水利水电工程灌浆施工技术的应用

刘凤娥

河南省正航建设工程有限公司

水利水电工程灌浆施工技术的应用

刘凤娥

河南省正航建设工程有限公司

水利水电工程是社会主义现代化建设的重要部分，而其中灌浆施工技术是建筑物地基工程的关键技术，在大坝坝基的加固及防渗工程中得到了广泛的应用。鉴于这一情况，笔者研究分析了水利水电工程灌浆施工技术，为今后的施工带来巨大的方便。

水利水电工程；灌浆施工

水利水电灌浆施工过程控制是一个复杂的控制系统，涉及到方方面面。要作好灌浆过程的施工，首先要做好一系列的施工控制，且在施工过程中选取具体的参数、控制手段和方法，才能使灌浆这一隐蔽工程作到可控，从而达到预期的灌浆施工目的。因此，对水利水电工程灌浆的施工技术进行具有一定的实际意义。

一、水利水电工程灌浆施工技术的应用

1、无塞灌浆技术的应用

无塞灌浆原本叫做“自上而下、循环式、不待凝、孔口封闭灌浆法”，其特点在于无塞灌浆技术的运用。即钻一个比帐幕灌浆孔（56mm）大20mm（76mm）的孔，其孔长为1.5m～2.5m，不下入原来一套复杂的灌浆塞，而只下入一根钻杆或无缝钢管作为射浆管，以钻杆与于L壁之间的孔隙作为循环灌浆的回浆管。其它施灌流程同常规帐幕孔口封闭灌浆法一样。每一段灌浆结束，即可提出钻杆，换上钻具进行下一灌浆段的钻孔与灌浆而不需要待凝。“无塞灌浆技术”大体具备下列优点：①首先，因常规帐幕采用灌浆塞而改良为“无塞”，明显地缩短了试验（施工）时间，提高了工效。以LI组为例，采用无塞帐幕灌浆与有塞帐幕灌浆相比较，可缩短近一半工时，而且避免了灌浆塞常出现塞堵不好发生漏水需返工处治的麻烦。②关键是提高了帐幕灌浆质量，对LI组试验而言，采用常规帐幕灌浆后压水检查结果虽然达到m＜0.01L/（min·m·m）（即1Lu），满足了设计要求，但采用无塞灌浆后压水检查结果，已达到m＜0.0001L/（min·m·m）（即10Lu～2Lu），而且防渗能力连续。从LI组疲劳压水与破坏压水试验以及直径1000mm大口径中看出，在300m水头下，连续5d，防渗能力达“近于零”的高水准，并且无衰减；其破坏水力比降高达300；渗透比例极限达5MPa。这些都是有塞灌浆所难以达到的。

2、混凝土裂缝灌浆技术应用

混凝土裂缝灌浆技术最初是从坝工构筑物开始运用的，以后才引用到建筑工程中来。通过多年来的实际应用，已证明环氧灌浆法修补泥凝土裂缝在技术上是可行的，在经济上也是合理的。这一方法的成功为修补土木建筑工程混凝土裂缝提供了一个新的途径。环氧灌浆法曾先后在北京和全国其他地区得到厂距匝用，应用范围有公用建筑的大梁、工业厂房的吊车梁、公路桥梁、地下铁道涵洞、柑架、小型水坝以及大型体育馆的抗冻地面的修缮等。这种方法在各地应用的过程中又不断得以改进和完善，至今已经成为混凝土构筑物加固和堵漏的一个重要方法。

3、诱导灌浆技术应用

在水利水电灌浆工程设计时，根据不同的要求，创造条件设计既能挡住泥土侧压力，又能防渗漏的灌浆帐幕工程；同时设计出控制浆液流动范围，更有效地进行加固的基础加固工程。这就是诱导灌浆技术。广义的诱导灌浆技术还包括电渗化学灌浆等。

4、高压喷射灌浆技术的应用

高压喷射灌浆法是利用高压水或浆液射流切割搅拌地层，同时射入水泥浆或复合浆液，形成新的凝结体，改变了原地层的结构或全置换成新复合材料结构，提高承载力或原地基的防渗能力，达到加固地基和防渗的目的。其工艺是利用钻机或其他造孔设备造孔，然后把带有喷头的注浆管下至土层的预定深度，由高压水泵或高压泥浆泵把浆液以10～25Mpa的高压射流在喷嘴中射出，以冲击和破坏预定深度地层的土体。该射流能量大，速度快，当呈脉动状态的射流动压强度大于土体强度的时候，土粒便从原土体中剥落下来，一部分细小的土粒随着浆液冒出地面，其余较粗的土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力作用下，与随之射入的水泥浆等浆液渗搅混合后，按一定的浆土比例和质量大小规律地重新排列，在土体中形成凝结体。喷射时，若一面提升一面旋转，则形成柱状体即旋喷桩，若一面提升一面按一定的方向角度摆动，则形成墙状体。在水利水电中高压喷射灌浆施工流程如下：

钻（引）孔：钻孔的目的是为将喷射注浆管插入 预定的地层中，钻孔方法视地层地质情况、加固深度、机具设备等条件而定。钻进深度可达30m以上，当遇到较坚硬的土层时宜采用地质钻机钻孔，一般在二重管和三重管旋喷法施工中，采用地质钻机钻孔。

插管：钻孔完成后，应及时将喷射注浆管插入地层预定深度，插管与钻孔两道工序一般合二为一，但使用地质钻机钻孔完成后，必须拔出岩芯管，插入喷射管。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力一般不超过1MPa，压力过高易将孔壁射塌。

喷浆：根据土质、土类、地下水等环境调整喷浆压力、流量、旋转提升速度等，自下而上喷射注浆。根据工程需要进行原位第二次喷射（复喷），复喷时喷射流冲击的对象为第一次喷射的浆土混合体，喷射流所遇阻力小于第一次喷射，有增加固结体直径的效果。

补浆：喷射的浆液与土搅拌混合后的凝固过程中，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，造成在固结体顶部凹陷，对地基的加固和防渗堵水极为不利。目前一般采用直接从喷射孔口注入浆液填满收缩空洞，或采用二次注浆的方法对固结体顶部进行第二次注浆。

二、水利水电工程灌浆施工注意事项

1、冒浆（内有土粒、水及浆液） 量小于注浆量20者为正常现象，超过20或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应措施。减小冒浆的措施有：一是提高喷射压力；二是适当减小喷嘴直径；三是加快提升和旋转速度等。

2、采用超高喷射（喷射处理地基的顶面超过建筑物基础底面，其超高量大于收缩高度）、回灌冒浆或第二次注浆等措施。防止因喷射注浆中断导致的断桩，可在每次卸管及重新下注浆管时，保证停顿部位的搭接长度不小于100mm，以保证固结体的整体性。

3、固结体不垂直主要由钻孔不垂直引起，实际施工时，钻机就位应准确、稳固、垂直，引孔前，采用水平尺校正钻机垂直度，确保钻机就位偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于1/100。

4、立即更换高压泵；高压泵摆放距离过远，增加了高压胶管的长度，使高压喷射流的沿程损失增大，导致实际喷射压力降低，实际施工中，钻机与高压泵的距离不宜大于50m；流量较大而压力偏低时，应检查各部位的泄漏情况，必要时拔出注浆管，检查密封性能。

三、结束语

由此可以看出，灌浆施工技术的施工在水利水电工程中，由于施工技术很特殊，在施工时难免会有很多因素的干扰，导致很难控制质量，因此，就要求施工技术人员在施工前要熟悉工艺流程，做好各项环节的控制，把好质量关，只有这样，才能建设出好的工程。

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