关于水利水电工程中的灌浆施工技术要点的探析

汪孟书

【摘要】水利水电灌浆施工是一个较为复杂，并且十分重要的系统工程。加强水利水电工程中的灌浆施工要点的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验，对水利水电工程中的灌浆施工要点进行了研究，具有重要的参考意义。

【关键词】水利水电；灌浆；施工

一、水利水电工程中灌浆施工的类型

1.帷幕灌浆：遇到以岩石为主的地基时，可采用深孔灌浆的方法建造防渗幕，以防止坝基渗漏，从而有效降低坝底压力。

2.接触灌浆：当坝体和岩基互相接触时，对于两者的结合面，可以实施接触灌浆，以提高岩基与坝体之间的结合性能。接触灌浆可以有效填充缝隙，增强接触面之间的密实度，避免出现漏水现象。

3.固结灌浆：对于基岩破碎带或裂缝，可采用灌注浆液的方法提升岩体整体性，这就是固结灌浆。固结灌浆能增强岩体的整体牢固性和抗压强度，从而降低岩石发生变形的概率。

二、不同工程条件下采取不同的灌浆方法

灌浆施工的方法很多，应根据不同工程特点加以选择，以坝体、坝基等的防渗处理为例，常见的灌浆方法包括适用与土坝或宽心坝坝体的劈裂式灌浆，适用于卵砾石层的防渗帷幕灌浆，以及对地质条件、机械设备要求较高的高压喷射灌浆等。而在水利水电工程的地基处理中，则应针对不同地基采用相应的措施：

1.对正在冒水的地基应根据冒水量和冒水是否集中等条件进行判断，冒水量大的应在裂隙相交处钻若干深孔及浅孔，埋入孔口管将水引出，以麻刀、棉纱等封堵裂缝后以砂浆填槽，先用低压对浅孔灌浆，浆凝后再用高压对深孔灌浆；对冒水量小的，可通过U形槽以速凝砂浆对裂隙进行灌浆处理。

2.于存在大吸浆量情况的地基，通常采取降压或自流式灌浆，在砂浆中加入速凝剂并提高其浓度，同时限制其注入率，或采取间歇方式关键，待凝一段时间后扫孔、复灌，复灌时争取在设计压力下结束灌浆。

3.在岩溶地段，地基应根据有无填充物进行处理。有填充物的情况下，可采用将带孔眼的钢管插入溶洞内的方法，以高压灌浆设备将水泥浆射入人造孔壁中，并籍高压水泥浆的劈裂作用，使水泥浆以条带状向土体中穿插，纵横交错形成网格包裹；在无填充物时，可直接回填高流态混凝土或扩大灌浆孔的孔径，向孔内投入干净碎石后再灌入水泥砂浆。

三、灌浆施工技术控制要点

1.灌浆钻孔和冲洗施工的技术要求

钻孔时，必须确保孔壁具有一定的硬度和钻孔均匀垂直度。灌浆塞应卡紧，以防发生返浆。同时，应注意帷幕灌浆的孔深，当孔与孔之间的距离较近时，还应该做好孔斜的测试。此外，还应特别注意钻孔顺序，严格按照设计步骤进行施工，以减少误差。最后，要做好压水监测试验，严格控制吸水率，确保吸水率与设计要求相符合。在灌浆施工过程中，应充分利用高压水对灌浆部位进行及时有效地冲洗，尤其是要将其中残留的填充物清理干净。需要注意的是，冲洗顺序必须科学合理，应先冲洗钻孔，再冲洗岩层裂缝。按照一次性冲洗孔数的多少，可将其分为单孔与群孔冲洗两种。

2.原材料的质量控制

施工前应将浆体制成立方体试件，标准养护7分钟后，其抗压强度应到5米Pa以上。浆体应具有良好的保水性、和易性和可泵性。施工时为有效防止浆体的干缩，还应在浆液中应加入一定的膨化剂，并参照预制梁板压浆施工经验，采用水泥浆稠度试验漏斗，以浆体自由全部流完的时间作为标准控制其流动度。

