探討水利水電工程灌漿施工技術(shù)

摘要：水利水電工程建設(shè)中，灌漿施工技術(shù)是建筑物地基工程主要的工程技術(shù)之一，特別是廣泛地應(yīng)用在大壩壩基的加固及防滲工程中，加強(qiáng)灌漿施工控制措施，是確保灌漿施工質(zhì)量的關(guān)鍵所在。本文介紹了灌漿施工的作用，就水利水電工程灌漿施工技術(shù)與質(zhì)量控制進(jìn)行了相應(yīng)的探討，僅供同行參考。

關(guān)鍵詞：水利水電；灌漿施工；技術(shù)；質(zhì)量控制

水利水電工程是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的重要工程，直接影響著居民用水、發(fā)電、灌溉、養(yǎng)殖和生態(tài)農(nóng)業(yè)等各個(gè)方面。合理的規(guī)劃和安排水利工程的施工是保證水利水電工程成功建設(shè)的重要前提。灌漿是把漿液壓送到建筑物地基的裂隙、斷層破碎帶或建筑物本身的接縫、裂縫中的工程。通過(guò)灌漿可以提高被灌地層或建筑物的抗?jié)B性和整體性，改善地基條件，保證水工建筑物安全運(yùn)行。灌漿施工技術(shù)是水利工程建設(shè)中較為常見(jiàn)的一種處理措施，因?yàn)槠鋵?shí)用性強(qiáng)，所以在水利水電工程中得到廣泛的應(yīng)用。

一、灌漿施工的作用

1.壓密作用

在漿液被壓入的過(guò)程會(huì)對(duì)地層產(chǎn)生擠壓作用，從而使那些無(wú)法進(jìn)入漿液的孔隙和細(xì)小裂隙受到擠密或壓縮，地層密力學(xué)性能和實(shí)性都會(huì)得到提高。

2.充填作用

漿液凝成的結(jié)石可以將地層空隙充填起來(lái)，起到阻止水流通過(guò)提高地層的密實(shí)性的作用。

3.固化作用

地層中的粘土等松軟物質(zhì)可以與某些漿材發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而將它凝固成堅(jiān)固的“類巖體”。

4.粘合作用

利用某些漿液的膠凝性質(zhì)，可以達(dá)到使己經(jīng)脫松的建筑物、巖塊裂縫等充填并粘合在一起的作用，從而使改善它的聯(lián)合承載能力。

二、灌漿施工技術(shù)要點(diǎn)分析

1.鉆孔施工

灌漿孔一般用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)鉆成，鉆孔較淺的（小于10m）也可采用風(fēng)鉆或架鉆的方式。灌漿技術(shù)的孔鉆施工中一般要注意幾個(gè)問(wèn)題，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)處理不當(dāng)都會(huì)影響水利工程的安全和質(zhì)量。首先是關(guān)于孔斜率要求，由于一般的水利工程要求鉆孔垂直，因此在在進(jìn)行灌漿孔鉆孔施工的時(shí)候，一般要求孔壁和直孔正直均勻。這樣可以使灌漿塞易于卡緊，而且在灌漿時(shí)不會(huì)產(chǎn)生返漿。特別要注意帷幕深孔，當(dāng)孔距較近時(shí)，尤其要注意測(cè)斜。其次是鉆孔順序，在進(jìn)行灌漿施工時(shí)， 不論帷幕灌漿或固結(jié)灌漿孔的施工技術(shù)方法都必須堅(jiān)持正確的鉆孔順序，通常要先進(jìn)行一序孔灌漿，然后再依次進(jìn)行第二和第三序孔，這樣后序孔就可以作前序孔的檢查孔，減少施工誤差。然后再進(jìn)行壓水試驗(yàn)監(jiān)測(cè)吸水率，只要吸水率達(dá)到設(shè)計(jì)要求，就能減少后序孔的灌漿。

