水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工工艺

覃超俊

柳江县成团镇水利站，广西柳江 545103

大部分水库以灌溉农业为主，以发展养殖业为副。国内水库虽然数量很多，但水库缺乏完善的运行系统，存在多种弊病和缺陷，一直处于带病运行。水库由主拦河坝、副拦河坝、灌溉放水设施及溢洪道等部分组成，水库质量缺陷直接导致建筑物弯曲变形，使建筑物浸水潮湿甚至塌陷，尤其底板及消力池中混凝土稀薄导致了对其过渡冲刷毁伤。我们要针对不同部分出现的问题，进行针对性地除险加固。水库渗水严重威胁到大坝的安全，在水库除险加固工程中进行帷幕灌浆是必须要执行的一项任务。

1 帷幕钻孔与灌浆的施工准备

1.1 灌浆的材料选择

水工混凝土用水是建筑施工标准用水，水库除险加固工程所用的灌浆用水也要与它保持一致，只有这样才能保证施工质量。任何行业的建筑实施都必须把质量放在重要位置，所以施工系统也应制定相应的质量规范标准，水泥的使用要合理有度，要选择优良的水泥材料，那些受潮的结块的水泥全都要淘汰，存放时间过久和超过保质期的也不应使用。另外灌浆水泥要采用32.5 普通的硅酸盐水泥。

1.2 进行钻灌的设备要求

钻灌设备分为灌浆设备和钻孔设备。针对灌浆设备来说，我们要成立一个制浆站来控制施工现场的进度。进行帷幕灌浆需要用到很多大型的设备，比如高速搅拌机，储浆搅拌机，港浆泵等，这些大型设备我们都应该具备。在选取制浆材料上应注意必须要称量，水泥、黏土等也要一一进行重量检测。在进行制浆过程中，水和灰的比例要合理，调制水灰比例所用到的机器是双桶搅拌机。制浆站中使用中压泥浆泵来进行输浆，它是通过二趟循环输浆管理把浆液输送到各个部门需要的地方。

除了灌浆设备还有钻孔设备，进行钻孔冲洗和压水实验要使用高压泥浆泵，灌浆孔和检查孔采用回转式钻机。

2 帷幕灌浆施工工艺操作流程

坝体帷幕灌浆分为六个步骤。第一个步骤是进行土料配制，土料塑性指数为10%～25%；土料粘粒含量为20%～45%，另外粉粒含量、沙粒含量、有机物含量、可溶性盐含量都有严格要求，制作说明书都有详细介绍。第二个步骤是进行制浆的储存保护，利用水泥粘土浆是加快浆液凝固的重要方法，在进行浆液凝固的时候，水泥要保持一定的含量，水泥的颗粒也不能比粘土的颗粒细。浆液的比粘度在30.0～100.0S 是一个比较合理的范围。整体浆液容重也要在合理范围，在泥浆制作过程中，还要对浆液的失水量、胶结率、稳定性做准确有效的评估，达到标准后才可以送贮浆池待用。第三个步骤是泵送泥浆，灌浆机输出的泥浆压力要以灌浆空口压力为标准，不能超过标准，灌浆机要使用离心式的。第四个步骤是进行布孔，在灌浆已经填满之后，就可以进行布孔了，布孔时要按照序号进行排列，由稀到密逐渐递增。但实际情况下出现的问题多样复杂，可根据实际情况适量调整。第五个步骤是制孔，钻机钻孔要一次性完成，避免重复钻孔。最后一个步骤是进行灌浆，进行灌浆次序的安排要遵循三个次序施工、逐渐加密的原则。灌浆应少灌多复、井然有序、按部就班地进行。充填后的灌浆长度应在五到八米之间。以灌浆孔口压力小于0.05MPa 为标准输出压力会更加安全，不会出现洞身变形、新裂缝产生的情况。

3 灌浆工艺施工过程常见问题分析与处理

在进行灌浆施工之前，有很多我们无法掌握的风险因素，比如停水、停电、地层漏浆等，这些风险不提前防范好，在进行施工时就会增加施工的风险性，因此必须制订一系列应付各种各样故障的预案，通过坚固的保护措施和强有力的防范手段来保证灌浆工艺施工过程的流畅性和安全性。这样如果出现意外情况的话，我们就可以拿出多个方案来进行应对，把风险造成的经济利益的损失降低到最小程度，保证不拖延时间，工作人员可以及时地恢复工作，使施工过程能正常进行。下面是灌浆工艺出现的一些问题及其注意事项：

3.1 帷幕灌浆时出现的串浆问题分析

如果正在使用的串浆孔有可以进行灌浆的良好条件，许多的串浆孔可以同时进行灌浆工作，但是同时灌浆也不能杂乱无章，应一个泵灌一个孔，如果不采用这个方法的话，那就把串浆孔的孔用塞子塞住。当灌浆孔的灌浆工作已经完毕，我们先把串浆孔进行冲洗、扫孔，然后就可以继续进行钻进与灌浆。

