水工建筑中帷幕灌浆施工实例应用探讨

伍刚

摘 要：在水利水工建筑基础施工过程中，广泛使用了帷幕灌浆施工，由于帷幕灌浆施工对技术要求较高，因此，需要采用适当的施工技术提高水利工程防渗的能力。文章结合工程实例，主要就水工建筑中帷幕灌浆施工中相关要点进行了总结与分析，并提出了施工中注意的问题，以供大家参考。

关键词：水工建筑；帷幕灌浆；施工技术；应用

1 工程概况

某灌溉工程，主要由水库、大坝、取水建筑物、引水渠等组成。本工程大坝长度约1600米，坝基帷幕灌浆涉及整个坝段及左右坝端延伸段，点多面广，工程量大，根据“先固结后”帷幕的规范要求和基础开挖及齿板浇筑情况汾期，分段施工特性明显，临建工程量较大，且拆迁频繁，因此对施工存在一定程度的影响。

2 帷幕灌浆施工流程

2.1 灌浆孔布置

如果要在防渗墙的轴线上按设计布置出灌浆孔，一般有3个程序，孔距为2m，孔位间的轴向偏差不要超过10cm，其孔深在防渗墙的混凝土底部20～30m之间，且都要超过设计中帷幕的灌浆底线。

2.2 成孔

灌浆施工应采取这样的方式，要对钻孔不断加密，加密是逐渐过渡式的，慢慢减少孔的距离。这样做可以将浆液挤压得更密实，加大密度，还能够使灌浆帷幕更加连续；其次，也能使灌浆压力得到逐渐过渡式的提高，另外，浆液的扩散程度、浆液结石的密实程度都会有所加强。如果要增、减灌浆孔，则需要有可靠精准的技术保证，必须要考虑两方面，其一是每个序孔的单位注入量，其二是单位吸水量，并按递减趋势进行分析，它们都可作为灌浆情况及灌浆在质量上的参考，对于邻孔串浆这种情况，也应避免发生，进而有利于工程施工。

3 灌浆要求

《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》规定，基防渗处理的目的在于消除渗漏或控制渗漏量，防止因渗漏而导致坝基岩体渗透变形和力学性质恶化，并减小扬压力。帷幕灌浆是在迎水面附近的坝基岩体中打钻孔，将配制的胶凝防渗材料浆液，以适当的压力灌入到钻孔周围岩体的裂隙中，经凝固或胶结后形成隔水屏幕，故称帷幕灌浆。当隔水层埋深不大时，应使帷幕插入其中，以构成封闭式帷幕；当隔水层埋藏很深时，可作悬挂式帷幕。帷幕的深度可参考坝高、岩体的透水性和削减水头值的大小来确定。

灌浆分序。灌浆施工中应遵循合理的程序，这是保证施工质量，增强灌浆效果的前提条件。第一，排序。有三排孔以上的帷幕灌浆时，一般应先做两边排，再做中间排。两边排最好使用低一些的灌浆压力，先封堵大的通道，然后再用规定的压力使帷幕增实，达到要求标准。只有两排孔时，应先做下游排，再做上游排，灌浆压力也应是先小后大。第二，孔序。无论哪排灌浆，都应将灌浆孔分成若干次序，按先疏后密、中间插补的方法逐序进行施工。究竟分几个次序合适，应主要视地层的状况而定，一般来说，地层破碎、串浆距离较远时，应至少分3个次序；完整而少有串孔情况的地层，可分为两个次序。根据以往的多数做法，帷幕灌浆在每排孔上分成3个次序，做完后，最后在局部较差的地段再补做一些补加孔或补加兼检查孔。第三，分期灌浆。对于帷幕灌浆，可以考虑将透水性较大，显然有必要作防渗处理的地段先行灌浆，其他地段放在蓄水后再观测效果，有必要时再做灌浆；或者，先按较大的孔距，将地层透水性普遍减小到≤10，是否需进一步补加，待蓄水后再定。

