接縫灌漿施工技術在水利工程中的應用探究

丁建平

（蘭州市中川上水綠化管理處 甘肅蘭州 730070）

水庫在開始蓄水時，都要借助接縫灌漿技術對其實施有效控制，且對其灌漿管路既可以采用塑料管，同時又可以預埋鐵管，或者也可以使用塑料拔罐，根據要求的既有步驟展開施工。第一步，先處理塑料管，并將塑料管放入土中充氣，當混凝土達到顯示強度時，就要取出塑料管，目的是保證通路。第二步，澆筑過程要盡量杜絕管路堵塞的問題。借以信息記錄及壓力檢測等各種工序，對其工程品質進行進一步分析。但要注意的是，完成灌漿活動之后，要經過1個月的時間才能開展相應的檢測工作。

1 接縫灌漿技術在水利工程施工中的應用原理

接縫灌漿技術在水利工程中的實踐應用有效地提升了工程的施工質量和施工效率，并且該技術在工程當中發揮著非常重要的作用。具體來說，接縫灌漿技術的應用原理可以總結如下。對于水硬性凝膠材料而言，其種類往往比較多，如水泥漿液、水玻璃與水泥混合而成的混合漿液。運用水硬性膠凝材料于水利工程土石界面地段借助接縫灌漿技術封堵并察看其固化反應，可以有效地緩解因水利工程土質較差對工程施工產生的影響，合理改善溶洞、裂縫、孔隙、土洞或地基較軟等問題，目的是確保水利工程原始土石可以及時有效地銜接接縫灌漿漿液，以便于維持土地結構的穩定性，并使其固化，繼而形成獨立的受力整體，以能夠承擔因地面施工而產生的壓力。運用接縫灌漿技術不僅能夠隔水封閉繼而生成水平帷幕，以助于封堵地下水通道，還能夠有效防止持力層因地下水活動而帶來的負面影響，與此同時，如果因受季節變化的影響造成地下水位變化或是地下水在遭到震動時使地表形態發生改變，此時在基巖面地段位置的巖溶裂隙水就能及時消除，最終能夠有效降低或避免應用于水利工程中時引起坍塌，以確保能夠將水利工程施工過程中的安全隱患問題盡可能地減少，加快水利工程施工速度，并進一步提高水利工程的施工質量及施工效率［1］。

2 接縫灌漿技術在水利工程中的應用

2.1 施工概況

為保證接縫灌漿施工技術在水利工程施工應用的精準性，本文以大壩接縫灌漿技術施工為例，分析其具體施工過程。其中主要論述的水電站基本情況為：水電站位于江水干流處，其主要作用于確保水電規劃階級設計開發修建的水庫，該水庫距離市中心較近，約75km，但其距離河口比較遠，電站主體為混凝土結構，且壩形主要呈現為雙曲拱形壩，大壩基面位置高程1580m，拱頂中心弧線長度大致為152.23m，此時促成的中心角角度為63.120°。在保證電站水電均正常運行的情況下，電站的蓄水位高度可超800m。按照水電站的實際需要，要求要在其中間位置開啟25條橫向的裂縫，借以這些裂縫又將大壩細分為16 個壩段，且各自不同的橫縫間隔約22m，壩段均寬21.6m，因其電站未對縱縫提出要求，故而無須考慮縱向縫隙的設置。按照設計施工人員設計討論結果，最終決定此工程所有的橫向縫隙都采取接縫灌漿的施工工藝。

