水利堤壩高壓噴射灌漿技術(shù)

陳守愚

湖南建工集團(tuán)有限公司 湖南長沙 410004

在現(xiàn)代水利工程中，壩基固結(jié)灌漿是一項常見的施工技術(shù)，通過向巖層中壓灌水泥漿液，可以有效填充巖層孔隙裂縫，起到提高巖體彈性模量、增強壩基巖體抗壓強度的作用，對水利大壩運行效果的改善有著重要意義。因此，為充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，本文對水利工程中壩基固結(jié)灌漿施工技術(shù)的工藝流程進(jìn)行探討，并提出壩基固結(jié)灌漿施工質(zhì)量控制措施，為從業(yè)人員提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 灌漿施工的作用

灌漿施工作為水利水電工程項目的基礎(chǔ)，施工工序相對復(fù)雜，通過對各個子系統(tǒng)之間耦合變量的控制，提高工程項目的施工效果，增強工程施工的整體質(zhì)量。其基本作用如下：第一，通過灌漿施工可以保證孔隙及裂隙壓實，使土層的整體結(jié)構(gòu)得到填充，為工程施工提供技術(shù)支持。第二，利用化學(xué)物質(zhì)以及填充的漿液反應(yīng)固化灌注材料，增強水利水電工程的穩(wěn)定性。第三，在前期工程項目施工結(jié)束后，通過灌漿施工方案的落實，可以達(dá)到黏合的作用，改善水利水電工程不同部位的承載能力[1]。

2 水利堤壩高壓噴射灌漿技術(shù)

2.1 優(yōu)化鉆孔技術(shù)

鉆孔作業(yè)是灌漿施工活動的第一個流程環(huán)節(jié)。該項作業(yè)活動的質(zhì)量主要有鉆孔順序、鉆孔直徑等指標(biāo)的操作控制效果來決定。在具體的作業(yè)實踐中，鉆孔的方向必須要始終朝下，孔壁要保持均勻順直的標(biāo)準(zhǔn)，以防止產(chǎn)生孔斜過大的現(xiàn)象，導(dǎo)致施工效果的不合格。為了強化灌漿施工的質(zhì)量保證，必須要嚴(yán)格按照順利開展鉆孔作業(yè)，一般而言，鉆孔順序要與灌漿施工順序保持一致，首先將用于灌漿的鉆孔劃為第一順序，其他的鉆孔一詞進(jìn)行排列，在具體操作過程中，必須要保持認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，防止出現(xiàn)排序上的偏差。

2.2 高壓旋噴試樁要求

根據(jù)針對北支江上游水閘、船閘工程的《圍堰高噴灌漿防滲墻施工技術(shù)要求》，圍堰高壓旋噴防滲墻施工前要求進(jìn)行現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗，且需滿足如下設(shè)計要求方可正式施工：①高壓旋噴防滲墻墻厚≥50cm；②28d抗壓強度R28≥3.0MPa；③允許滲流梯度≥80；④滲透系數(shù)k≤1×10－5cm/s。

