水利水電工程灌漿施工技術與質量控制分析

文／劉玉璽 泰安市宏信水利工程建設監理有限公司 山東泰安 271000

邵 凱 山東省寧陽縣水利工程公司 山東泰安 271400

引言：

隨著科技的不斷發展，水利水電工程灌漿施工技術也在不斷更新和進步。在水利工程建設中，灌漿技術是一項重要的施工技術，它可以對地基、壩體等進行加固和防水，提高工程的質量和穩定性。同時，灌漿技術也是一項非常復雜的工程，需要嚴格控制施工過程中的每個環節，以確保最終的灌漿效果和質量。因此，加強灌漿施工技術與質量控制分析具有重要的意義。本文將從以下幾個方面展開論述：首先，介紹水利水電工程灌漿施工技術的基本原理和特點；其次，分析水利水電工程灌漿施工過程中可能出現的問題和風險；最后，探討水利水電工程灌漿施工技術的質量控制方法和措施。希望通過本文的分析和探討，能夠為水利水電工程灌漿施工技術的應用和質量控制提供一些參考和建議。

1.灌漿技術原理

在水利水電工程施工建設過程中，通常需要對水工建筑物基礎進行灌漿處理，保證基礎與周邊土層之間的密實性。具體施工中，主要是通過水泥漿來對水工建筑物基礎進行填塞、加固和防滲處理。在水工建筑物基礎灌漿施工中，需要借助鉆孔來對壩基進行處理，在此基礎上，運用一定壓力將漿液注入到巖石裂縫或破碎的巖體中。通過這種方式能夠使漿液滲入巖石的裂隙或者破碎巖體中，以此來達到填充和加固的效果。在水工建筑物基礎灌漿施工過程中，要遵循一定原則，根據實際情況對水工建筑物進行灌漿處理。同時在水工建筑物基礎灌漿施工過程中，要按照設計要求進行操作，保證漿液能夠均勻分布在壩體表面。通常情況下，利用灌漿技術對壩基、壩肩以及壩體等部位的巖體進行處理時，可以選擇相應的漿液。具體的漿液種類有水泥漿、化學漿、高壓噴射漿以及化學膠結漿液等[1]。

2.灌漿技術在水利水電工程中的應用

水利水電工程中，應用灌漿技術的主要目的是防止滲漏、固結地基、提高壩體穩定性等。為了保證灌漿施工的順利開展，在灌漿前要對施工現場進行全面考察，掌握施工現場情況。例如：在灌漿前需要進行鉆孔作業，鉆孔深度要控制在1m 以內，這樣能夠減少對混凝土的破壞。此外，在選擇鉆孔位置時要注意避開壩體。如果想要選擇壩體內部的某一部分進行灌漿施工，需要按照設計要求進行鉆孔工作，并保持較高的鉆孔壓力。如果沒有嚴格控制鉆孔壓力，會影響灌漿質量。一般情況下，可以選擇2～3個點進行鉆孔作業，也可以選擇一個點進行鉆孔作業，這樣可以保證孔距滿足要求。此外，還需要將水泥漿注入到鉆孔中，將注漿孔和灌漿孔連接起來。同時要保證灌漿孔與其他孔段保持一定距離，這樣能夠保證灌漿效果。

2.1 鉆孔作業

在水利水電工程灌漿施工前，要進行鉆孔作業，是灌漿技術的重要環節。在水利水電工程中，需要進行多種類型的鉆孔作業。在具體的鉆孔施工中，可以選擇直孔作業、平孔作業等方式。不同的鉆孔方式對灌漿質量和效果會產生不同影響，要根據實際情況選擇合適的鉆孔方式。在具體施工過程中，需要注意以下幾點：

（1）當灌漿孔與其他孔段相距較遠時，需要利用鉆機進行鉆孔工作，鉆進時要嚴格控制鉆機轉速。在鉆進過程中，需要根據實際情況調節轉速，保證鉆桿與鉆頭處于最佳狀態。如果轉速較慢，會影響鉆進速度。在具體施工過程中，要根據實際情況選擇合適的鉆頭。在垂直鉆孔施工中需要使用風動潛孔錘進行鉆進操作，在鉆孔過程中要保證鉆桿處于穩定狀態，并嚴格控制鉆桿的垂直度。

