水利工程中帷幕灌漿施工技術(shù)的有效運用

袁勝利

(中國水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 611730)

0 前 言

目前，帷幕灌漿技術(shù)是施工單位最為常用的一種水工建筑防水防滲漏處理方式，且在工程實踐中取得了很好的應(yīng)用效果。帷幕灌漿技術(shù)的應(yīng)用原理是在大壩基地的基巖中鉆出一排排帷幕式的孔，再向孔內(nèi)灌注混凝土漿液，最終形成具有防滲漏效果的帷幕式防水層，以保護整個水利工程的基底安全。本文從帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用的特點和方法出發(fā)，就帷幕灌漿技術(shù)施工中的關(guān)鍵點問題進行分析，以促進該技術(shù)在水利工程中的有效運用。

1 水利工程中帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用特點

1.1 帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用特點

1)經(jīng)濟成本低，施工簡單易行。帷幕灌漿技術(shù)處理大壩基底防水防滲漏問題具有低成本、易操作的優(yōu)勢，只需要在合適位置鉆孔澆筑水泥形成難以侵蝕的防水帷幕，就能輕松地解決水的滲漏問題。帷幕灌漿技術(shù)投入的成本僅僅是水泥，可以以最小的成本投入、最低的能耗投入，解決大壩基底滲漏問題；且帷幕灌漿操作非常簡單，技術(shù)上只需要控制打孔定位以及對灌水泥漿的操作把控，利用水泥的凝固時間，便可以很快形成帷幕屏障，不僅經(jīng)濟環(huán)保，而且簡單易行，成為水利工程施工中最為常用的防滲漏施工技術(shù)。

2)安全性高，可靠性強。帷幕灌漿技術(shù)是目前水利工程施工中較為安全的防滲漏應(yīng)用技術(shù)，該技術(shù)實踐驗證，安全性高、可靠性強，備受施工單位推崇。其主要原因在于，水泥凝固成幕墻以后自身的防水、防滲漏以及防腐蝕能力很強，在做帷幕灌漿之前，只需要根據(jù)水利工程的設(shè)計規(guī)模以及根據(jù)水文地質(zhì)條件計算出基底處河水的壓力，然后設(shè)計相適應(yīng)的帷幕孔大小，形成能夠抵抗較大壓力的帷幕防水層，是一種極為安全、可靠的防水防滲漏技術(shù)。

3)技術(shù)應(yīng)用成熟，適用性廣。帷幕灌漿技術(shù)已經(jīng)非常成熟，各施工單位在水利工程項目施工中應(yīng)用廣泛，且由于其具備成熟的技術(shù)應(yīng)用能力，不僅在水利工程中應(yīng)用廣泛，而且在其他跟水工相關(guān)的建筑工程中同樣適用，具有廣泛的技術(shù)適用性和成熟的技術(shù)實踐條件。

1.2 帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用方法

1)一次性全孔灌漿。一次性全孔灌漿指的是在鉆孔以后，通過向多種鉆孔孔內(nèi)同時澆筑混凝土，一次性形成帷幕防水墻的形式。該方法簡單易行，且一次性澆筑成型時，省去了中間停頓的時間，技術(shù)實施高效、便捷，可以大大縮短工期。但由于需要同時對所有孔位一次性不間斷地灌漿操作，因而，對施工地形、水勢等條件有一定要求，需要在平穩(wěn)地形且水流速較慢的環(huán)境中施工操作，否則很容易影響到施工質(zhì)量。

2)分段式灌漿技術(shù)。分段式灌漿技術(shù)對地形、水文環(huán)境等都有著更強的適用性，依據(jù)分段施工順序的不同，可以分為由上而下灌漿和由下至上灌漿兩種方式。自上而下的帷幕灌漿方式需要根據(jù)鉆孔深度以及孔位高低合理布置灌漿工序和區(qū)域劃分，避免灌漿時工序錯亂或孔位之間距離過大，且在灌漿操作時要始終保持上部孔位先灌漿、下部孔位后灌漿的順序，以確保灌漿澆筑的質(zhì)量；自下而上的灌漿方式與上述灌漿順序剛好相反，一般應(yīng)用在硬巖的地質(zhì)環(huán)境中，能夠有效避免冒漿，也是一種常用的灌漿方法。

2 水利工程中帷幕灌漿施工技術(shù)運用的關(guān)鍵

2.1 鉆機造孔

造孔是帷幕灌漿施工的第一步，也是最為重要的一步，鉆孔設(shè)計形式與鉆孔質(zhì)量與帷幕灌漿施工整體質(zhì)量息息相關(guān)。為此，首先，要合理選擇鉆孔的方式，常用的有回轉(zhuǎn)式和沖擊式的鉆孔形式，施工單位需根據(jù)孔位設(shè)計大小、深度等特點合理選擇鉆孔方法；其次，孔位對于形成帷幕屏障影響很大，因此，在對孔位設(shè)計時必須保持在一定的偏差范圍，孔位之間的距離不宜過大(一般保持在5 m范圍之內(nèi))，根據(jù)孔的深度不同，孔與孔之間的偏差也有所區(qū)別，具體如表1所示，孔深一旦確定以后，要確保每個孔之間的鉆孔深度保持一致，不能超出偏差范圍；再次，為確保鉆孔尺寸大小保持一致，每次鉆孔之前要對操作平臺進行清理，并及時調(diào)整鉆孔機的位置、高度等，確保鉆孔機架設(shè)高度相同；此外，鉆孔時還應(yīng)根據(jù)巖石強度等地質(zhì)情況的不同合理選擇鉆機的鉆頭型號及材料，提高鉆孔工作效率。

