探析灌漿施工工藝在水庫除險加固中的應(yīng)用

■彭桂強(qiáng) ■江西贛禹工程建設(shè)有限公司，江西 南昌 330038

水庫的正常運行與人民群眾的切身利益相關(guān)，但由于長期的運行，水庫就會出現(xiàn)破壞、老化以及侵蝕等不可避免的情況。這關(guān)系著人民群眾的生命財產(chǎn)安全，也是我國水利建設(shè)中當(dāng)務(wù)之急、重中之重的任務(wù)。因此，水庫的安全受到了社會各界的廣泛關(guān)注。而由于我國水庫建設(shè)相對較早，受到當(dāng)時施工工藝與設(shè)備的影響，加之水庫作為永久性建筑與使用年限的延長，而使得部分水利工程存在不同程度的質(zhì)量下降，甚至是安全隱患的出現(xiàn)。面對這樣的背景，如何對水庫進(jìn)行加固成為了研究的熱點。而在水庫除險加固中廣泛應(yīng)用灌漿施工工藝，不但可以增強(qiáng)堆石體(壩基的主要材料)的穩(wěn)定性，還可以在第一時間排除水庫的安全隱患，對水庫的安全性、穩(wěn)定性有著十分重要的意義。因此，本文以此為主要研究方向?qū)酀{施工工藝對水庫除險加固中的應(yīng)用進(jìn)行探究，旨在為后續(xù)的實際施工以及類似加固體系構(gòu)建中提供必要的理論基礎(chǔ)與實踐指導(dǎo)。

1 灌漿施工技術(shù)概述

1.1 灌漿施工技術(shù)原理

在水庫除險加固中施工灌漿施工技術(shù)，其原理是在水庫的堆石體壩基建設(shè)時，可以通過壓力將粘土漿有效的深入至堆石體以內(nèi)，在堆石體中縫隙進(jìn)行填充作業(yè)過程中提高壩基的穩(wěn)定性。在水庫除險加固工程中之所以使用灌漿的方式，就是因為堆石體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，采用灌漿施工技術(shù)，以確保水庫壩基的安全性、穩(wěn)定性。

1.2 灌漿施工的作用

①固化作用。水泥、化灌材料等將材料可以與松軟物質(zhì)，比如地層中的粘土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成“類巖體”，有顯著的固化效果。②壓密作用。在堆石體中壓入漿液時，會對地層產(chǎn)生一定的擠壓作用，可以將漿液注入到一些較為細(xì)小的縫隙、孔隙，在漿液的強(qiáng)大作用下，壓縮、擠密了這些孔隙與裂縫，確保了地層實性、力學(xué)性。③填充作用。在堆石體中壓入漿液后，可以完全填充好地層的空隙，可以有效的阻斷流水，提高地層的密實性。④粘合作用。漿液的凝膠性可以將已經(jīng)松垮的、脫落的建筑物裂縫或是巖石重新黏好，可以有效的改善其承載能力。

2 灌漿施工工藝在水庫除險加固中應(yīng)用的步驟

2.1 前期勘探

在進(jìn)行對壩基進(jìn)行灌漿施工之前，必須細(xì)致全面的對水庫進(jìn)行勘探工作，確定堆石縫隙大小，充分了解水庫的情況，充分做好后續(xù)打孔以及灌漿等工作的前期準(zhǔn)備，以確保工程質(zhì)量。首先，準(zhǔn)備好灌漿施工中用到的設(shè)備以及材料，在布置制漿、灌漿設(shè)備現(xiàn)場時，必須充分考慮泵的容量、輸漿的距離等因素，在確保后續(xù)施工可以受到外界最小的干擾下，進(jìn)行人員安排以及設(shè)備安置，與此同時，對施工中的交通情況(關(guān)鍵因素)進(jìn)行全面考慮。其次，在實際灌漿之前，對觀測位置、設(shè)備進(jìn)行確定，通過一系列的實驗，確保灌漿施工順利進(jìn)行。

2.2 制孔

鉆孔時灌漿的前置條件，同時也是保障灌漿質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。在具體的施工過程中，首先按照施工設(shè)計安排進(jìn)行布孔工作，布孔完畢后再進(jìn)行有序的鉆孔工作，同時必須遵循先疏后密的制孔原則。安裝施工設(shè)計，在壩基的外坡、內(nèi)坡進(jìn)行鉆孔作業(yè)，同時必須確保每個孔的深度可以滿足每個步驟層面的需求。

2.3 沖洗孔

制孔完畢后，需要沖洗孔，以避免孔堵塞，而影響灌漿質(zhì)量。將殘留在孔底的以及粘附在孔壁的巖粉、碎屑等雜質(zhì)沖洗干凈。對于殘留在巖石裂縫或是空洞的松軟泥質(zhì)填充物，可以使用壓力水沖洗干凈，沖洗壓力可以為灌漿段壓力的百分之八十左右，依據(jù)地質(zhì)的不同情況，確定選擇單孔段沖洗或是群孔段沖洗，回水清凈后停止孔段沖洗工作，進(jìn)行下階段的作業(yè)流程。