2.3 灌漿

為控制灌漿質(zhì)量，技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合工程情況合理選擇灌漿順序與灌漿方法，如選擇孔內(nèi)循環(huán)方式，一次性完成全孔灌漿作業(yè)。同時，也可選擇采取孔內(nèi)分段方式，將灌漿孔劃分為若干節(jié)段，按照從上到下順序分別開展阻塞灌漿作業(yè)，并在已完成灌漿段底面上方50cm處設(shè)置灌漿塞，預(yù)防漏灌問題出現(xiàn)。此外，在灌漿環(huán)節(jié)，應(yīng)掌握以下技術(shù)要點：第一，灌漿壓力控制。根據(jù)試驗段施工情況，準(zhǔn)確驗算最佳灌漿壓力值，保持灌漿壓力值固定不變。同時，在灌漿期間出現(xiàn)注入率大幅提升現(xiàn)象時，必須采取分級升壓方式，根據(jù)灌漿情況適當(dāng)上調(diào)灌漿壓力值，將注入率大小作為灌漿壓力值的調(diào)整依據(jù)。第二，水漿比控制。將水漿比控制在0.6:1，如果實際灌漿量超過300L，或是在持續(xù)灌漿1h后灌漿壓力及注入率并未出現(xiàn)明顯變化時，則對水漿比加以調(diào)整，如調(diào)整至0.5:1，隨后，繼續(xù)開展灌漿作業(yè)。第三，灌漿時間控制。在灌漿期間，持續(xù)對灌漿壓力與注入率進(jìn)行觀測，如果注入率始終未超過1.0L/min，則將灌漿時長控制在30min左右即可。同時，在灌漿期間出現(xiàn)突發(fā)問題致使灌漿中斷，且中斷30min后問題仍未得到解決時，重新開展鉆孔灌漿作業(yè)。

2.4 混凝土裂縫施工灌漿技術(shù)

混凝土裂縫施工灌漿技術(shù)在水利工程的堵漏加固施工中運用最為廣泛，并且施工效果也非常的明顯，裂縫灌漿技術(shù)最早從其他建筑行業(yè)引進(jìn)水利建設(shè)行業(yè)中，這項技術(shù)最早應(yīng)用在大壩的基礎(chǔ)灌漿中，經(jīng)過長時間的發(fā)展實踐，這項技術(shù)也得到了充分的認(rèn)可，同時也得到了進(jìn)一步的推廣[2]。

2.5 正確灌漿順序

第一，分段灌漿法。該施工方法的順序為自上而下。在該方法的施工應(yīng)用中，必須要保證鉆孔的一次性完成，并且在具體的操作當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)依據(jù)從上到下的順序分段開展，每個漿段的施工長度大約為 3-5cm。必須要有效確保整個作業(yè)過程的連貫性，這樣可以較少灌漿施工過程中設(shè)備搬運的頻率，降低施工人員的工作量，從而有效提升施工效率。需要注意的是，該方法在巖石強度較大等施工條件下的應(yīng)用效果較為一般。第二，一次性灌漿法。該施工方法的鉆孔施工也需要一次性完成，施工人員需要完全沿著鉆孔的長度來進(jìn)行相應(yīng)的操作。該方法主要適用于鉆孔深度較小條件下的灌漿作業(yè)，能夠更好的保證灌漿的成型效果。但是在透水性較差等環(huán)境下的作業(yè)效果較差。

2.6 細(xì)化灌漿工程的控制策略

為了提升灌漿施工的整體效果，施工單位應(yīng)細(xì)化各項控制策略，高質(zhì)量落實各項施工工序，為行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展提供支持。第一，控制施工成本。施工人員通過施工工序的完善、施工質(zhì)量的控制等，提高灌漿施工的整體效果，以控制各項施工成本。同時，應(yīng)按照具體施工要求，細(xì)化各項勘察工作，合理選擇工程內(nèi)容，避免灌漿設(shè)備及材料浪費。第二，控制施工質(zhì)量。施工人員將基礎(chǔ)灌漿作為重點，通過孔洞質(zhì)量的控制、鉆孔清潔方案的完善以及灌漿工程的落實等，避免漿液外冒現(xiàn)象。此外，對施工現(xiàn)場的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄能有效提高水利水電工程灌漿施工效果。第三，控制環(huán)境成本。在施工中應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，根據(jù)工程特點以及灌漿工序等，合理安排各項流程，避免施工廢棄物對工程環(huán)境造成影響[3]。

3 結(jié)語

總之，灌漿施工在水利水電工程中的應(yīng)用是一項集專業(yè)性和實踐性于一身的施工作業(yè)活動。只有運用適用的技術(shù)方法和規(guī)范合理的操作，才能有力確保灌漿施工的質(zhì)量，從而為整個工程的高質(zhì)量、高效率完成奠定堅實基礎(chǔ)。