接縫灌漿技術在水利工程施工中的應用探析

東平縣水利局 山東

摘要：在水利工程中，施工人員對施工體各壩段的連接是一大弱點，由于這一部位的連接質量在很大程度上決定了水利工程的使用效果，其地位至關重要。為應對這一問題，接縫灌漿技術應運而生。文中借助接縫灌漿技術的施工原理、工藝特征，探究了該技術在水利工程中的應用效果極其重要性。

關鍵詞：水利工程施工；接縫灌漿技術；應用研究

引言

隨著水利工程項目的增加，壩體防滲技術的不足越發明顯。壩段之間的連接決定了工程整體的防滲效果。現在隨著施工、器械等方面的技術研究的進步，灌漿技術的不斷完善得到了有利的保障。壩段的接縫處理在水利作業中是不可避免的，所以灌漿技術在質量控制方面尤為重要。

1接縫灌漿技術介紹

在水利施工中，由于水利工程屬于大體積混凝土建筑，為了避免溫度變化引起的裂縫，施工過程中必須將壩體進行分段施工。這就導致了相鄰的壩段之間不可避免的產生接縫。同時，大體積混凝土內外的溫差不均也會導致壩體表面產生大量的裂縫。這些存在于壩體的連接縫、裂口以及基礎施工中的破碎帶等部位均會直接影響著水利工程的防滲效果。接縫灌漿技術就是利用混凝土漿液輸送技術將漿液灌注進這些縫隙進行填充處理，將各個壩段連接成為一個整體。接縫灌漿技術一般使用水硬性膠凝材料，如單一的水泥漿液或混合漿液等。接縫灌漿技術的加固、防滲作用主要是利用灌漿技術將灌漿材料與接縫的原有混凝土界面相結合，進行固化反應，對縫隙和積分進行填充和封堵。這樣可以將壩段鏈接成一個受力整體，阻止壩體表面裂縫的擴散。灌漿技術可以對細小裂縫進行處理，有效減少壩體和基礎中水的侵入，減緩侵蝕作用，避免投入使用后的安全隱患。這樣一方面能夠提高壩體的整體性和穩定性；另一方面，接縫灌漿處理的防滲效果顯著，既能提升工程的安全性能又能減少竣工后的工程維護費用。

2 接縫灌漿施工工藝

2.1 灌漿材料

水利施工中常用的灌漿材料可分為水泥漿材和化灌漿材。實際作業時需根據接縫和裂縫的張開度的大小對漿材進行選擇。

2.2 灌漿施工條件

為確保相鄰的兩個壩段完美結合，確保接縫地段達到零空隙并使大壩整體及兩端受力均勻，位于相同高程灌區的灌漿施工應遵循從中部向左右兩端壩肩進行的順序，按序完成各灌區的施工。

（1）混凝土溫度

① 灌區兩端：必須達到設計規定的接縫灌漿溫度；

② 灌區上端：必須達到設計規定的接縫灌漿溫度，且9m厚壓重。

（2）土齡期

壩塊混凝土齡期通常須一般不少于4到 6 個月。

（3）接縫張開度

① 大于1mm，可進行接縫灌漿；

② 小于0.5mm，須作為細縫進行處理。

（4）封閉性

灌漿管道系統須保持與縫面暢通，灌區密封性良好。

（5）灌漿時段

通常安排在低溫時節，以12 月～次年3月為宜。

2.3 灌漿施工順序

壩基基巖接縫灌漿一般安排在相鄰的縱橫縫灌漿之后進行。為提高壩塊穩定性，固結灌漿一般先于接縫灌漿。

（1）同高同程的同類接縫

（2）同高同程的不同類接縫

（3）同高同程的多條接縫

（4）不同高不同程的同類接縫

2.4 施工工藝

2.4.1 灌區的接縫灌漿工序

灌漿的具體操作應該遵循由低到高，由基礎到壩體的順序進行。一般灌漿操作從基礎開始，逐步向上逐層灌漿。在進行當次灌漿操作時要確保上次灌漿以及相鄰區域灌漿已經完成。減小漿材的串漏概率，保證灌漿的密封性和質量。當施工中遇到多種漿材要一起操作時，必須遵循先接縫后化學的灌漿次序。灌漿時出現操作事故要迅速處理，保質保量，減少維護階段的壓力和成本。壩段高層相同時，灌漿需嚴格遵循中間向兩端的施工順序。同時，在對相鄰灌區進行灌漿時要確保施工的間隔在4 天以上。如若工程的人力、設備等條件充足或者工期緊迫，各壩段接縫可以進行連續灌漿施工。但施工作業時需確保施工的間隔小于8h。另外，若壩段間接縫存在若干獨立灌區，灌注施工間隔要求更加嚴格。單獨作業時間隔需控制在10d 以上。連續作業時間隔小于 4h。