3.2 帷幕灌浆中坝面出现裂缝的问题

在灌浆过程中会出现许多异常的现象，比如喷浆、冒浆、裂缝等。如果出现冒浆的情况，可以把浆液的深度调整得浅一点，把灌浆的输送压力调整得小一些，通过减少输浆量也可以解决冒浆的问题。当灌浆过程出现裂缝和塌陷情况时，我们可以减少灌浆的压力，如果裂缝很大甚至出现了滑坡这样的严重状况，就应该对其进行翻筑。针对塌陷情况，有两个好的办法可以运用，一是加大泥浆的深度来进行灌浆，第二个是用黏土把塌坑补好。

3.3 只吸收水不吸收浆的孔段的灌注分析说明

吸收水不吸收浆明显表现就是漏水量和漏浆量出现异常，而导致漏水量和漏浆量出现异常的原因就是我们从上到下进行了分段式的钻孔和压水，在整个孔钻孔、压水完毕之后又进行了自下而上的分段灌浆，这是不合理的工作做法。

另外一个原因是工期非常珍贵和紧迫，大家为了抢工期，在紧挨在旁边的孔没有进行灌浆操作时就迫切地进行了压水实验。由于附近的孔距离挨的很近，所以压水很容易使临空面产生外漏，外漏通道的堵塞直接降低了漏浆量。

所以施工过程中不应抢工期，不应该在相邻的孔还没有灌浆时就做压水实验，也不应该从上往下钻孔压水和全孔结束再分段灌浆，排除这两个不好的施工行为就能避免了很多风险和问题。

3.4 塌孔状况的及时应对，墙体裂缝进行有效链接

土层中如果出现了空洞、粉砂层、秸料等物质就难免出现扩、塌孔的情况，就无法保障泥浆护壁工艺工程正常实施。为此我们总结了许多措施来解决这个问题，比如从实际情况出发，随时调整护壁泥浆的浓度，比如在泥浆里面加上膨润土，但膨润土的含量要适量，比例要适合；比如为了提高支撑力，把隔离体的密度加大。

如果墙体出现裂缝，施工人员就应该细致地检查原来烧筑的墙体接头处有没有夹杂着泥土。要做到每个墙体之间的平衡的衔接，搭接长度控制在合理范围。当通道里出现渗水情况，是相接后封闭不够彻底导致的，这时应该用钻机在渗漏的地方再次钻孔，通过浇混凝土来避免渗漏再次发生。

3.5 灌浆过程突然中断的处理措施以及灌浆难以结束的处理办法

由于意外情况出现了灌浆中断问题，我们应做到对钻孔立即冲洗、扫孔，尽早得恢复灌浆，因为灌浆工作是一项连续进行的工作。如果冲洗过程无法完成，那就先进行扫孔。恢复灌浆后，使用开灌比级的水泥浆进行灌注是正确的方法。当注入率比中断前减少很多时，要把浆液的浓度调高以达到持续灌注。如果把浆液浓度调高继续灌注，机器仍在短时间内结束了吸浆，我们就要采取相应的补救和修复措施。

当因为灌浆段注入量过大导致灌浆无法结束时，我们应该采取在浆液中掺加速凝剂的方法和采取灌注稳定浆液和混合浆液的方法来补救。还有把压力降低、限制流量流速、间接灌浆也是不错的办法。这个过程处理完毕，仍扫孔和依照技术灌浆，若回浆浓度升高，灌注时要用相同水灰比新浆。

3.6 涌水处理方法和溶洞灌浆的处理措施

钻孔把裂隙含水带揭露，坝基岩体裂隙水在四周河水水压作用下传递，造成了地下水的排泄涌出，就是涌水现象。我们可以通过增加灌浆孔深度、改单排帷幕为双排帷幕、对涌水孔段提高灌浆压力等措施来排除涌水问题，也可以通过提高灌浆结束标准的方法来解决这个问题，使涌水孔段的频率随着帷幕灌浆实现排序有秩。

对岩溶灌浆情况的处理，首先明确岩溶内有无填充物，若无填充物，可以根据溶洞的大小和类型，采取投入碎石再灌注水泥砂浆、灌注混合浆液等措施使浆液凝固，然后再继续灌浆。倘若溶洞内有填充物，明确填充物的颜色、质量、密度、类型，可以采取高压喷射灌浆措施来排除障碍。

4 结论

进行水库除险加固，要检验孔的安全，提高大坝的渗漏稳定性。利用帷幕灌浆使灌浆质量得到明显转好，使水库各个部分的功能都能得到了正常发挥，为社会带来了良好的经济效益，也为促进农业和养殖业发展也做出了一定贡献，达到了预期的生产目标。帷幕灌浆是中小型水库进行除险防漏的有效措施，这项技术也为在复杂的地形条件下进行施工积累了宝贵的经验。我们要继承施工理论研究成果，不断在实践中进行创新，研发出更多的施工工艺，从而进一步提高水库施工质量和除险水平。

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