浅析水利工程中帷幕灌浆施工技术的应用

卞小方

摘 要：近年来，国民经济快速发展，水利工程建设规模逐渐扩大，有效提高了水资源利用效率，其施工质量也受到社会各界广泛关注。帷幕灌浆技术在水利工程防渗施工中得到广泛应用，在减小大坝渗漏方面发挥着重要作用。但该部分属于隐蔽工程，控制施工过程的难度较大，稍有不慎则会导致工程质量。本文主要对其施工工艺进行分析，并结合笔者实践经验探寻质量控制的有效措施。

关键词：水利工程；帷幕灌浆；质量控制措施

水利工程建筑以及水库工程建筑长期受到水的侵蚀和冲刷，结构会受到一定的破坏，因而容易出现渗漏问题。无论是那一部分发生渗漏都会对工程的整体稳定和安全造成影响。对水利工程基础防渗问题的处理，不仅可以使水利工程基础的渗漏量和基础扬压力得到有效的降低，还能够保证基础渗流梯度得到良好的控制，从而能够避免水利工程基础渗透现象。因而防渗工程是整个工程中最为重要的，帷幕灌浆技术也称为止水帷幕技术，该技术操作性、实用性以及安全性较高，且防渗效果良好。

1 帷幕灌浆技术的应用原理

在水利工程施工过程中，帷幕灌浆技术作为一项重要的防渗手段，所应用的原理如下：它借助地质钻机对地层实施钻孔，并使之形成帷幕形钻孔，并向孔内高压灌注水泥浆，水泥浆深入渗透到地层缝隙，并逐渐的凝固，这样就使得钻孔与周围的水泥浆渗透凝结进而形成一个整体，底部深度直达地岩层内部，最终形成防水帷幕，并且具有较高的密实性，对水流向灌浆地层的渗透具有较好的预防作用。在水利工程中帷幕灌浆技术的应用顶部低衔接土层坝亦或是钢筋混凝土的闸坝底，对地下水渗透的预防和阻止具有较好的效果。再者就是排水系统与帷幕灌浆发生共同作用，借此来缓解和降低水流渗透对闸坝的压力。将该技术手段应用于水利工程中，对保障水工建筑地基的安全和稳固性具有重要的作用和意义。

2 水利工程中帷幕灌浆施工技术的应用

1、施工材料准备

对于帷幕灌浆施工技术来说，所使用胶凝材料主要是水泥。对于地质环境较差的工程，可采用高分子化学胶凝溶液较为合适。对于砂砾石地基的地质环境，采用水泥粘土浆液更为合适。帷幕灌浆所采用的水泥品种，要按照施工设计的要求来确定灌浆量以及环境水的侵蚀作用。一般情况下，帷幕灌浆所采用的水泥是普通硅酸盐水泥。但是在特殊情况下，通过使用抗酸水泥或者其他类特种水泥更为合适。另外，要确保帷幕灌浆所用水泥的品质能够满足施工的标准要求。要求帷幕灌浆所用水泥的强度等级不低于PO.32.5。与此同时，要求灌浆所用的水泥要进行妥善的保管，禁止将水泥存放在潮湿处，并且将存放的时间缩短，施工材料不允许采用受潮结块的水泥。

2、测量放样

钻孔的精度对于帷幕灌浆技术来讲至关重要，必须依据相应的信息资料进行精确测量。测量过程中还要进行动态的控制，实时检查相关数据，确保所有数据精确到位，对帷幕灌浆孔的轴线施行严格的实地测量，并多次核对数据及资料，确保其满足预期的准确性。同时按照设计的要求进行防渗墙轴线上的灌浆孔布置，分序列进行，孔间距在2m左右。布置灌浆孔需要满足多项参数要求，除了孔洞间距之外，孔位轴向的偏差不能够超过10cm，孔洞深度要求达到防渗墙混凝土底部约20m～30m，必须超过设计的帷幕灌浆的底线。

3、钻孔施工

灌浆前需要进行灌浆孔的设置，设置灌浆孔需要严格依照工程设计要求，一般孔距为3m，但依照实际需要可以对孔位进行适当调整，但需经监理工程师准许，同时确保灌浆孔偏移量小于10cm。同时钻孔过程中需要进行详细的记录工作，尤其对孔位的调整记录必须清晰记录，以便于后期审查。安装完钻机后需要对设备进行试运行，以检查设备性能是否完好，设备状态是否满足施工需要。此外，钻进过程中还需要多次对灌浆孔的孔斜进行检测。一般情况若灌浆孔为30m以下孔，则每10m检测一次孔斜，若孔深大于30m则需要每隔5m进行一次孔斜检测，尤其前20m时，孔斜测试非常重要。