2.灌漿方式選擇

灌漿的方式有純壓灌漿和循環(huán)灌漿。

純壓灌漿：這種灌漿方式是指單純的將泥漿加壓灌入成孔中，沒(méi)有循環(huán)過(guò)程。這種方式應(yīng)用在裂隙較大的巖層，以及孔深較淺的情況下，孔深通常不超過(guò)12m。主要利用的是濃度較高的泥漿進(jìn)行灌注，這就產(chǎn)生了一個(gè)負(fù)面的影響，濃度過(guò)高的泥漿不容易滲透到較細(xì)小的裂隙中，這樣就會(huì)影響灌注所期望達(dá)到的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，控制滲漏的效果會(huì)下降。

循環(huán)灌漿：這種方式主要有孔口循環(huán)和孔內(nèi)循環(huán)，通常情況下泥漿雜孔口循環(huán)的即為孔口循環(huán)，也可看做是一種純壓循環(huán)。而孔內(nèi)循環(huán)則是在內(nèi)外兩個(gè)導(dǎo)管之間進(jìn)行循環(huán)，并返回到孔外。循環(huán)灌注的優(yōu)勢(shì)是在灌注中泥漿在孔中能夠形成流動(dòng)，從而減小了顆粒沉淀，提高了灌漿的比例。

3.灌漿順序控制

灌注的順序可以分為：一次性灌注；上而下分段灌注；下而上分段灌注。

一次性灌注：即將孔一次鉆至設(shè)計(jì)深度，在沿著鉆孔進(jìn)行整體灌注。這種方法往往應(yīng)用于孔深10m以下的工程，同時(shí)巖層的裂隙而且透水的情況不嚴(yán)重。否則應(yīng)采用分段灌注。

上而下的灌注：這種方法是采用較高的灌注壓力，以此來(lái)達(dá)到提高灌注質(zhì)量的目的，從而減少施工所產(chǎn)生的不必要的事故。同時(shí)，在巖層傾角發(fā)育明顯或者巖層破碎情況明確的區(qū)域可以采用這種方式，在施工中應(yīng)首選這種方式完成灌注 。當(dāng)鉆孔深度到達(dá)3-5m的時(shí)候就可以進(jìn)行沖水和灌漿，當(dāng)灌漿凝固后再進(jìn)行下一步施工。因此這種方法耗時(shí)較長(zhǎng)，主要是需要多次鉆進(jìn)和鉆機(jī)遷移。

下而上的灌注：這種方法和自上而下的灌注相比較，成孔而一次鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，然后進(jìn)行分段灌漿，順序?yàn)樽韵露?，每段長(zhǎng)度為3-5m，在灌注的同時(shí)將每段灌漿通過(guò)分段塞孔的方式進(jìn)行分隔，下段施工完成后方可進(jìn)行上段施工。這樣的方式可以節(jié)約時(shí)間，降低施工成本，提高效率。

三、灌漿施工質(zhì)量控制措施

1.灌漿壓力控制

灌漿壓力主要有兩種控制方法，第一種是一次升壓法，第二種是分段升壓。一次性升壓法適用于裂隙不甚發(fā)育、透水性不大、且?guī)r石較堅(jiān)硬和完整的情況下進(jìn)行的灌漿。使用該方法進(jìn)行灌漿，要盡快把它的壓力升到標(biāo)準(zhǔn)壓力，在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，要在漿液的累計(jì)吸漿量達(dá)到一定程度后進(jìn)漿液配合比的調(diào)配行，并逐級(jí)加濃漿液濃度，使得單位吸漿量逐漸減少，達(dá)到灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)后為止。在遇到基礎(chǔ)巖石滲水性嚴(yán)重、吸漿量大的情況使用分段升壓灌漿。使用該方法進(jìn)行灌漿時(shí)，要先將壓力分成幾個(gè)階段，然后將壓力逐漸升高到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。在某一級(jí)壓力下的灌漿過(guò)程中，如果單位吸漿量超過(guò)一定的程度，須要降低一級(jí)壓力之后再繼續(xù)進(jìn)行灌注，不宜有太多的壓力分級(jí)，通常只要將其分成兩個(gè)或三個(gè)階段就行。如果采用三級(jí)的方法，可選0．4Pl、0．7Pl、P1或0．5Pl、0．8P1、P1的壓力，其中P1為規(guī)定的壓力大小。

