灌漿技術在水利水電工程大壩施工中的應用分析

趙永鋒

（合肥工業大學設計院（集團）有限公司，安徽 合肥 230009）

大壩建設施工是水利水電工程施工中的重要組成部分，大壩的建設質量直接影響著整個水利水電工程的整體質量和水利水電工程后續的運營使用感受。大壩施工涉及的施工技術類型多，其中灌漿技術就是其中一種。為了保證水利水電工程能夠真正地為民生服務，就必須重視大壩施工，開展實地調研工作，根據地質勘察報告與施工要求來設計編制科學的施工方案，選擇恰當的灌漿技術，避免滲漏問題的出現，提升大壩結構施工的穩定性，從而建設出高質量的水利水電工程，服務區域經濟發展與滿足民生需求。

1 工程概況

某水庫地處邯鄲涉縣與山西省黎城縣交界處，該水庫主要承擔著防洪、養殖及灌溉等功能，是一座具備多種功能的綜合性水庫。該水庫總庫容量為2 100萬m3，其中樞紐工程主要由大壩、溢洪道、高低涵等組成，大壩高度為37.5 m，壩長為535 m，灌溉面積12萬畝，多年平均供水量2 000余萬m3。

2 灌漿技術概述

2.1 灌漿技術的定義

灌漿技術優勢突出，價值高，在水利水電大壩施工中應用廣泛。灌漿技術的應用情況直接影響著大壩的建設質量，恰當運用灌漿技術能夠提升水利水電的施工質量，減小對環境的影響，保護周邊居民與建筑安全。

2.2 灌漿技術的分類

根據水利水電工程的施工特點可將灌漿技術細分為多種類型，如帷幕灌漿、固結灌漿等。灌漿技術的應用原理是向建筑物的縫隙處灌注易凝固的液體材料，液體材料配比及用量要根據建筑物的施工實際來確定，并且在施工過程中需要通過專業的灌漿設備，輔助鉆孔設備來完成灌注，從而使得漿液充分填充到縫隙內部。其中，基巖的灌漿方式也可以分循環式與純壓式兩種。兩種灌漿方式所應用的設備及遵循的技術操作規范有所不同，純壓式灌漿技術比較適用于裂縫較大的縫隙施工，在施工時灌漿孔的深度要達到10 m，平緩灌漿，排除冒泡。而循環式灌漿的適用性好，適用于各種類型的裂縫，施工位置為注漿孔的空白區域，在灌漿過程中需要保證漿液持續流動，并做好顆粒下沉的預防工作。目前，國內水利水電大壩施工中循環式灌漿技術應用更廣。

2.3 灌漿施工的重要性

隨著我國基礎設施建設的步伐逐步加快，水利水電工程的數量和規模在不斷地加大，對我國水利工程的質量也提出了更高的要求。水利水電工程在社會發展中一直都發揮著重要的作用，如果在使用的過程中出現了任何質量問題，就會誘發更加嚴重的經濟損失，甚至直接給工程承建方帶來不良的影響。因此，灌漿施工技術在水利水電工程中的應用顯得尤為重要。

2.4 灌漿施工的原則

水利水電工程灌漿施工的原則如下：第一，采用混凝土澆筑的方法進行施工，最大限度地為后續工程施工奠定良好的基礎。第二，在灌注水利水電工程時需要嚴格遵循新的灌注順序，更需要遵循“先重大，后重小”的重要原則。

3 灌漿技術在大壩中的問題

隨著經濟的進步與社會的發展，我國的水利水電工程建設規模正在不斷擴大，建設要求也更加的高。然而，雖然我國水利水電工程的建設數量在不斷增加，但是在質量控制上仍存在著一些不足。我國國土面積遼闊，不同地區之間的水文及地形情況差異巨大，水利水電工程大壩環境復雜，施工難度大，加上當前加固技術有限，國內的水利水電工程大壩的結構穩定性較低，水利水電工程建設水平還有較大的提升空間。在大壩施工中選擇合適的灌漿技術，能夠加固大壩，處理施工中的突發情況，彌補缺陷。目前施工中存在的問題包括以下幾點：