3.灌浆方式

灌浆方式主要包括纯压式与循环式两大类。纯压式是仅将浆液通过灌浆管压入钻孔内，工艺相对简单，缺点是无法填满裂缝而可能影响施工质量，一般用于裂隙较大的岩层；而相对的循环式则包括孔内循环和孔口循环两种，通过保持浆液的持续流动，使沉淀颗粒减少，从而保证了灌浆施工质量的提升。

4.灌浆顺序

4.1一次灌浆法：是指一次将孔钻到全深，再沿着钻孔的全长灌浆，此方法适用于孔深<10米，且岩石的裂缝较少或透水不大的情况；

4.2自上而下分段灌浆法：该方法主要是通过较高的灌浆压力来获得较好的灌浆质量，适用于岩层倾角比较发育和岩层较为破碎的地区。当钻孔孔深3米至5米时，应立即进行冲洗、压水和灌浆，浆液凝固后，再进行下一步施工，对设备与施工时间的要求较高；

4.3自下而上分段灌浆法：该方法将钻孔一次钻好，再以3米～5米进行分段，自下而上进行灌浆，灌浆时应以灌浆塞进行分段塞孔，且上段灌浆可在下段结束的时候紧接着进行，大大缩短了施工时间，但该法的缺点在于不能全面保证施工的质量，且只适用于岩层比较坚硬和岩层倾角不大的位置。

5.施工后的养护与验收

养护与验收是灌浆技术的关键环节之一，因此应在施工结束后28分钟内，认真检查灌浆区的钻孔，做好压水的试验，并有效的观察岩芯胶结情况，鉴定质量。要求按藏浆孔总数10%布置，固结灌浆按5%布置。帷幕灌浆检查孔径应<110毫米，而固结灌浆检查孔应<140毫米。

四、水利水电工程中，如在大量吸浆不止的情况下，灌浆施工应采取的技术处理

在水利水电工程中，当需要在一般裂隙的岩层中进行灌浆施工时，一般的灌浆时间控制在一到三小时之内，每米耗浆量一般控制在 100 千克到 200 千克。但是，有时也会发生大量吸浆不止的情况，这样就给结束灌浆带来了许多的的困难，分析造成这种现象的原因主要是：不是一般的地层结构，具有特殊性，这样就会使浆液从某处的其它地表冒出来，或者从某一通道流失。当遇到这种大吸浆量的情况时，一般的灌浆处理方法有以下五种：

1.使压力变小的处理方式。使用低压式灌浆或自流式灌浆，等到浆液满满的填满裂隙，浆液的流动速度变小后，再慢慢将压力变大，按照常规的要求实施灌浆处理。

2.实施限制流动速度的处理方式。将浆液注入率控制在 10—15L/mim 之内，以控制裂隙里浆液的流动速度，以促使浆液快速沉积，等到注明显地减少后，再提升压力，使注入率基本控制在 10—15L/mim 的速度，一直满足灌浆结束要求后再结束灌浆施工。

3.浓浆灌注或加入速凝剂。浓浆灌注一般采用的水泥浆是最稠的（通常为 0.5：1）開展灌注。加速凝剂时，可以将一种叫做水玻璃氯化钙速凝剂掺入稠度为 0.5：1 的水泥浆中。

4.采用将水泥砂浆进行，根据灌注时的实际，可以按照水泥重量的百分之十、百分之二十，这样渐进灌注的方法掺砂。砂的粒径也遵循由细变粗的办法，待砂浆搅拌到比较均匀的程度以后，就采用砂浆泵进行灌注。

五、结束语

综上所述，由于灌浆施工技术环节复杂、影响因素多，且不同的施工方法都具有自身的优势和缺点，因此必须根据实际工程需要对这些方法进行选择。在工程实施阶段，应从原材料开始进行质量把关，严格控制对施工质量具有重大影响的关键技术环节，并做好事后养护和验收工作， 以更加科学、高效的灌浆技术保障水利水电工程建设目标的实现。

六、参考文献：

[1] 徐周，谢玉林，张怀忠.水利水电工程灌浆技术研究[J].中国水运（下半月），2011，（12）.

[2] 梁建柏.水利水电工程灌浆施工技术与质量控制措施分析[J].China's Foreign Trade，2011，（14）.