4、灌漿施工

试验达到了相关规定要求即进入到关键性环节灌浆施工操作，帷幕灌浆的施工一般使用自下到上分段的方式进行。施加规定的压力作用，在注入率<0.4 L/min的时候，需要继续进行半小时的灌注，或者<1L/min的时候，需要继续进行1 h的灌注，这样灌浆操作完成。工程应用中也存在自上到下的灌浆施工，此种情况下继续进行灌浆的时间相应都需要增加半小时或者1 h。灌浆施工流程之中，必须实时的进行进浆和回浆比值的测量，如果发现回浆变浓，马上更换同进浆一致配合比新浆进行灌注，对于灌浆效果不好的情况，必须继续进行半小时的灌注才能停止灌注。完成了灌浆后需要使用置换及压力灌浆等封堵的方法进行孔洞密封。全孔灌浆完成之后，使用配合比5∶1的水泥浆以置换出孔洞内部浆液并且将孔内灌浆管取出，接着用同样配合比的水泥浆运用更大的灌浆压力完成0.5h的纯压，全部过程做好灌浆的记录工作。

3 水利工程中帷幕灌浆施工的质量控制措施

1、灌浆中断是帷幕灌浆中最为常见的问题，由于受到客观及主观因素的影响，不得不中断作业，例如机械故障、停电以及灌浆管受堵等，而且灌浆作业一旦中断，极易影响帷幕质量。针对这一问题可以采取以下方法予以解决。首先选择规格达标以及质量良好的灌浆管材，并在施工前和施工过程中对管材进行定期检查，杜绝管道堵塞、破损以及接口不牢等问题；其次利用运行稳定、功率输出满足施工要求的灌浆泵，做好泵机的日常养护，并在每次灌浆后清洗灌浆泵；另外施工过程中及时校对核验灌浆压力表，保证灌浆压力达到帷幕灌浆施工要求，且压力稳定；最后定期检修电力系统，以避免由于停电而中断灌浆。若施工中发生灌浆中断，施工人员应当保持冷静，及时找寻灌浆中断问题发生的原因并予以排查，缩短中断时间，尽快恢复作业。

2、由于浆液会在一定条件下产生胶结凝固现象，因此帷幕灌浆中常常会发生固管现象。其主要愿意在于浆液在压力作用下会失水，加之水泥水化热令浆液凝结时间缩短，而射浆管若离孔壁距离过下，那么浆液循环受堵也同样会在管口凝结。针对这一问题，可以将孔口封闭器换成回旋式封闭期，并定期活动灌浆管，令浆液不易于凝结。对浆液浓度进行定期检测，浆液浓度过大则及时进行稀释，保证回浆量>15L/min。

3、在灌浆施工过程中，由于有较多缝隙及较大灌浆压力存在，从而导致过大的浆液注入率现象发生，往往会有大量漏浆出现。漏浆治理的主要措施包括以下内容：运用低压甚至自流式的灌浆方式对灌浆压力降低，直至逐渐填满缝隙，并使流动性降低后，再使灌浆的压力得到慢慢提升；限制进浆量，使其控制在小于30L/min～40L/min，并运用浓浆实施关注，直到进浆量明显减少后再慢慢提升灌浆压力。可以在灌注浆液中对砂料实施掺入，通过浆液流动性的降低，对浆液流动的范围产生限制，使得泥浆不会有较远流失现象产生，直到单位吸浆量降低至一定程度后，再运用不掺粗料的正常浆液进行持续灌注，进一步提升灌浆的压力。在长时间内，当岩层出现大量进浆现象时，还可采用间歇灌浆的方法，当浆液凝结后再进行灌注施工。

4 结束语

综上所述，帷幕灌浆技术能够有效提升土层抗渗能力，确保其稳定性健全性，在水利工程建设施工中应用相对较为广泛。但由于其隐蔽性相对较高，必须充分掌握相关技术要点，加强质量控制措施，尽量减少安全隐患。

参考文献

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