3.1 未能做好大壩加固處理

未能做好大壩的加固處理，或者是加固不到位，就會導致裂縫的出現，發生滲漏問題，影響水利水電工程的正常運營。影響大壩加固質量，產生裂縫的因素較為復雜，可能是灌注漿液材料在凝固后彈性發生斷崖式下降，不能達到設計要求，或者可能受到溫度的影響，熱脹冷縮嚴重，大壩結構應力差巨大，進而導致裂縫的出現。此外，溫度過高及溫差過大容易導致在灌漿過程中發生冒泡現象，一旦漿液材料在施工過程中冒泡，就會形成泡沫狀結構，這種泡沫狀結構穩定性差、脆弱，整個大壩結構的強度難以達到標準，增加項目成本，拉低整個水利水電工程的建設質量。

3.2 未能對大壩定期進行養護和維修

若在水利水電工程投入運行使用后，未能夠定期對大壩進行定期養護和維修，那么大壩的使用壽命也很難得到保證。因為在水利水電工程發揮灌溉、防洪及發電等作用時，大壩要承擔其應有的責任，長此以往大壩就會出現腐蝕與損壞。如果不對大壩及其他構件進行有效養護，就會使得大壩結構失穩，設備出現老化，影響水利水電工程服務經濟與民生。

3.3 未能遵循有關的施工規范

水利水電工程的施工未遵循明確的施工規范，其防汛、照明等系統的施工沒有立足施工實際，忽視施工操作規范，質量管理控制方案編制不合理，管理經驗落后，管理模式單一。若未能根據施工規范來進行各個系統的施工管理，就會造成難以在規定工期內完成施工，不能滿足新形勢下對水利水電工程的需求，影響國民經濟的發展，降低人民群眾的幸福感。

3.4 沒有認識到水利施工清理的重要性

在進行水利水電施工時，未能夠認識到清理工作的重要性，清理工作做得不到位，進而導致灰塵或落葉殘根飛入地基，灰塵與落葉殘根不是施工材料，或者說不是直接的施工材料，強度低，飛入地基后將使得原來材料的強度被降低，影響大壩建筑結構的穩定性與可靠性，進而造成整個水利水電工程質量下降。

4 灌漿技術的應用

灌漿技術在水利水電工程大壩施工中應用的范圍大，結合施工實際與水利水電工程項目需求，需要應用灌漿技術對大壩加固，提高結構的穩定性與安全性；出現坍塌或裂縫時也需要應用灌漿技術來對大壩進行施工；為了減小自然因素對大壩的破壞，如地震等地質災害，需要應用灌漿技術來加固大壩；出現突發情況，如滲漏問題時，也要開展灌漿作業，彌補缺陷，提高水利水電工程的質量。灌漿施工的機制主要包括擠壓灌漿、滲透灌漿及劈裂灌漿，在選擇灌漿技術時要充分考慮大壩施工的實際情況，下面對水利水電大壩施工中灌漿技術的應用進行介紹：

4.1 控制泥漿凝結速度

灌漿技術的應用及灌漿作業的時間安排，要根據施工方案與施工工期來進行確定。鑒于在開展水利水電工程大壩施工時，泥漿的凝結速度會受到地形地質以及天氣水文等因素的影響，為了保證大壩結構的穩定性，就要對泥漿凝結速度進行合理控制，避免因為泥漿凝結時間過長而導致底部滲漏問題的出現。泥漿凝結速度的控制可以從了解控制泥漿的流動情況入手，實施逐漸灌漿，科學合理控制泥漿的流動速度及吸漿現象，還可以根據施工實際來調整配比，保證泥漿組份與灰水比重恰當，必要時可以適當添加外加劑，從而實現對泥漿凝結速度的控制。此外，也可間歇性地開展灌漿作業，保證泥漿凝結質量，提高大壩結構的穩定性。