（2）在水利水電工程灌漿施工前需要進行孔底清理工作，確保孔底清潔。在清理過程中需要使用高壓水沖洗孔底，沖洗干凈后需要使用清水清洗鉆桿。當清理完畢后需要檢查孔深是否符合設計要求，并在其上標記出孔深位置和孔深尺寸。

（3）在進行鉆孔作業時要保證施工安全穩定。要避免鉆桿折斷、鉆桿脫落等現象的出現，一旦發現這些情況要及時處理。同時在鉆孔時還要做好安全防護工作，避免出現鉆桿斷裂和其它意外情況的出現。

2.2 灌漿材料的選取

在水利水電工程灌漿施工中，通常會使用水泥漿液和化學漿液進行灌漿作業。在使用水泥漿液進行灌漿時，需要將水和水泥充分攪拌，達到均勻狀態后再進行灌注。為了避免水泥漿液發生凝固問題，需要對漿液進行二次攪拌，這樣可以提高漿液的穩定性。通常情況下，在水泥漿中添加一定量的減水劑，這樣能夠增加水泥漿的流動性，提高灌漿施工的效率。為了提高灌漿施工質量，可以在漿液中加入適量的速凝劑、膨脹劑、減水劑等材料。如果采用化學漿液進行灌漿作業時，需要將水泥和水充分攪拌后才能使用。在灌漿前要將孔內清理干凈，然后再進行灌注工作。在使用化學漿液進行灌漿時，可以添加一定量的水玻璃溶液進行灌漿作業。如果在灌漿過程中出現了漿液凝固問題，需要通過化學方法進行處理。通常情況下，可以使用氯化鈉溶液和堿性溶液進行灌漿作業[2]。

2.3 灌漿施工工藝

在進行灌漿施工時，一般都是按照一定的順序進行的。通常情況下，一次灌漿工程有3 個施工環節，分別為鉆孔、壓水試驗、灌漿。在進行鉆孔作業時，要保證鉆孔深度達到設計要求，同時還要保證鉆孔的垂直度符合要求。在壓水試驗環節中，要根據設計要求進行相關操作，并保證試驗的有效性。在灌漿施工中，通常會在鉆孔作業完成后立即進行壓水試驗，當壓水試驗合格后才能開始正式灌漿施工。如果壓水試驗不合格，需要進行重復的壓水試驗作業。在進行灌漿施工時，要將灌漿設備放入到孔中進行操作。當確定鉆機位置后，先用清水將孔內的鉆屑清洗干凈，然后將孔口管放置到孔內。如果孔內泥漿過多或者出現了堵塞情況時，需要使用清水將其清除干凈。在清洗過程中要注意避免漿液進入到混凝土內，當漿液被清水沖刷干凈后才能開始下一步操作。如果遇到了特殊情況沒有進行灌注作業時，需要暫停施工作業，待鉆孔清理干凈后再繼續施工。如果遇到了特殊情況需要提前處理的話，需要向監理人員匯報情況，并等待監理人員的指示。

3.施工中出現的問題

（1）孔底沉渣過厚。在灌漿施工中，如果灌漿孔內出現沉渣過厚的情況，就會導致灌漿量不能滿足設計要求，影響到灌漿施工質量。此外，在鉆孔過程中如果遇到裂隙，也會導致漿液流失，不能起到理想效果。因此，在灌漿施工中需要對此進行合理控制。

（2）水灰比對漿液性能影響大。在施工過程中，為了保證水泥漿液性能能夠滿足要求，需要對水灰比進行合理控制。但是在實際施工過程中，因為水泥漿液在拌制的過程中沒有控制好水灰比，從而導致漿液性能下降。

（3）灌漿壓力不夠。在實際施工中，灌漿壓力也會影響到水泥漿液性能以及灌注質量。但是在實際施工中存在施工設備不達標的問題，導致灌漿壓力不足。如果灌漿壓力不足，就會導致水泥漿液凝結速度變慢。