2.4.2 接縫灌漿的壓力與控制

在壩體接縫灌漿時，要先對接縫表面與相鄰接縫同時進行起壓和水平壓。平壓壓力需保持在0.2MPa 以下。在上層接縫灌漿準備階段和灌漿作業階段均要進行水循環。且灌漿施工完工后也需進行至少 6h 的通水循環維護。控制好灌漿壓力一方面可以確保漿材經管道運輸的順暢性，提高作業的封閉效果以及漿材與混凝土界面的結合質量。另一方面適當的壓力可以對漿材起到壓力泌水的作用，提升灌漿的密實性。在壓力控制方面可以使用雙向控制法，使用上層排氣槽的壓力進行主控制，使用下層進漿管壓力進行輔助調控。其中，有蓋重灌區和無蓋重灌區的壓力值需分別控制在0.25～0.35MPa和 0.1～0.15MPa。灌漿作業時也可以使用接縫增開度主控、壓力值輔控調節的雙孔方法對增開度進行控制。

2.4.3 接縫灌漿施工作業

灌漿作業的準備階段需要對灌漿設備進行嚴格的檢查，保證灌漿的順暢性。其中 要著重檢查設備的進漿管的通透性和排氣、回漿管的通暢。檢查完畢后可以進行單開出水率的實驗，當其不小于30L/min 且水流無外漏時表示設備運轉正常，可進行灌漿作業。

灌漿時，配好的漿材經灌漿管輸送至接縫處。同時，使用放漿口進行輔助排出接縫內空氣、水等。灌漿作業快結束時，注意觀察漿比，當其大于1.7g/cm3時，按照作業的先后順序對管口進行逐一關閉。為了控制作業壓力值，使其符合設計規定，作業過程中可以采用加大灌漿量、間歇性開啟排氣口等方式。

2.4.4 灌漿結束條件

灌漿作業的結束需要綜合多方面的判斷，一方面需檢查回漿管，觀察漿材比值是否接近濃度最大值。另一方面需觀察灌漿壓力值的變化及接縫增開面的大小，確保符合設計規范。同時，需要測定出漿管的出漿率，當其小于 0.4L/min 時進行計時，20min 后才能停止作業。

停止灌漿作業后，按照先閥門后機械的順序進行關閉，且需控制閉漿持續時間大于 36h。灌漿完成后，需組織人員對接縫和裂縫處的增開度進行測定和記錄，并聯合監理方進行作業質量的檢測，評估質量合格后才允許進行余下工程的施工。

3接縫灌漿實施時的質量監控

3.1接縫灌漿的質量檢測

在灌漿工作完成之后，相關的工作人員和技術人員就需要對于灌漿區域的質量以及孔隙進行相應的監測和檢查。并及時的記錄好灌漿的整個過程進行情況。對于灌漿之后質量較差的區域還需要進行有針對性的檢測，然后進行相應的改進保證這些區域的灌漿質量達到規定的要求和水平。

3.2注漿質量控制

漿材的灌注階段是整個灌漿作業的核心，注漿作業的質量直接決定整個灌漿施工階段工程質量。為了避免注漿時出現串漿、壓力控制不穩定以及突發事件處理經驗不足等諸多問題，保證施工質量，作業時需注意到以下幾點。

3.2.1 注漿壓力

注漿壓力是漿材在管中輸送的直接動力，直接關系到出漿的流暢性和連續性。同時，穩定、適當的壓力值有利于接縫灌漿的泌水和保證密封性，促進漿材密實度和與界面的粘合性。對于地基破碎帶、裂縫等進行注漿時，首先要對基底巖石的性質進行判斷。當巖體較為完整時，可以逐步提升注漿壓力，使其滿足設計標準值。如若基底巖體較為破碎或形成溶洞，需控制壓力由低至高依次提升，減少因壓力提升過快導致的漿材浪費、流失。

3.2.2 封孔作業

注漿作業完成后，需要對留下的注漿孔進行封孔作業，保護連接漿材。封孔的質量控制主要是對反出漿進行濃度和比重的監測，若數值過大需改為純壓方法進行封孔作業。

結語

目前，水利工程的建設正處于繁盛發展階段，工程的施工技術日新月異。由于壩體大體積混凝土施工技術日趨成熟，故壩體的防滲技術逐漸主導著整個水利工程的質量。接縫灌漿技術的操作便捷、防滲效果出眾，發展的潛力巨大。良好的作業準備和完善的控制技術可以增加連接的密實度和粘合性，減少漿材的浪費，提高接縫施工的效率、縮短工期。

參考文獻：

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