水利水電工程防滲灌漿技術要點研究

何永松，何洪兵

(天長市二峰電力灌溉總站，安徽 天長 239300)

水利水電工程防滲灌漿施工是一個較為復雜的過程，在整個施工過程中有著較多的影響因素，如：地質結構、水文情況、混凝土配制情況等，為有效保證整體施工質量，需在實際施工中結合現場施工的情況，加強各個施工環節、各個技術要點的管理控制，嚴格依照設計要求進行施工。

1 工程概況

高峰水庫是由二峰電灌總站管理的一所安徽省重點中型水庫，位于安徽省天長市關塘鄉(現并入冶山鎮)與鄭集鎮交界處，離天長市區約12 km，水庫100 a一遇設計，10 000 a一遇校核，總庫容0.144 9億 m3，水庫以灌溉為主兼起防洪和綜合經營的多年調節中型水庫。水庫灌溉面積16.78 km2，耕地1.51萬畝，水庫保護下游面積86.75 km2，耕地5.12萬畝，人口5.4萬人。大壩在運行的過程中發現二平臺老河槽處出現散浸滲水現象，對其做具體調查主要表現出以下兩種病害現象：

(1)二平臺老河槽段壩體存在縱橫交錯的微型裂縫，其中距離邊沿位置約210 cm處存在一條較為明顯的縱向裂縫，寬度為1 cm。同時在第一段墻體和第二段墻體之間的接縫位置處，存在不均勻沉降現象，高差沉降引起1.7 cm左右的張裂裂縫。

(2)二平臺老河槽段壩體的頂部位置存在多處鋼筋保護層脫落的情況，脫落位置鋼筋出現較為嚴重的銹蝕。此外，壩體施工過程中設置的伸縮縫位置處也出現鋼筋裸露銹蝕現象。

為有效避免二平臺老河槽段壩體滲漏現象繼續擴展，保證壩體整體結構的安全性，針對該段壩體采用防滲灌漿技術進行處理，提升其穩固性能。

2 防滲灌漿技術要點分析

在此次針對高峰水庫二平臺老河槽段壩體的防滲灌漿施工中，主要采用兩種灌漿方法，全孔一次灌漿法和分段鉆孔灌漿法，當孔深在6 m以內時應用全孔一次灌漿法，當孔深超過6m時，則采用分段鉆孔灌漿法[1]。全孔一次灌漿法在應用時按照如圖1所示的工藝程序展開施工。

圖1 全孔一次灌漿法施工工序

2.1 測量放線

施工班組根據鉆孔定位要求進行測量放樣，二平臺老河槽段壩體鉆孔整體分為5排，孔間橫豎間距定為2 m，并呈梅花型進行排列。鉆孔防滲灌漿施工采用從下到上，從兩側到中間的方式進行鉆孔灌注施工。在測量放線的過程中應標注出每個孔的具體點位以及鉆孔深度，為鉆孔施工奠定基礎[2]。

2.2 鉆孔施工

在完成測量放線之后，嚴格依據設計圖紙要求(孔深、孔斜度、孔徑)進行鉆孔施工。結合此次工程項目病害表現特點，孔徑選擇范圍為25～35 mm，孔深主要結合病害裂縫深度進行確定，孔深尺寸應超過裂縫深度1～2 m，確保鉆孔深入到堤壩基層土1～2 m。在實際鉆孔作業過程中，先采用螺旋鉆探芯樣鉆探設備鉆1/10 的先導孔，先導孔的直徑控制在70～110 mm范圍內，在先導孔鉆孔完成之后，從孔中取樣展開分析，以此進一步明確壩身的實際情況，如果發現與設計勘測存在差異，應及時上報監理人員、技術人員，對孔位做出調整，并對調整后孔位坐標做出記錄[3]。為保證整體鉆孔灌注施工質量，實際鉆孔與設計鉆孔位置之間的誤差應控制在10 cm以內。