（4）孔斜問題。在實際施工過程中還存在孔斜問題。其主要原因是因為沒有對具體工程地質情況進行了解，沒有根據實際情況選擇合適的設備以及設備的型號。此外，施工過程中沒有對設備的安裝進行正確安裝和驗收工作也會導致孔斜問題的出現。其主要原因是因為沒有嚴格按照設計要求進行灌漿施工作業或者是灌漿過程中沒有按照標準進行操作以及養護工作等導致的。在實際施工過程中還存在回漿問題，主要原因是因為沒有將水泥漿液與水泥漿進行有效配比，從而導致回漿不足或回漿過多等問題的出現。

（5）灌漿效果不理想。在實際施工過程中還存在灌漿效果不理想的問題，這主要是因為灌漿后漿液沒有達到理想效果等原因導致的。

4.問題的解決措施

（1）合理選擇水泥。在水利水電工程施工過程中，需要對灌漿施工技術進行合理應用，在滿足實際需要的基礎上，選擇合適的水泥類型。在選擇水泥時，需要結合實際情況選擇合適的水泥，并且對水泥品種進行合理選擇。一般而言，在水利水電工程中主要應用普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥兩種。如果水利水電工程中有特殊要求，需要選用低標號水泥或者礦渣水泥。

（2）提高水泥配比。通常情況下，在混凝土中添加適量的粉煤灰或者石灰石可以增加混凝土的強度和穩定性。另外，還可以根據實際需要選擇適當比例的水灰比，一般情況下在0.6～1.0 之間。

（3）控制水灰比。通常情況下水灰比為0.3～0.4之間時會提高灌漿效果。如果水灰比低于0.4 時會導致混凝土凝固速度變慢、凝結時間延長以及抗壓強度降低等問題出現。

（4）控制好漿液的濃度以及流量。在實際施工中，需要對漿液的濃度和流量進行有效控制，確保灌漿質量符合設計要求。通常情況下在施工過程中可以利用純水泥漿、水玻璃以及水泥漿三種漿液進行灌漿施工。

（5）嚴格控制溫度以及濕度等因素對灌漿施工的影響。在實際施工中，溫度和濕度等因素對灌漿施工產生較大影響。通常情況下灌漿作業是在冬季進行的，如果溫度太低會導致灌漿作業無法正常進行；如果濕度太高也會導致灌漿作業無法順利進行。

（6）檢查和維護工作要做好。在水利水電工程施工過程中，需要對灌漿技術進行有效應用和管理，根據實際情況選擇合適的灌漿技術類型，保證灌漿作業符合設計要求和規范要求。

4.1 根據設計要求選擇合適的灌漿材料

通常情況下，在水利水電工程中主要利用純水泥漿、水玻璃以及水泥漿三種漿液進行灌漿施工，其中純水泥漿在應用過程中具有較好的流動性，而且凝固速度較快，不會影響灌漿施工的正常進行，另外還能夠提高混凝土的強度。但是純水泥漿的粘度比較大，不容易流動，所以在實際應用中要對其進行合理控制。水玻璃漿液是一種比較特殊的漿液，它主要由純水泥漿以及水玻璃構成。在施工過程中主要是利用水玻璃作為固化劑，然后再將其摻入到純水泥漿當中進行攪拌處理。在施工過程中，需要對其攪拌均勻，然后再進行灌注處理。水玻璃漿液具有較高的流動性和較好的耐久性，所以在使用過程中可以滿足水利水電工程施工要求。這種方法可以有效提高水泥漿的流動性和凝結速度。通常情況下，水泥漿在實際應用中具有較高的抗壓強度以及凝結速度等特點，可以滿足水利水電工程施工要求。根據工程需要選擇合適的灌漿材料對于提高灌漿施工質量具有重要意義。一般情況下灌漿材料主要包括以下幾種：純水泥漿、水玻璃、水泥漿以及水泥漿等。在水利水電工程施工過程中可以根據工程設計要求選擇合適的灌漿材料，從而為保證水利工程施工質量提供有力保障[3]。

4.2 對灌漿施工技術進行合理應用

（1）高壓噴射灌漿。在水利水電工程施工過程中，通常情況下都會利用高壓噴射灌漿技術。這種技術的應用主要是通過一定壓力和壓力差將漿液注入到地層中，從而提高地層的密實度，并在其中形成一定的孔眼和縫隙，最后會形成一個整體。此外，還可以在其中形成一定的縫隙，并且會有漿液流動。在高壓噴射灌漿技術應用過程中需要注意以下幾點：首先，在對該技術進行應用之前需要對巖石和地層進行詳細調查和研究，明確其地質條件和結構特點，并根據實際情況確定需要采用的灌漿技術類型。其次，對該技術進行合理控制。在該技術應用過程中需要嚴格按照施工工藝要求進行操作，保證灌漿作業符合設計要求和規范要求。此外，在實際施工中還需要加強管理和控制，避免出現意外情況。