2.4 制作漿液

在制作漿液的過程中，必須使用攪拌機(jī)進(jìn)行作業(yè)，且制作過程中保持工程進(jìn)度、工程質(zhì)量的監(jiān)控工作，以確保漿液的密度符合施工要求。同時，必須對控制漿液容量(一般0.3 克到1.5 克每立方米為宜)，這也是確保漿液質(zhì)量的重要舉措之一。此外，漿液的配伍以及攪拌時間也是影響漿液合規(guī)性的重要指標(biāo)。根據(jù)實際施工經(jīng)驗以及施工標(biāo)準(zhǔn)，在灌漿的過程中與傳統(tǒng)首次澆筑所不同，應(yīng)該利用更大的水灰比來實現(xiàn)漿液流動性的增加，同時通過減水劑的攪拌來提高漿液的固化效率，因此其水灰比在2∶1 之間為宜。另一方面，漿液的攪拌時間應(yīng)該在30-45min 之間，既可以使得漿液形成較好的固化效應(yīng)，還不影響灌漿過程中的壓力的也太傳導(dǎo)。

2.5 灌漿

整個水庫灌漿工程最為重要的工作環(huán)節(jié)就是灌漿。在灌漿實際作業(yè)之前，應(yīng)請按照施工設(shè)計方案要求對灌漿人員、制漿以及記錄進(jìn)行控制，從而確保灌漿機(jī)工作效率最大化。而在實際進(jìn)行灌漿作業(yè)時，應(yīng)從先上游、后下游、最后中游，對堆石體進(jìn)行填充作業(yè)，以循序漸進(jìn)的方式確保灌漿加固的施工質(zhì)量。

2.6 封孔

在結(jié)束灌漿工序前，應(yīng)對壩基的外表進(jìn)行觀測，觀察其灌漿厚實度是否滿足施工標(biāo)準(zhǔn)、有無下沉狀況以及灌漿的飽滿度，以確保灌漿工作的質(zhì)量。如每次進(jìn)行灌漿的次數(shù)與數(shù)量都以達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，而且灌漿后未有吃漿的現(xiàn)象存在，視為灌漿合格的標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行封孔作業(yè)時，通常施工泥球或是稠漿為材料，同時確保封孔作業(yè)的嚴(yán)密性、細(xì)致性，以便確保漿體未出項溢出或是滲漏現(xiàn)象。

2.7 質(zhì)量檢查

在所有灌漿工序施工完畢后，就必須對工程灌漿質(zhì)量進(jìn)行細(xì)致嚴(yán)密檢查。主要包括以下幾點，①做好灌漿過程中的質(zhì)檢工作，從而有效控制施工質(zhì)量，主要檢查控制制漿、打孔以及灌漿等工序施工質(zhì)量控制。②做好灌漿工程完畢后的質(zhì)檢工作，主要檢查水庫壩基裂縫、滲透等方面，以確保工程的順利驗收。

3 灌漿施工工藝在水庫除險加固中的應(yīng)用的建議

3.1 壩基冒漿情況

當(dāng)進(jìn)行灌漿施工作業(yè)時，如果發(fā)現(xiàn)壩基出現(xiàn)冒漿狀況，必須根據(jù)冒漿位置狀況的差異性來采取不同的方式進(jìn)行處理。如果壩基底部有冒漿狀況出現(xiàn)，應(yīng)與其它通道聯(lián)合方式進(jìn)行填堵，對單次灌漿量以及時間間隔進(jìn)行控制;如果是壩坡有冒漿狀況出現(xiàn)，則需要對壩坡進(jìn)行開挖回填工作，與此同時，改變原有灌漿方式，且使用間歇或是多次的方式進(jìn)行灌漿，從而確保壩坡充分的吸收漿液;而如果封孔工序中孔口出現(xiàn)冒漿，則表示壩基漿液已填滿，結(jié)束灌漿作業(yè)就可以。

3.2 壩基裂縫情況

當(dāng)進(jìn)行壩基灌漿施工作業(yè)時，如果出現(xiàn)壩基裂縫情況，可通過以下方式進(jìn)行處理。首先，觀測雷鋒出現(xiàn)的方向，并確定縱向裂縫或是橫向裂縫。如是橫向裂縫，應(yīng)立即停止灌漿作業(yè)，及時檢查、分析裂縫原因，且使用粘土回填方式對裂縫進(jìn)行處理。如是縱向濕陷縫，這種現(xiàn)象問題不大，可以繼續(xù)進(jìn)行灌漿作業(yè)，暫不對裂縫進(jìn)行處理。如是縱向劈裂縫，那就必須停止灌漿作業(yè)，裂縫閉合后進(jìn)行灌漿作業(yè)。

4 總結(jié)

總體來講，在水庫除險加固中廣泛應(yīng)用灌漿施工技術(shù)，對水庫的安全性、穩(wěn)定性起著至關(guān)重要的作用。這就要求我們在水庫壩基進(jìn)行灌漿施工的實際工作中，牢記每到施工工藝的同時要全面細(xì)致的做好每道工序，從真正意義上做好水庫除險加固工作，以確保人民的生命財產(chǎn)安全。

［1］曾楚武.水庫大壩安全評價及病險土石壩治理對策研究［D］.華南理工大學(xué)，2010.

［2］敖細(xì)珠.探析水利工程除險加固中灌漿施工的應(yīng)用［J］江西建材，2015(08).

［3］周永光.淺談水庫常見除險加固技術(shù)［J］.科技風(fēng)，2015(09).

［4］佘洪勇.綜合灌漿施工技術(shù)在水庫大壩除險加固工程中的應(yīng)用［J］.廣東建材，2009(12).