接缝灌浆技术在水利施工中的应用

杨 建

接缝灌浆技术在水利施工中的应用

杨 建

（新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局，新疆乌鲁木齐 830000）

水利施工技术中，坝体防渗技术逐渐起到主导作用，决定着坝体的整体的质量。接缝灌浆技术的防渗效果好、效率高，值得大范围推广使用。笔者主要从技术原理、工艺流程和质量控制等几个方面对接缝灌浆技术进行了分析、探讨。

水利工程；接缝灌浆；施工技术

随着水利工程项目的增加，坝体防渗技术的不足越发明显。坝段之间的连接决定了工程整体的防渗效果。现在随着施工、器械等方面的技术研究的进步，灌浆技术的不断完善得到了有利的保障。坝段的接缝处理在水利作业中是不可避免的，所以灌浆技术在质量控制方面尤为重要。

1 接缝灌浆技术介绍

在水利施工中，由于水利工程属于大体积混凝土建筑，为了避免温度变化引起的裂缝，施工过程中必须将坝体进行分段施工。这就导致了相邻的坝段之间不可避免的产生接缝。同时，大体积混凝土内外的温差不均也会导致坝体表面产生大量的裂缝。这些存在于坝体的连接缝、裂口以及基础施工中的破碎带等部位均会直接影响着水利工程的防渗效果。接缝灌浆技术就是利用混凝土浆液输送技术将浆液灌注进这些缝隙进行填充处理，将各个坝段连接成为一个整体。

接缝灌浆技术一般使用水硬性胶凝材料，如单一的水泥浆液或混合浆液等。接缝灌浆技术的加固、防渗作用主要是利用灌浆技术将灌浆材料与接缝的原有混凝土界面相结合，进行固化反应，对缝隙和积分进行填充和封堵。这样可以将坝段链接成一个受力整体，阻止坝体表面裂缝的扩散。灌浆技术可以对细小裂缝进行处理，有效减少坝体和基础中水的侵入，减缓侵蚀作用，避免投入使用后的安全隐患。这样一方面能够提高坝体的整体性和稳定性；另一方面，接缝灌浆处理的防渗效果显著，既能提升工程的安全性能又能减少竣工后的工程维护费用。

2 接缝灌浆施工工艺

2.1 灌浆材料

水利施工中常用的灌浆材料可分为水泥浆材和化灌浆材。实际作业时需根据接缝和裂缝的张开度的大小对浆材进行选择，具体要求如表1所示。

2.2 灌浆施工条件

因防渗的高要求性，接缝的灌浆的作业条件要求较多。主要需把握好温度、施工顺序等必要条件。只有在适宜的条件下进行灌浆操作才能确保分段的坝体链接紧密，能够较好的结合为一个受力整体。具体的条件要求如表2所示。

2.3 灌浆施工顺序

水利施工中，灌浆作业必须遵循先固结后接缝的顺序。另外，对于各个坝段接缝部分的高程和类型应遵循图1所示的具体施工循序。

表1 灌浆材料质量要求表

表2 灌浆施工条件要求

图1 灌浆施工顺序图

2.4 施工工艺

2.4.1 灌区的接缝灌浆工序

灌浆的具体操作应该遵循由低到高，由基础到坝体的顺序进行。一般灌浆操作从基础开始，逐步向上逐层灌浆。在进行当次灌浆操作时要确保上次灌浆以及相邻区域灌浆已经完成。减小浆材的串漏概率，保证灌浆的密封性和质量。当施工中遇到多种浆材要一起操作时，必须遵循先接缝后化学的灌浆次序。灌浆时出现操作事故要迅速处理，保质保量，减少维护阶段的压力和成本。

坝段高层相同时，灌浆需严格遵循中间向两端的施工顺序。同时，在对相邻灌区进行灌浆时要确保施工的间隔在4天以上。如若工程的人力、设备等条件充足或者工期紧迫，各坝段接缝可以进行连续灌浆施工。但施工作业时需确保施工的间隔小于8h。另外，若坝段间接缝存在若干独立灌区，灌注施工间隔要求更加严格。单独作业时间隔需控制在10d以上。连续作业时间隔小于4h。

2.4.2 接缝灌浆的压力与控制

在坝体接缝灌浆时，要先对接缝表面与相邻接缝同时进行起压和水平压。平压压力需保持在0.2MPa以下。在上层接缝灌浆准备阶段和灌浆作业阶段均要进行水循环。且灌浆施工完工后也需进行至少6h的通水循环维护。控制好灌浆压力一方面可以确保浆材经管道运输的顺畅性，提高作业的封闭效果以及浆材与混凝土界面的结合质量。

