水利水庫工程中帷幕灌漿的施工要點探析

摘要：水利水庫工程是關系國計民生的關鍵性工程項目，能夠在一定程度上反映出地區及國家經濟技術的發展水平。隨著水資源的持續開發利用，水利工程項目的數量不斷增加，規模也隨之擴大，做好水利水庫防滲工程的建設，確保水利工程運行的穩定和安全就顯得尤其重要。文章對水利水庫工程中帷幕灌漿的施工要點進行了分析。

關鍵詞：水利水庫工程；帷幕灌漿；施工工藝；施工要點；水資源開發 文獻標識碼：A

中圖分類號：TV543 文章編號：1009-2374（2016）21-0107-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.21.052

水利水庫工程構筑物長期處于水下，受水流的沖刷和侵蝕，很容易出現滲漏問題，而一旦發生滲漏，將會嚴重威脅水利工程整體的穩定和安全。因此，在水利水庫工程建設中，應該切實做好防滲工程的施工。在當前的技術條件下，帷幕灌漿技術是水利工程防滲施工中比較常見的作用，具有較強的實用性和安全性，能夠起到良好的防滲效果，從而保證水利水庫工程的安全穩定運行。

1 帷幕灌漿施工工藝

帷幕灌漿是指將配置好的漿液通過相應的灌漿設備，灌入巖體或者土層的裂隙和孔隙中，形成連續的阻水帷幕，以減少滲流量，降低滲透壓力的施工技術。帷幕的頂部與混凝土閘底板或者壩體相互連接，底部則深入到相對不透水層中，以阻止或者減少地基中地下水的滲透，從而保證水利工程的穩固性。不僅如此，通過帷幕灌漿形成的防水帷幕與下游排水系統的共同作用，還可以有效降低滲透水流對于水利閘壩的揚壓力。因此，自出現至今，帷幕灌漿技術一直都是水利工程基礎防滲的重要手段之一，在保護水工建筑物方面發揮著不可替代的作用。

帷幕灌漿技術的施工工藝流程如下：

1.1 灌漿孔設置

在正式施工前，需要對施工現場進行勘查，通過相應的施工測量，了解需要進行帷幕灌漿的部位，對相關數據進行收集，合理布設灌漿孔，以確保灌漿效果。按照具體的設計要求，在防滲墻的軸線位置布設灌漿孔，將孔位的軸向偏差控制在10cm以內，深度依照實際需求確定，通常在20～30m，不能超出設計灌漿底線。

1.2 成孔清孔

成孔是灌漿工作的基礎和前提，其質量直接關系灌漿施工的整體效果。在進行成孔作業時，需要依照測量得到的孔位，對鉆機進行安裝，并通過試運行的方式進行調整，確保鉆機運行穩定。在鉆孔過程中，應該關注鉆機的運行狀況，對鉆進速度和鉆進深度進行跟蹤管理，同時確保鉆頭的溫度，及時進行冷卻。成孔完成后，需要進行清孔，對水壓及流量進行控制，按照從下到上的順序，清除孔內的沉渣，為后續灌漿作業奠定良好的基礎。清孔完成后，還需要進行相應的壓水實驗。

1.3 灌漿施工

準備工作全部完成后，就可以進行灌漿施工。為了保證質量，可以按照自下而上的順序分層進行灌漿，并對灌漿壓力進行合理選擇，結合注入率對灌漿的時間進行控制，以保證灌漿效果。在灌漿施工過程中，需要做好回漿的實時監測，若發現回漿濃度超過灌漿濃度，則需要重新配置漿液進行灌注。

1.4 孔洞密封

灌漿完成后，采用5∶1配置比的水泥漿對孔洞內的漿液進行置換，抽出注漿管，采用壓力灌漿的方式對孔洞進行密封。

2 水利水庫工程中帷幕灌漿技術的施工要點

這里結合相應的工程實例，對帷幕灌漿技術在水利水庫工程中的應用情況進行分析。

2.1 工程概況

某水電站屬于該地區整體開發規劃中的重要項目，控制流域面積達到1530km2，設計年發電量達到5200萬kWh，整體建設成本約為1.35億元。工程水庫攔河壩最大高度為22.3m，共設置5個泄洪孔，總凈寬為88.6m，中間壩段為105.5m，大壩總長為126.5m。攔河壩工程為3級建筑，依照50年一遇洪水設計，設計洪水位在42.35m。為了切實保證工程的安全穩定運行，采用帷幕灌漿技術對其進行防滲處理。

2.2 施工要點

在該工程中，經過對施工現場的全面勘查，結合其地質水文信息，采用自上而下、小口徑鉆入，同時封閉孔口，在孔內來回循環的高壓灌漿施工方案，需要結合帷幕灌漿技術的工藝流程，關注四個要點問題：

2.2.1 灌漿孔：應該結合工程的設計要求對灌漿孔進行設置，將孔距控制在3m，同時孔位偏差不超過10cm。如果遇到特殊情況，需要對孔位進行調整，則需要經監理工程師同意后才能進行作業，同時做好記錄工作。鉆機安放完成后，需要通過試運行的方式，對其進行檢驗，并檢查鉆桿、鉆具、鉆頭等零部件的狀態，確保成孔作業的順利進行。另外，在對灌漿孔進行鉆進施工的過程中，需要多次檢測孔斜，一般在孔深小于30m的情況下，以10m為間隔進行檢測，如果孔深超過30m，則應該將間隔縮短到5m，尤其需要注意最初20m的孔斜。在帷幕灌漿中，鉆孔孔底的允許偏差如表1所示：

