水工建筑物水泥灌漿施工作業(yè)的質量控制策略探究

張倬聰

摘 要：在當前水工建筑物施工中，水泥施工是其中的重要組成部分，對整個施工質量產生直接影響。在本次研究中，將會結合水工建筑物的實際情況，對水泥灌漿施工作業(yè)的質量控制手段進行了研究，達到了提高灌漿作業(yè)水平的目的，具有理想效果。

關鍵詞：水工建筑物 水泥灌漿 質量控制

1.前言

水工建筑物的水泥灌漿形式多樣，包括擺噴灌漿、高壓旋噴灌漿等，這些灌漿技術都對質量控制作業(yè)提出了嚴格的要求。在這種情況下，為了確保水泥灌漿施工作業(yè)的最終效果可以滿足水工建筑物質量要求，就需要從作業(yè)流程入手，制定嚴格的施工質量控制方案，確保可以全面提高水工建筑物施工質量。

2.建筑物水泥灌漿施工作業(yè)的質量控制方法

2.1水泥灌漿蓋重的控制

在當前水工建筑物水泥灌漿施工中，考慮到灌漿的壓力較大，所以為了保證施工質量，需要在有蓋重的條件下開展施工。在這種情況下，對上部結構的混凝土蓋重提出了一定的要求，在理想的蓋重條件下，有助于增加灌漿壓力，改善灌漿質量，但是蓋重厚度過高不利于保證灌漿工期，所以在很多大型水利工程項目中，上部的混凝度厚度較大，所以需要根據設計規(guī)范控制蓋重混凝土規(guī)格，保證施工順利正常運行。

2.2對透水率的控制

結合廣東省的實際情況，嚴格確定水泥灌漿的設計指標，包括透水率等。廣東省的水泥灌漿的透水率被控制在5以下，且固結灌漿的透水率小于等于10LU，若不能達到這一目標，將會導致水庫出現蓄水困難，影響效果。為了實現這一目標，在施工質量控制中，應該重點關注以下幾方面內容：（1）根據設計圖紙、當地地質、水質等選擇合適的水泥，包括普硅水泥、硅酸鹽水泥甚至是特種水泥等，保證水泥的標號滿足設計標準。一般情況下，水工建筑物的灌漿強度等級至少為42.5，并且細度為80微米篩余≤5.0%。所以在施工階段，拌和用水標準應該與混凝土拌和用水相同，根據灌漿漿液的性能要求，合理的向其中添加減水劑、速凝劑等。（2）壩基帷幕灌漿應該在蓋重混凝土強度滿足設計標準后開始，當固結混凝土灌漿結果顯示達標后，遵照“先灌下游排，后灌上游排”的標準開展施工，每排的工序劃分為二序或者三序，但是在單排帷幕灌漿中，必須要保證三序灌漿，并且在率先灌漿的一排上設置先導孔；先導孔的間距視水工建筑物的規(guī)格而定，一般的間距為20-24m；為了保證布孔質量，還可以按照該排孔數的10%做參數控制，確定準確的參數。在灌漿施工階段，嚴格控制同排相鄰兩個孔的灌漿高度差，必要情況通過抬動實驗確定具體參數。

2.3水泥灌漿施工中的其他質量控制要點

目前，大多數的水工建筑物水泥灌漿施工設計上都會采用自上而下的分段灌漿施工工藝，所以為了保證施工質量，就需要從這一點入手，確保鉆具根據規(guī)范要求選擇合理的鉆進方式，如金剛石鉆頭鉆進、回轉式轉機轉進等，并將孔位差控制在10cm之內，且成孔后的孔徑要超過56mm。同時，注意檢查先導孔以及其他孔的質量，根據取芯質量檢驗的相關要求，做好其他準備工作。在每一段鉆孔結束后，測定孔底的殘留物情況，避免殘留物厚度超過20cm，若殘留物厚度超過這一標準，可以考慮高壓沖洗的方法徹底清除孔內殘留物。

在灌漿方法的選擇上，普遍采用循環(huán)式灌漿法，在這種方法中，保證射漿管與孔底之間的距離理想，且灌漿段的長度為5-10m；針對施工過程中遇到的不良地質區(qū)域，還可以在這一標準下適度縮減。在首段施工中，段長不應超過3m，并且灌漿過程中必須要注意漏漿問題，因此首段灌漿應單獨灌注并待凝24H以上。