2.2 接縫灌漿施工工藝分析

2.2.1 接縫灌漿的具體流程

用灌漿膠固結大壩接縫時或進行帷幕灌漿施工時，復雜性較高，絕大多數工作內容基本都聚集在施工準備階段或灌漿前期的特殊處理階段。

2.2.2 初期工作

進行接縫灌漿之前要做的準備工作有需要在灌漿前根據灌漿壓力的80%全面檢查灌區的通水問題、接縫張開的程度、灌漿的溫度等。首先，做全面檢查通水情況時，可以分為單開式與封閉式兩種情況，通常單開式通水檢查旨在檢查灌漿管路（包括進漿管和升漿管及排氣管）、縫面（一般可以分為大壩上游面與下游面兩種情況）的實時暢通狀況。而封閉式檢查則是由進漿管進水，然后將所有的排氣管關掉，根據管路和縫面充水量、實際穩定時的進水量差值來具體判斷接縫灌漿區的實時封閉情況。對于接縫的張開度檢查環節，此環節是接縫面可灌性檢查的核心指標，按照施工現場的實況，可以具體采取注水估算的方法、預埋電子側縫計觀測的計算方法等，既可以將兩種計算方法結合起來使用，也可以單用其中的一種計算方法進行檢查。此外，用測溫儀器檢測時，通常要間隔7～14d進行定期觀測或記錄一次溫度，并且要在靠近灌漿的時候強化監測［2］。之后，針對灌區兩側混凝土的各個澆筑層冷卻水管都要予以通水，緊跟著將進水和出水閥門關閉，用混凝土和管中水完成熱交換。在測讀的時候把已經悶溫的水置入保溫杯或采用絕熱材料制作的小水桶中，然后立刻用溫度計反復測3次水溫，計算取其平均值當作該層冷卻管的溫度參數，之后取得各個澆筑層均值當作壩塊溫度。對于預灌性壓水環節，待完成灌區檢查或者處理工作且確保檢查合格后，便需要進行灌前的預灌性壓水檢查，此時保持壓水的壓力與灌漿壓力保持相同。完成壓水檢查之后于接縫灌漿之前要將灌區充水浸泡24h，且在灌漿之前將水放干或是借風吹凈縫中的積水之后再進行灌漿施工。

2.2.3 觀測增開度

為合理控制好橫縫灌漿時的增開度，需運用裝設于大壩下游表面及廊道內壁的變形觀測裝置實時觀測灌漿全過程灌漿縫或鄰縫的增開度。閉漿升壓時，假如增開度的增大幅度靠近0.5mm，此時測讀人員需要立刻通過對講機或是臨時電話通知灌漿人員，然后灌漿人員會根據實際情況適當進行調節，如降低進漿的壓力或是增加鄰縫平壓水壓力等，但是必須控制平壓水壓力一定要維持在灌區頂部壓力0.2MPa。

2.2.4 設定灌漿壓力

控制灌漿壓力時主要圍繞灌區層頂回漿槽（排氣槽）壓力值為主進行控制，然后以進漿管口（灌區層底）壓力值作為輔助。橫縫灌漿壓力：通常灌區層頂運用0.35MPa。

2.2.5 灌漿水灰的配比

一般接縫灌漿使用單一的水灰比，而混凝土縫面則主要采用0.45∶1漿液。需要往漿液中摻入高效減水劑，且要控制28d漿液強度必須≥M40，以及漿液析水率2h≤3%。

2.2.6 設置結束灌漿的基本條件

若排氣管排漿接近最濃比級漿液密度時，同時管口壓力及縫面增開度又達到了設計好的規定值時，此時如果注入率≤0.4min，待其持續20min之后，便可以結束灌漿。完成灌漿之后，應該先關閉各個管口閥門之后再停機，且應該控制閉漿時間≥8h。

2.3 施工中存在的問題以及相應的處理方法

雖然對比很多施工工藝而言灌漿施工工藝獨具優勢性，但在水電站實際施工過程中應用和實踐這種工藝時，依然會出現各種類型的施工技術問題，例如比較常見的問題包括漿液外漏、串區，管路堵塞。因為實際施工過程中接縫灌漿施工各個環節之間的聯系過于緊密，所以施工過程中一定不能忽視一些細節性的問題。另外，施工技術人員在有這方面需求的前提下，也可以采取一些比較先進的探測手段進行例行檢查。通常灌注漿液外漏的問題較為常見，且一般在處理此類大壩施工問題時，都要讓施工人員在壩體外部將漏漿的地方封堵起來，一般選水泥砂漿作為封堵材料，而通常選取的水泥砂漿中均被摻入了定量的能夠輔助加速的凝劑，此外也可以選用環氧砂漿或是錨固劑，或是用一些具備一定的化學性質的封堵材料以滿足封堵需要。若在采取直接封堵時未進行密閉，則可使用環氧砂漿當作封堵材料堵住漏漿坡口［3］。