4.2 漏水通道灌漿

由于我國地形變化大，地質環境復雜多樣，所以不同地區的水利水電大壩施工環境與施工條件也存在巨大差異。針對漏水結構的灌漿作業，需要運用模袋灌漿技術，選擇合適的填充配料，通常選擇的填充材料是大粒徑砂石，再利用尼龍或聚丙烯材質的袋子來展開配料的填充，輔助雙槳灌漿技術，并使得水泥漿與速凝劑充分混合，再將混合好的材料灌入施工區，從而實現對漏水點的控制，提升水利水電工程的整體質量，延長使用年限。

4.3 接縫灌漿技術

壩體的填筑是整個水利水電大壩施工的重要組成部分，壩體的填筑質量直接決定著大壩結構的穩定性，影響著水利水電工程的整體質量。因而，在開展壩體填筑施工時，要對填筑工作進行科學設計與合理規劃，結合工作量和水利水電工程項目需求來編制施工方案，選擇恰當的施工技術及工藝。其中，在進行壩體填筑時要格外重視接縫的處理，合理選擇處理技術。應用最多的接縫處理技術主要包括重復灌漿、騎縫灌漿和盒式灌漿3種。為了保證接縫處理質量，要立足施工實際情況，綜合考慮接縫類型和灌漿技術的特點，科學選擇灌漿技術，并且可以使得這三種灌漿技術相互補充來進行施工初級，提高灌漿作業的效率。在進行灌漿施工時要控制灌漿壓力，保證泥漿流動，并保證泥漿粒徑達到設計要求，接縫灌漿開張到位，通常情況下，灌漿作業時的壓力保持在0.2 MPa左右，接縫灌漿開張度應控制在1～3 mm范圍內。

4.4 淺層巖溶地區灌漿技術

不同地區所要配合的灌漿技術也會有所不同。廣大施工人員需要在分析當地具體情況的基礎上選擇真正合適的灌漿技術。在淺層巖溶地區運用灌漿技術時注意先挖出巖溶地區內部的砂石，之后再配合水泥進行填充，這樣才能夠保證巖溶地區壩體變得更加穩定，為人類事業造福。

4.5 深層巖溶地區灌漿技術

通常可以將巖溶深度大于50 m之處稱為深層巖溶地區。面對如此特殊的地理環境，專業人員需要運用灌漿技術來使得內部的材料在較短的時間內得以融合，最終能夠在控制施工成本的基礎上延長大壩使用的時間。

4.6 高壓旋噴灌漿技術

在巖溶地區修建大壩時需要配合高壓旋轉灌漿技術來直接修復壩體。多數施工人員會借助高壓旋噴技術來直接灌溉大壩，之后再利用合適的鉆井設備進行灌溉，這樣才能夠使得灌漿的過程達到理想的深度。

從上述的分析可以看出，只有結合實際情況來充分重視灌漿技術內部的每個環節，才能夠讓灌漿技術發揮更大的作用。施工人員可以運用裝有尖端的噴嘴來直接進行灌漿，這樣才能夠使得灌漿可以直接深入理想的深度，如果能夠和周圍的土壤進行攪拌之后再進行灌漿，自然可以使得大壩變得更加穩定。

5 結語

綜上所述，科學應用灌漿技術能夠有效提升大壩結構的穩定性，保證水利水電工程施工質量。要綜合根據水利水電工程的項目需要和灌漿技術的特點來選擇灌漿技術，從而為大壩結構穩定性提供技術支持。在完成灌漿施工后，要做好質量檢驗，對大壩施工及整個水利水電工程施工進行檢驗，保證質量達標后再投入運行使用，并且要重視后期的養護與檢修，做好日常養護，保證大壩結構的穩定性，促進我國水利水電工程建設的健康發展，滿足人民群眾的多樣化需要，為國民經濟的發展提供動力。相信未來灌漿技術在水利水電工程中發揮更大的作用。