù)壩體灌漿施工技術(shù)的不同，壩體灌漿施工技術(shù)管理重點(diǎn)也不相同。以下就土壩灌漿的施工過程管理等問題進(jìn)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(jìn)行，在第一序孔灌漿完成后，進(jìn)行第二序孔施工，如第二序孔灌漿完成后能夠形成連續(xù)的防滲泥墻即可不必進(jìn)行第三序孔的造孔，如不能，則還須進(jìn)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(jī)造孔時(shí)倒入少量水和泥漿。

在進(jìn)行壩體灌漿過程中，如采用劈裂式灌漿，則應(yīng)采用孔底注漿全孔關(guān)注的方法，將注漿管下至孔底0.5到1m處，采用不設(shè)置阻漿塞的方式進(jìn)行灌漿，在孔口壓力達(dá)到設(shè)計(jì)灌漿壓力時(shí)停止灌漿。提升注漿管3到4m后繼續(xù)灌至設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過反復(fù)關(guān)注使該孔灌漿達(dá)到設(shè)計(jì)要求。灌漿過程應(yīng)采用少灌多復(fù)的方式節(jié)能型，以此提高泥墻質(zhì)量，保障壩體的安全。如采用充填式灌漿，則應(yīng)采用下套管后自下而上的分段灌漿方式進(jìn)行灌漿，以此充填壩體中的裂縫與洞穴。達(dá)到灌漿國策很難過不產(chǎn)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(zhì)量，確保壩體安全。根據(jù)有關(guān)規(guī)范要求，兩次灌漿時(shí)間間隔應(yīng)大于五天。為了更好的提高泥漿估計(jì)速度和泥墻密度，應(yīng)在工期允許范圍能盡量延長間隔時(shí)間。另外根據(jù)工程所在地氣候條件的不同，間隔時(shí)間也應(yīng)有所區(qū)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(shí)間間隔也應(yīng)相應(yīng)延長。北方地區(qū)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(shí)間。這就需要灌漿施工企業(yè)根據(jù)壩體土料、含水量、裂縫與孔洞大小等因素結(jié)合泥漿漿液估計(jì)速度等進(jìn)行綜合分析后進(jìn)行確定，以確保灌漿施工質(zhì)量。由于在灌漿壓力計(jì)算過程中，所有條件均為理想條件，因此其灌漿壓力計(jì)算數(shù)值較實(shí)際壓力數(shù)值偏大，因此，在實(shí)際灌漿中應(yīng)將灌漿壓力設(shè)定為稍小于設(shè)計(jì)壓力數(shù)值，以此保障灌漿安全。在實(shí)際灌漿中常會(huì)渠道壓力表讀數(shù)超過最大允許壓力，這時(shí)極有可能是灌漿管路出現(xiàn)堵塞或其他故障，灌漿施工企業(yè)應(yīng)及時(shí)對(duì)故障進(jìn)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(shí)的反應(yīng)灌漿壓力，為灌漿施工奠定基礎(chǔ)。

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(duì)灌漿質(zhì)量有著重要的影響，對(duì)施工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有著重要的意義。灌漿施工企業(yè)在工程開工前，必須通過對(duì)壩體工程實(shí)際情況的勘測(cè)分析、企業(yè)施工技術(shù)水平分析、施工設(shè)計(jì)方案分析等工作，明確施工注意事項(xiàng)，并根據(jù)灌漿工藝技術(shù)特定構(gòu)建施工過程管理體系，以灌漿施工管理體系為基礎(chǔ)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(yè)要注重質(zhì)量管理體系與成本控制體系的完善。在施工過程中加強(qiáng)現(xiàn)場技術(shù)人員、質(zhì)量管理人員的管理，要求現(xiàn)場管理人員根據(jù)施工質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量管理，保障壩體灌漿質(zhì)量。同時(shí)還要注重對(duì)設(shè)備操作人員的培訓(xùn)與管理，嚴(yán)格執(zhí)行定崗定員制度，非設(shè)備操作人員嚴(yán)禁操作設(shè)備，避免設(shè)備的損壞、避免施工工藝技術(shù)參數(shù)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(yùn)輸、設(shè)備停放地點(diǎn)與施工地點(diǎn)存在距離差，使得施工過程中材料二次運(yùn)輸及設(shè)備搬運(yùn)等成本較高。這就需要施工企業(yè)根據(jù)灌漿工程施工進(jìn)度，科學(xué)的進(jìn)行場地規(guī)劃與材料采購規(guī)劃。減少材料存放、減少施工設(shè)備停放與施工地點(diǎn)間的距離，減少二次運(yùn)輸成本，提高灌漿施工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。在注重上述兩方面管理的同時(shí)，施工企業(yè)還要注重施工過程的安全管理，加強(qiáng)安全防護(hù)設(shè)備的巡檢，避免安全防護(hù)設(shè)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(yán)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(zhì)量。

4 結(jié)論

壩體灌漿技術(shù)是現(xiàn)代壩體病害質(zhì)量的重要方式，其需要灌漿施工企業(yè)具有較高的專業(yè)技術(shù)水平，以確保灌漿施工質(zhì)量與壩體安全。因此，灌漿施工企業(yè)在注重自身管理水平提高的同時(shí)，還要注重專業(yè)技術(shù)人才的引進(jìn)與培養(yǎng)，以技術(shù)力量作為基礎(chǔ)，提高企業(yè)綜合市場競爭，提高壩體灌漿施工質(zhì)量，為我國水利工程建設(shè)與維護(hù)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)、為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施奠定基礎(chǔ)。

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