4 水工建筑中帷幕灌浆施工

4.1 灌浆

常用的有截水墙和帷幕灌浆。截水墙，即黏土或混凝土墙，它适用于透水性强、埋深与厚度不太大的砂卵石层形成的渗漏通道。当透水层厚度大、隔水层埋藏较深时，可采用帷幕灌浆，或者上部用截水墙，下部用帷幕灌浆。截渗墙体或帷幕深度都要达到隔水层中一定深度。水平铺盖当库区砂卵石层分布面积和厚度都很大，垂直截渗比较困难，且又无条件采取帷幕灌浆时，可在水库底部水平铺盖黏土层或用水泥砂浆抹面。水库渗漏不严重时，可利用水库淤积作为天然铺盖。铺盖法施工容易，但不如垂直截渗彻底，渗流量和出逸坡度常较大，必须结合下游排水减压措施。断层带的防渗断层影响带的岩石裂隙发育，含泥质较少时，可采用帷幕灌浆处理；断层破碎带的岩石破碎且含有泥质，可灌性很差，这时应沿断层带开挖斜井，清除破碎物质，回填混凝土，构筑防渗井或混凝土防渗墙。喀斯特洞穴围堵库区有较大落水洞时，由于采取铺盖和堵塞防渗效果不好，可在其周围修一筒状围井，高出库水面lm，可起到良好的隔水作用。当库内个别地段落水洞集中分布，或溶洞较多、分布范围较大时，可修堤坝把渗漏带与水库隔开。

4.2 串浆

灌浆段注入量比较大的情况下，有多种措施进行缓解，比如：低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆，或者在浆液中放入速凝剂，或者直接在灌注时就用稳定浆液或混合浆液。倘若有回浆变浓的情况发生，则选用新鲜浆液，新鲜浆液应具有相同的水灰比。如果仍然没有改善，则继续灌 30min，即可停止灌注。对溶洞、溶缝进行灌浆时，应先查明溶洞的充填类型和规模，并遵循“先封闭，再密实”的原则进行灌注。方法如下：针对不同的情况，予以分别处理，当溶洞内没有充填物，要看溶洞的大小情况，使用混凝土时，最好用泵入高流态的，并在其中加入碎石，然后将水泥砂浆、混合浆液加入其中，当其完全凝固再进行扫孔灌浆的工作，另一种情况是溶洞里有充填物，在灌注前，要对充填物的类别、属性、充填的程度等多方面进行考察，考察完毕后方可进行灌注，其方法有高压灌浆和高压喷射灌浆等。同时，对帷幕灌浆也要做必要的质量检查，这项检查的重点在孔压水试验成果，并且要从钻孔、取芯资料、灌浆记录、测试成果等多方面进行综合考查。对于孔的数量，检查时也应有所保证，不能低于灌浆总孔数的10%，当某一部位的灌浆工作结束后还要进行孔压水试验，一般在 14d 后进行。

4.3 施工与质量控制方法

如果裂缝长度不同，相应选择不同的灌浆盒，灌浆盒由钢板制成。灌浆盒四周垫上橡皮圈，用千斤顶将灌浆盒压紧在拱顶上。灌浆盒周围裂缝延伸部分用水玻璃水泥密封。通过水压试验检查灌浆盒与混凝土面的密封性，探明裂缝贯通范围。根据压水量选定浆液凝胶时间、配浆量与压浆压力，水压试验的水压为 0.2～0.3MPa。

对于透水值，也有相應的规定，例如，在不合格段，若透水率值没有超过设计要求值的 100%，并且不是很集中，那么，灌浆的质量则认为是合格的，若是其他情况，要根据相关人员的指示或批准再进行处理。帷幕灌浆试验孔试验内容对所选料场的黏土进行颗粒分析和化学成分与性能、矿物分析，测定容量和液限、塑限，以确定料场。对浆液进行不同水灰比的粘结力、塑性粘度、抗渗、收缩率、泌水性等项目测试，以确定帷幕灌浆的浆液配方。

5 结论

水利建筑作为国家的基础设施，与人民的生活息息相关，因此，确保水利建筑的质量和安全具有重要的意义。综上所述，在水利基础帷幕灌浆的施工中，我们需要采取必要的防渗措施，避免出现渗漏情况，减少水利工程中的损失，同时，技术人员也应当加强自己对专业的学习，在施工中不断积累经验，提高自身的技术水平，确保施工的质量，以促进水利事业更好更快地发展。

参考文献

[1]曹天强，仲崇江.水利建筑施工中帷幕灌浆技术初探[J].黑龙江科技信息，2009，（23）.

[2]刘刚，穆显建，汪洋.水布垭水利枢纽工程两岸山体帷幕灌浆施工[J].东北水利水电，2008，（7）.