表1 帷幕灌漿鉆孔測斜最大允許偏差值 單位：m

2.2 裂隙沖洗

在鉆孔完成以后，需要采用高壓水槍對孔內(nèi)裂隙進行沖洗，以確保孔位內(nèi)不積存雜質(zhì)，提高灌漿質(zhì)量。高壓水槍產(chǎn)生的高壓水流可以有效帶走孔內(nèi)雜質(zhì)，清除鉆孔時孔壁上殘留的巖渣，是一種較為常用的裂隙沖洗方式。一般沖洗時，采用單孔沖洗方式，持續(xù)沖洗10～20 min以后，靜置等待沖洗水清澈，觀察沖洗質(zhì)量，再繼續(xù)沖洗10 min左右，繼續(xù)觀察，直到孔位內(nèi)無雜物殘留、孔壁及周邊無巖渣等出現(xiàn)。

2.3 壓水試驗

壓水試驗是檢驗鉆孔質(zhì)量、確保灌漿成功的重要舉措，帷幕灌漿之前，必須通過壓水試驗確定鉆孔質(zhì)量的合格。壓水試驗一般與裂隙沖洗同時進行，這樣做可以大大節(jié)省工程施工周期。壓水試驗的方式也較為簡單，一般采用簡易壓水形式，同時壓水試驗過程需要按照自上而下順序進行。壓水試驗的目的是提前檢驗孔位對灌漿壓力的承受程度，因此，在試驗之前需要計算出孔位試驗承受壓力，一般按照灌漿時所需壓力的80%計算。壓水試驗過程中需要根據(jù)技術(shù)要求，按照規(guī)定的壓水時間和注入量執(zhí)行。壓水試驗的最終成果由透水率來反映，即在進行多道壓水試驗采集的透水率明顯呈遞減趨勢時，則可以判定孔的質(zhì)量滿足帷幕灌漿技術(shù)要求，且灌漿后可以達到防滲漏標準。

2.4 水泥灌漿

水泥灌漿是其中最為關(guān)鍵的一步，決定了帷幕灌漿技術(shù)應(yīng)用的成敗。為此，必須確保水泥漿的配制質(zhì)量，水泥漿配制時必須按照一定的技術(shù)規(guī)范要求執(zhí)行，要求采用新制的、無受潮或結(jié)塊等問題的水泥材料，在制漿中，可以采用普通的硅酸鹽水泥，還必須達到P·O 42.5R 的強度等級，還必須保證水泥細度要求在80 m方孔的篩余量低于5%；水泥漿配制時需要加入一定的添加劑進行攪拌，因此，在對于添加劑選擇上，必須嚴格把關(guān)，按照計算所需的配比與選型要求，合理選擇所需的添加劑，并嚴格控制各添加劑的規(guī)定劑量，不能多放也不能少放，以保障水泥漿的使用性能；水泥漿配制完成以后，開始帷幕灌漿，這也是整個技術(shù)實施中的最為重要的環(huán)節(jié)。首先，需要根據(jù)工程規(guī)模、地形條件及水文條件的需要，選擇一次性全孔灌漿或分段式灌漿的方式；其次，按照確定的灌漿方式開始灌漿時，整個過程要及時關(guān)注灌漿壓力的變化，必須確保灌漿壓力始終保持在計算的壓力范圍值以內(nèi)，避免灌漿壓力出現(xiàn)失衡的現(xiàn)象；此外，灌漿過程中要時刻關(guān)注灌漿效果，一旦發(fā)生冒漿、漏漿或串漿現(xiàn)象，可通過封堵、限流等方式及時清理，確保灌漿質(zhì)量。

2.5 封孔處理

灌漿結(jié)束以后要進行封孔處理，封孔處理也需要講究一定的方法，一般多采用置換、全孔壓力灌漿封孔等方法，只有方法得當，才能夠保證封孔質(zhì)量。

3 結(jié)束語

帷幕灌漿技術(shù)是水利工程施工中常見的防滲漏處理手段，也是水工建筑中較為安全可靠的處理方式，施工單位應(yīng)重視帷幕灌漿技術(shù)的應(yīng)用特點和實施操作管理，不斷加強帷幕灌漿施工過程中的技術(shù)管控，確保帷幕灌漿技術(shù)的實施和應(yīng)用質(zhì)量。

[ID:010449]