2.3 漿液配制與灌漿施工

2.3.1 漿液配制

漿液配制質量直接影響到鉆孔防滲灌漿施工的質量，屬于防滲灌漿施工技術應用中十分關鍵的一環。在漿液配制中主要應做好以下幾點：(1)依照設計要求選擇應用制漿材料。在制漿前應進行漿液配制試驗，通過試驗明確材料配制比例，為漿液配制提供基礎，漿液配制應用到的材料主要包括：黏土、膨潤土、水泥、外加劑、摻合料[4]；(2)檢驗配制用材料質量。漿液配制所用材料需達到對應的質量要求，如：黏土應當以重粉質壤土、粉質黏土為主，此類土質具有更高的穩定性，同時成漿率也更高；水玻璃添加劑濃度控制在30～45范圍內；水質檢驗，配制泥漿的水質應不含有過多的雜質。(3)嚴格按照試驗配制比進行制漿。在漿液配制過程中應用泥漿攪拌機進行配制，對漿液進行均勻攪拌，在完成漿液拌制應用到灌注施工之前應對漿液的物理力學性能進行檢測，確保其符合設計物理力學性能指標要求(如表1所示)[5]。

表1 漿液配制物理力學性能標準

2.3.2 灌漿施工

在進行灌漿施工的過程中，應用“少灌多復”的方法。在進行灌漿施工的過程中，(1)采用流動性較大的稀漿進行灌注，在灌注的過程中的逐漸提升泥漿的濃度，直到達到設計規定濃度為止。(2)應用濃度稍高的泥漿對灌注孔進行復灌。后一個灌漿孔灌漿應在前孔灌漿結束之后再進行，且二者之間的時間間隔應在5 d以上。每個孔的實際灌漿次數維持在5～10次，具體根據現場試驗決定[6]。(3)在灌漿施工時，應當限制灌漿的壓力和注入量，采用小注入量的方式進行灌漿，同時將孔口壓力維持在 4. 9×104Pa左右，通過持續灌漿增大孔內的吃漿量，提升灌漿施工質量。如果孔內空間較大，在進行灌注時刻適當增大灌注量。(4)在灌漿時依照先兩側，后中間的方式進行灌注，這樣能夠有效降低施工中冒降的情況出現。灌漿施工時每孔應當一次性灌注完成，通常需對每孔復灌3次，在漿液上升到孔口位置且不再吃漿時才能停止灌漿。

2.4 封孔

在鉆孔灌注施工完成之后應對每孔進行封孔操作，封孔根據孔徑大小確定，其中對孔徑超過35 mm的孔，將含水量適中、直徑在2～3 cm的黏土球放入孔底，然后對黏土球分層搗實，且在搗實過程中向孔內加入適量容重超過1.6的濃漿；對孔徑低于35 mm的孔采用原封孔工藝進行封孔，在封孔完成后注意觀察孔內泥漿，如果存在縮漿的情況，應對孔進行復封施工。

2.5 其它施工要點

在進行防滲灌漿施工的過程中，為保證最終質量，還應注意把握其它工序的一些施工要點，如：裂縫處理、灌注冒降處理、灌注串漿處理等，同時加強灌漿過程中的監測工作，如：密切監測灌漿壓力變化、大壩位移情況、大壩裂縫變化等。(1)洗孔與裂縫處理。在灌漿施工前應采用沖洗方法，向孔內、裂縫內注入大量的清水進行清洗，直到返回的水流變清才能結束洗孔操作，應當注意的是在洗孔與裂縫處理的過程中，應將沖洗壓力控制在1 mpa左右，避免壓力過大損壞壩體孔內結構，同時也避免壓力過小無法順利達到沖洗目的。(2)冒降處理。在灌漿施工中如果遇到堤坡或者堤項出現冒漿的情況，應當馬上停止灌漿，并采用粘性土填充夯實冒漿口，然后再繼續進行灌漿[7]。(3)在進行鉆孔灌漿的過程中，應首先保證灌漿不會影響到大壩整體的安全，并在此基礎上加強的對相鄰孔之間的串漿觀測分析，如果鉆孔對漿液的吸收量較大，在灌注時應采用濃度較大的漿液，同時注意觀察串漿、漏漿的情況，在檢查無問題的情況下持續灌漿，直到灌漿結束。(4)對于二平臺老河槽段壩體裸露在外銹蝕的鋼筋應當做除銹、防銹處理，然后對相應部位進行填筑、修復施工，避免鋼筋持續銹蝕。

3 結語

綜上所述，二平臺老河槽段壩體經防滲灌漿施工處理后，至今未發現滲漏和異常情況出現，防滲灌漿施工取得較為良好的效果。由此可見，在水利水電工程病害處理加固施工中，防滲灌漿施工是一種較為有效的施工方式，但是為了保證其施工質量，在實際操作過程中，應注意把握施工要點，做好每道施工工序的處理工作，以此才能確保最終防滲灌漿施工的質量。