2.泥漿濃度的調(diào)整

泥漿的粘稠度可以利用水和干料的比例來(lái)表示，即水泥漿的灰水比。施工中針對(duì)不同的巖層情況所形成的縫隙的大小來(lái)控制泥漿的粘稠度，情況不同粘稠度也應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。因此在灌注的過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)條件的變化而調(diào)整泥漿的粘稠度。粘稠度的改變主要依據(jù)的參數(shù)是吸漿量和灌注壓力。有三種情況可以作為改變泥漿粘稠度的標(biāo)準(zhǔn)：1）灌注總量固定。也就是在同一個(gè)灌注壓力下，某一級(jí)粘稠度的泥漿灌入的重量超過(guò)了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而灌注的壓力和灌注中的吸漿率沒(méi)有明顯變化時(shí)，應(yīng)當(dāng) 將泥漿的濃度增加。2）灌注速度固定的是，如在某段時(shí)間內(nèi)，壓力下，規(guī)定灌注泥漿的總量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)就應(yīng)當(dāng)增加泥漿的濃度。3）灌注的總量和吸收率為固定的時(shí)候，灌注壓力固定單位吸收率高出了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)應(yīng)增加濃度，通常規(guī)定灌注總量為600-800升，但是應(yīng)注意泥漿的總量超過(guò)規(guī)定參數(shù)的是，而單位吸收率下降增應(yīng)當(dāng)減小泥漿的粘稠度。

3.灌漿完成和處理

灌漿的完成主要依據(jù)的是吸收量和灌注時(shí)間。通常在規(guī)定是時(shí)間內(nèi)和壓力條件下完成固定的灌注量，同時(shí)吸收率沒(méi)有明顯改變的情況下，就可以認(rèn)為灌注完成。同時(shí)對(duì)其進(jìn)行審核性檢測(cè)，然后按照規(guī)范進(jìn)行封孔處理。

4.質(zhì)量檢驗(yàn)

由于灌漿屬于隱蔽工程，因此在竣工后對(duì)其要進(jìn)行認(rèn)真的檢查。1)孔的設(shè)置要進(jìn)行檢查，要鉆取巖芯才可以進(jìn)行固結(jié)和帷幕的灌漿，并要注意觀察膠結(jié)情況，要對(duì)所有檢查孔進(jìn)行壓水試驗(yàn)，帷幕灌漿時(shí)要檢查對(duì)孔數(shù)，且要按照灌漿孔總數(shù)10％進(jìn)行布鼉，孔徑應(yīng)該大于110mm。固結(jié)灌漿布置時(shí)要根據(jù)其5％進(jìn)行，并設(shè)在有可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題的位置，滿足其孔徑大于l40mm。2)認(rèn)真檢查原始的記錄，并綜合分析灌漿資料。3)對(duì)孔進(jìn)行壓水試驗(yàn)檢查時(shí)，要根據(jù)單孔壓水試驗(yàn)操作規(guī)程，并按照50．6kPa、101．31kPa和151．9kPa這三個(gè)不同的壓力階段進(jìn)行。在試驗(yàn)之前，要用相當(dāng)于1．5倍左右設(shè)計(jì)水頭的壓力對(duì)孔進(jìn)行壓水的沖洗，直至流量獲得穩(wěn)定后，三個(gè)階段的正式壓水試驗(yàn)工作才可以進(jìn)行。

四、結(jié)語(yǔ)

灌漿施工技術(shù)質(zhì)量控制是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，我們應(yīng)高度重視灌漿施工控制措施，想方設(shè)法提高灌漿施工控制措施，以確保管灌漿施工的質(zhì)量。

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