（2）化學灌漿。化學灌漿技術是一種比較常見的灌漿技術類型，這種技術可以有效提高地層的密實度。通常情況下利用化學灌漿進行施工主要是因為該技術具有較高的性價比，并且可以有效提高地層密實度和強度，可以有效改善水利水電工程施工質量。但是在應用該技術時需要注意以下幾點：首先，在化學灌漿前需要對材料進行合理選擇和控制。通常情況下要選擇合適的灌漿材料并對其進行合理配比。在使用化學灌漿時需要注意以下幾點：首先，必須保證所用漿液符合設計要求；其次，必須保證化學灌漿過程中的溫度不能太高；最后，必須保證漿液在灌注過程中不能出現離析現象。

（3）電接觸灌漿技術。電接觸灌漿技術是一種比較先進的灌漿法技術類型。這種技術可以有效提高地層的密實度和強度以及降低地層孔隙率等[4]。在實際施工中，需要注意以下幾點：首先，需要對地層進行詳細勘察和研究；其次，在進行電接觸灌漿作業時要控制好電流量和電壓等；再次，在進行電接觸灌漿時要控制好漿液的濃度和流量等；最后，在實際施工中要及時對電流量和電壓等進行檢測和檢查。高壓噴射灌漿技術主要是利用高壓水流對巖石進行沖刷和攪動等作用來實現漿液的流動。在實際施工中需要注意以下幾點：首先，要對水流的速度進行合理控制；其次，要對壓力進行有效控制；再次，需要對漿液的質量進行嚴格控制；最后，還需要保證漿液在灌注過程中不能出現離析現象。

4.3 對質量控制方法進行有效應用

通常情況下，需要對灌漿材料和設備進行有效選擇，保證材料滿足工程實際需求。通常情況下需要對灌漿壓力和注漿量進行合理控制，確保灌漿施工效果符合設計要求。通常情況下在灌漿結束后需要對水灰比和壓力等參數進行合理調整。如果水灰比過大時會導致漿液凝結速度變慢或者出現離析等問題。在灌前階段需要對各項指標進行科學檢測和分析，確保各項指標符合設計要求；在灌中階段需要對各項指標進行合理控制，保證各個指標滿足設計要求；在灌后階段需要對各項指標進行科學檢測和分析，保證灌后質量符合設計要求。水利水電工程施工中的質量控制是一項非常重要的工作。在施工過程中，需要采取多種措施來保證灌漿施工質量[5]。具體來說，可以從以下幾個方面入手：首先，對原材料進行嚴格控制。在選擇原材料時，需要選擇質量合格、符合要求的原材料，以確保灌漿施工的質量。其次，對技術參數進行控制。在灌漿施工過程中，需要根據實際情況調整技術參數，以確保灌漿施工質量。再次，對人員進行管理和培訓。在灌漿施工過程中，需要對人員進行嚴格管理和培訓，以提高操作人員的技能和素質。最后，對設備進行管理和維護。在灌漿施工過程中，需要對設備進行管理和維護，以確保設備的正常運轉和使用壽命。

結語：

綜上所述，在水利水電工程施工過程中，需要合理應用灌漿技術，并加強質量控制，從而保證工程的順利進行。在施工過程中，如果存在巖土地基基礎不均勻、巖體裂隙或者是滲水等問題，就需要使用灌漿技術來改善地基情況。在實際施工中，需要使用高標號水泥、增加灌漿壓力、改變灌漿的方向、選擇合適的灌漿方法和控制水灰比等。灌漿施工技術具有很大的優勢，不僅能夠提高水利水電工程施工質量，還能有效控制施工成本。此外，灌漿技術具有良好的適應性，能夠適應各種復雜地質條件。在實際施工中，要結合具體情況選擇合適的灌漿技術。在應用過程中需要做好安全防護措施和質量控制工作，從而保證水利工程施工質量。