2.2.2 灌漿段長度：在灌漿施工中采用的是分層分段施工的方式，因此需要預先對灌漿段的長度進行合理設置，將誤差控制在30cm以內。在施工過程中，如果遇到特殊情況，如巖溶地質，則應該控制段長在3m以內。

2.2.3 鉆孔與沖洗：依照設置好的灌漿孔位置，沿井筒中心線的方向，設置三排帷幕灌漿孔，設計孔深為14.6m，采用直徑為108mm的鉆頭進行鉆進作業，并在孔口位置設置θ89mm的法蘭盤。灌漿孔成孔后，以壓力水進行沖洗，清除孔內沉渣，沖洗時間根據實際情況確定，通常都是在回水清澈后再沖洗約10min。導孔作為帷幕灌漿施工中一道必不可少的工序，應該得到足夠的重視，對返水情況良好的孔段進行簡單的壓力處理，施加壓力的時間一般為20min，以5min為間隔對壓力表的數據進行讀取，對壓力進行控制和調節。

2.2.4 灌漿施工：灌漿施工是最為關鍵的工序之一，需要關注兩個方面的內容，一是施工材料。在進行帷幕灌漿施工時，需要結合工程設計要求以及相關標準進行施工材料的選擇，在該工程中，以普通硅酸鹽水泥摻入Ⅱ級粉煤灰，充分混合后作為灌漿材料。如果在施工中遇到斷層或者巖溶區域，則需要在水泥漿內加入相應的外加劑或者其他混合料，并做好記錄和上報工作；二是施工方法。通常情況下，帷幕灌漿施工采用的都是自下而上的作業方式，該工程共設置兩排帷幕孔，需要先對下游排孔進行施工，然后施工上游排孔，依照設計施工方案，將每一排帷幕孔分為三序，依次進行施工作業。當同一排帷幕線上相鄰的兩個先序孔深入到基巖以下15m左右時，才能夠對后續孔進行施工。該工程采用的是孔口封閉、孔內循環的帷幕灌漿法，以鉆桿作為射漿管，依照設計要求延伸到指定深度，將其與孔底的距離控制在50cm以內。在灌漿孔孔口位置，采用孔內阻塞循環灌漿技術，尾管距離孔底的距離同樣不能超過50cm。在灌漿作業過程中，如果出現特殊情況，如冒漿、漏漿等，則應該及時采取相應的應急措施，并制定切實有效的處理方案，經監理工程師審批確認后，才能繼續施工。

3 帷幕灌漿技術應用中的常見問題及處理

在帷幕灌漿施工中，存在著一些比較常見的問題，需要施工人員及時進行處理。

3.1 灌漿中斷

導致灌漿中斷的原因是多方面的，如停電、機械故障、灌漿管堵塞等，容易影響整體灌漿效果。對于這種情況，可以采取相應的措施進行預防：一是選擇性能與規格達標的管材，同時在施工過程中對其進行經常性檢查，確保接口牢固，不存在管道破損或者堵塞的問題；二是使用能夠滿足施工要求的灌漿泵，確保其能夠在最大灌漿壓力下長時間穩定運行。同時應該做好灌漿泵的養護工作，每次灌漿完成后都需要對其進行清洗；三是及時對壓力表進行校核，保證壓力正確；四是做好電力系統的定期檢修，減少停電風險。而如果出現了灌漿中斷問題，應該縮短中斷時間，在保證質量的前提下盡快實現復灌。

3.2 串漿

串漿是指漿液從其他鉆孔流出的情況，會造成漿液的流失和浪費。之所以會出現串漿，主要是由于灌漿孔所處巖層縫隙較多，在相鄰的灌漿孔之間形成連通渠道。對于這個問題，可以同時對串漿孔和灌漿孔進行灌漿施工，并且在每一個孔處都設置一臺灌漿泵。如果條件不允許，也可以在串漿孔漏漿位置的上方設置灌漿塞，對其進行封堵。

3.3 固管

固管主要是指漿液在灌漿管內達到凝結條件，產生膠結的現象。引發固管問題的主要原因是在壓力的作用下漿液失水，同時水泥的水化放熱引發溫度升高，縮短了漿液凝結的時間，也可能是射漿管下端距離孔壁過近，使得漿液在循環過程中堵塞并沉淀在射漿管口位置。對于固管問題，可以采用回旋式孔口封閉器，同時在進行灌漿作業的過程中，定期對灌漿管進行活動，減少漿液凝結現象。同時應該做好回漿量以及回漿濃度的定期檢測，確保回漿管內的回漿量始終在15L/min以上，如果發現回漿濃度過大，則應該立即對漿液進行稀釋。

4 結語

總而言之，在經濟發展的帶動下，我國的基礎設施建設步伐不斷加快，水利水庫工程的數量也隨之不斷增加。作為國民經濟發展中一項非常重要的基礎性設施，水利水庫工程的質量影響巨大，也因此得到了相關部門的高度重視。針對水利水庫工程中的滲水問題，應該做好防滲工作，利用帷幕灌漿施工技術，減少滲漏所帶來的危害，推動水利工程項目的穩定發展。

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作者簡介：劉勝武（1974-），男，江西南昌人，供職于樂平市水務局，研究方向：水利水電工程建筑。

（責任編輯：小 燕）