另一方面适当的压力可以对浆材起到压力泌水的作用，提升灌浆的密实性。在压力控制方面可以使用双向控制法，使用上层排气槽的压力进行主控制，使用下层进浆管压力进行辅助调控。其中，有盖重灌区和无盖重灌区的压力值需分别控制在0.25～0.35MPa和0.1～0.15MPa。灌浆作业时也可以使用接缝增开度主控、压力值辅控调节的双孔方法对增开度进行控制。

2.4.3 接缝灌浆施工作业

灌浆作业的准备阶段需要对灌浆设备进行严格的检查，保证灌浆的顺畅性。其中 要着重检查设备的进浆管的通透性和排气、回浆管的通畅。检查完毕后可以进行单开出水率的实验，当其不小于30L/min且水流无外漏时表示设备运转正常，可进行灌浆作业。

灌浆时，配好的浆材经灌浆管输送至接缝处。同时，使用放浆口进行辅助排出接缝内空气、水等。灌浆作业快结束时，注意观察浆比，当其大于1.7g/cm3时，按照作业的先后顺序对管口进行逐一关闭。为了控制作业压力值，使其符合设计规定，作业过程中可以采用加大灌浆量、间歇性开启排气口等方式。

2.4.4 灌浆结束条件

灌浆作业的结束需要综合多方面的判断，一方面需检查回浆管，观察浆材比值是否接近浓度最大值。另一方面需观察灌浆压力值的变化及接缝增开面的大小，确保符合设计规范。同时，需要测定出浆管的出浆率，当其小于0.4L/min时进行计时，20min后才能停止作业。

停止灌浆作业后，按照先阀门后机械的顺序进行关闭，且需控制闭浆持续时间大于36h。灌浆完成后，需组织人员对接缝和裂缝处的增开度进行测定和记录，并联合监理方进行作业质量的检测，评估质量合格后才允许进行余下工程的施工。

3 接缝灌浆施工质量控制

3.1 注浆质量控制

浆材的灌注阶段是整个灌浆作业的核心，注浆作业的质量直接决定整个灌浆施工阶段工程质量。为了避免注浆时出现串浆、压力控制不稳定以及突发事件处理经验不足等诸多问题，保证施工质量，作业时需注意到以下几点。

3.1.1 注浆压力

注浆压力是浆材在管中输送的直接动力，直接关系到出浆的流畅性和连续性。同时，稳定、适当的压力值有利于接缝灌浆的泌水和保证密封性，促进浆材密实度和与界面的粘合性。对于地基破碎带、裂缝等进行注浆时，首先要对基底岩石的性质进行判断。当岩体较为完整时，可以逐步提升注浆压力，使其满足设计标准值。如若基底岩体较为破碎或形成溶洞，需控制压力由低至高依次提升，减少因压力提升过快导致的浆材浪费、流失。

3.1.2 封孔作业

注浆作业完成后，需要对留下的注浆孔进行封孔作业，保护连接浆材。封孔的质量控制主要是对反出浆进行浓度和比重的监测，若数值过大需改为纯压方法进行封孔作业。

3.2 接缝灌浆完工质量检查

灌浆作业完成后，需要组织检测人员与监理单位对灌浆的质量进行检查、评估。一方面可以查缺补漏，提高灌浆工程的质量。另一方面也可以通过对检测数据进行记录备份，便于学习施工中的不足，改进以后的施工技术。检测措施主要是压水检测，对于质量较差的部分需要进行取芯检测。

4 结 语

目前，水利工程的建设正处于繁盛发展阶段，工程的施工技术日新月异。水利工程施工复杂，涉及多方面、多层次的施工作业。由于坝体大体积混凝土施工技术日趋成熟，故坝体的防渗技术逐渐主导着整个水利工程的质量。接缝灌浆技术的操作便捷、防渗效果出众，发展的潜力巨大。良好的作业准备和完善的控制技术可以增加连接的密实度和粘合性，减少浆材的浪费，提高接缝施工的效率、缩短工期。接缝灌浆技术的普遍使用有利我国水利工程防渗效果的整体提升。

[1] 卢圣杰.基于接缝灌浆技术在水利工程施工中的应用研究.吉林农业.2012(08):215.

[2] 贾华胜.浅谈接缝灌浆技术在水利工程施工中的应用.科技创新与应用.2013(33):188.

[3] 司全章.水利工程中的接缝灌浆技术应用探究.内蒙古水利.2012(05):74-75.

10.3969/j.issn.1008-1305.2014.05.020

TU111.2+3

B

1008-1305（2014）05-0057-03

杨 建(1977年-)，男，工程师。