3 加強接縫灌漿技術在水利工程施工中應用的有效路徑

3.1 接縫灌漿技術在水利工程施工中的加固應用

一般來說，接縫灌漿的質量高低會直接影響到水利工程的施工效果好壞，此環節對于水利工程質量的提升而言具有很大的影響作用。所以，施工時一定要嚴選接縫灌注漿液，配置時必須要按照施工設計要求及相關規定保證其維持在合理的比例以內。配置接縫灌注漿液時，第一，要做好充足的準備工作，要認真考察包括先導孔芯樣巖體的各類情況，并且要仔細分析其裂隙的發育情況及具體的破碎程度、施工環境或者地質構造等，另外也包括借以注水試驗來確定其滲透參數的大小，此項工作同屬于事前準備工作范疇之內。一般來說，接縫灌注漿液時大都會選用純水泥單液，同時水灰比水泥漿液中的占比約為0.8∶1～0.8∶1.1的范圍內。假如在接縫灌漿時使用的是用水玻璃和水泥混合而成的混合漿液，那么一定要特別強調這兩種材料在配置漿液時的比例，水泥與水玻璃的體積配比比例為1∶05～1∶0.4之間，一旦超出這個范圍，很容易生成較大的安全隱患。第二，選擇接縫灌漿工藝環節也很重要，一般不同的施工工藝最終帶來的施工效果往往也存在差異性。水利工程中，施工時大都選用的是全孔分層接縫灌漿法作為接縫灌漿工藝［4］。接縫灌漿之前一般要先試驗和管理可以承受壓力的大小及其負重情況，此外還要試驗鉆孔能否容納最大的吸水量。水利工程接縫灌漿施工中，要使用水泥攪拌機充分攪拌漿液，以便于能使水泥漿液達到既定的施工要求，要嚴格控制水泥漿液的成分配比，并將經科學配比之后的水泥漿液參照接縫灌漿技術的施工步驟及具體的施工要求送進孔中。在配比接縫灌漿時，其濃度配比應該由稀慢慢轉向高濃度，并且經持續性由低壓至高壓向接縫灌漿施加壓力，同時于分節的位置在此處加入止水塞，并且逐級增加壓度，按照各個地段承受的壓力差異于灰巖加壓至0.1～0.3MPa，另外，即將到達巖土界面地段時，又可以慢慢增強0.3～0.5MPa，如此，只有在保證科學合理地控制壓強的情況下，才能使接縫灌漿技術在水利工程施工過程中發揮出其應有的效用。

3.2 加強接縫灌漿技術在水利工程施工中的質量控制

進一步強化接縫灌漿技術在水利工程施工過程中的質量控制，具體來說，應該從以下幾方面展開。首先，要合理控制開孔的垂直度，并使用干鉆完成鉆孔。假如鉆孔時選擇的是濕法鉆孔的方式，則一定要在鉆孔之前先將孔內雜物清理干凈，而且要做好相應的鉆孔芯樣記錄工作，仔細區分和確認巖面成分、巖土分界位置或鉆孔深度及鉆孔條件等的檢查工作，檢查確認之后，在有效控制接縫灌漿施工質量控制的過程中，便可以確保水利工程施工質量水平的提升［5］。其次，在選擇接縫灌漿的方式時必須要認真仔細篩選，如遇基巖裂縫地段，一般選用分段下行式接縫灌漿技術比較可行，對此施工時按照由上及下的順序完成基巖裂縫處的分段式接縫灌漿，緊跟著再按照相反的順序重新灌注一次。如遇巖層垂直節理無法發育且維持得比較穩定的狀態的情況時，又或是巖層處于含水之間依然尚存隔水層，此時應該選用分段上行式接縫灌漿的方式。最后，對于冒漿或者漏漿問題，必須在考慮到巖層各種情況的基礎上，采取或者實施有效的處理措施用于緩解或者防止出現冒漿和漏漿的問題，確保接縫灌漿技術可以完全在水利工程施工過程中充分發揮其應有的效用，并且進一步加速工程的施工進度［6］。

4 結語

綜上所述，在水利水電工程施工過程中，具體選用的地基加固灌漿施工技術復雜性極高，同時對工程施工產生影響的因素也比較多，尤其遇到施工地形比較復雜的情況時，接縫灌漿施工往往會同時受到技術和材料以及當地環境因素的多重影響，甚至這些因素都很難控制。基于此，實際水利工程接縫灌漿施工過程中，為了保證地基加固和避免造成結構漏水的情況，一定要綜合工程施工的實況，在有效調查有關施工質量控制和影響因素的基礎上，充分發揮接縫灌漿技術的優勢，明確較為科學合理的施工手段，同時呈現出有效的施工工序以及工程質量控制措施，施工過程中要注重做好對施工原材料與施工機械及施工質量的檢測工作，同時必須保證水利水電工程運行過程的安全性和穩定性，以更進一步地提高工程質量，延長工程使用壽命。