在漿液的選擇中，一般采用純水泥漿液，而在特殊的施工環(huán)境下，可以根據現場施工要求，對漿液作出調整，包括混合漿液、穩(wěn)定漿液、細水泥漿液等，這些漿液的性能都有著明顯的差別，都會對施工質量產生影響，這就需要技術人員根據整個項目的情況作出調整。

3.灌漿壓力的選擇

在水工建筑物的水泥灌漿施工階段，灌漿壓力是影響施工質量的控制因素，與孔深、巖層性質、灌漿段上有無壓重等藝術無關，可以參考類似工程所用值進行設計，并根據現場灌漿試驗確定參數。在灌漿壓力的選擇中，應該關注一個標準：當地層吃漿量很大、在低壓或“無壓”下即能順利地注入漿液時，應控制注漿率不能太快；當地層吃漿量較小、注漿困難時，應盡快將壓力升到規(guī)定值，不能長時間在低壓下灌漿。根據這一要求，在整個灌漿施工階段，需要根據兩方面的要素來控制注漿率，分別地層條件、施工條件，相關資料如表1所示。

也有研究認為，控制灌漿壓力是灌漿質量的重要因素，所以灌漿壓力應該根據設計要求作出靈活的變化，并且為了保證質量，技術人員應該掌握灌漿壓力不變注入率持續(xù)減少而壓力持續(xù)升高問題。因此，掌握好灌漿段的最大設計壓力，將注入率控制在1L/min水平，判斷此期間的灌漿壓力變化情況，并根據持續(xù)30min的灌漿結果作出合理的評估；在封孔時，以水灰比為0.5的濃漿液，采用全孔灌漿封閉法，在最大灌漿壓力下置換孔內稀漿、積水等，并完成封孔。

總體而言，在整個施工階段，水工建筑物的水泥灌漿質量就是要對工序過程進行控制，因此必須要從整個水工建筑物的全壽命周期角度出發(fā)，對任何一道灌漿工序進行公職，必須要嚴格發(fā)揮監(jiān)理人員、向項目經理等在提高施工質量中的作用；在施工結束之后，注意檢查孔的數量等是否滿足規(guī)范要求，并了解灌漿作業(yè)范圍沿軸線方向分布是否滿足設計要求，并評估這種外延是否具有必要性。

4.漿液變化的質量控制思路

在水工建筑物水泥灌漿施工中，漿液的變化必須要遵照“由稀到濃”的變換過程，逐層進行變化。在沒有特殊技術標準的情況下，其變換的規(guī)則可以采用5：3、3：1、2：1、1：1、0.5：1的流程進行逐級演變，當然這種排序不是固定的，還應該根據具體環(huán)境進行調整，例如注水率增加時，還可以考慮進一步增加漿液的濃度。在這個過程中，水泥漿液中的水主要具有兩方面的作用，包括加快水泥漿液的凝結硬化、保證水泥漿液具有理想的流動性等。所以在灌漿質量管理中必須要認識到一個問題，那就是超過水泥漿水花之外的水，這些水在完成顆粒的分散與運載之后，將會變成多余的水，這些多余的水會導致水泥顆粒在漿液中分層，進而影響整個水泥漿液的性能，導致水泥連續(xù)性終端，出現水泡、空囊等不良問題。所以針對這種情況，必須要關注漿液的變化，做好質量控制。例如，當水灰比從0.5逐漸上升時，發(fā)現漿液的粘度、粘聚力等參數都在發(fā)生著明顯的變化，其初凝時間增加、析水率增強，由此可以發(fā)現水灰比使用稠漿能改善漿液的穩(wěn)定性，但減小水灰比，又可使粘聚力增大，漿液的流動性變差。根據這一結論，相關人員在漿液變化的質量控制，可以根據水工建筑物的灌漿施工要求作出有效的調整，將漿液的流動性控制在理想范圍內。

5.結論

在當前水工建筑物水泥灌漿施工階段，灌漿施工質量對整個水工建筑物性能產生直接影響。因此對于相關技術人員而言，必須要嚴格按照水工建筑物的性能要求，對水泥灌漿的施工工藝進行改進，包括漿液的變化、灌漿工藝的選擇等，都應該成為其中的重點內容，這也是保證施工質量的關鍵所在。

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