探讨水利水电工程中灌浆施工技术的要点经验

赵华林

河南水建集团有限公司，河南郑州 450008

1 灌浆的类型及特点

1.1 土坝坝体劈裂灌浆

坝体劈裂灌浆，是根据大坝受力分布情况，加大灌浆压强使大坝沿着固定的方向劈裂，然后再采取灌浆措施对漏水洞和裂缝等进行处理，从而提高坝体抗渗性能。同时，通过劈裂灌浆，可再分布坝体应力，提高坝体的可塑性和坚固性。

1.2 高压喷射灌浆

高压喷射灌浆的工作原理是在高压作用下，钻机将带有喷嘴的注浆管带入到地层中，在这一过程中，注浆管中的水泥浆会从喷嘴喷射出来，从而将土层冲破，将土体穿透。根据喷嘴形态来分可以分成定向喷射和旋转喷射，其中，旋转喷射指的是水泥浆从注浆管中喷射出来时是边旋转边喷射，高度逐渐上升，其喷射所形成的物体呈圆柱形。高压喷射灌浆的优点是能够有效提高土体的抗压性，同时可以提高地基抗剪切作用。这是因为采用高压喷射灌浆施工，在上部结构荷载加大，并作用在土体上时，土体结构不会遭到破坏和变形。所以在地基施工中该技术具有不可替代的作用。但是该灌浆方式的缺点是对于地质条件要求较高，且所使用的机械设备较多，在施工中不易好控制。

1.3 卵砾石层防渗帷幕灌浆

该灌浆类型使用的浆液是黏土和水泥混合浆液，在灌浆时需要注意的问题很多，容易受到多种因素的影响，容易破坏灌浆整体效果，尤其是在空气湿度较高和地形十分复杂的地区，该灌浆类型操作困难。

2 水利水电工程灌浆施工技术研究

2.1 水利水电工程灌浆施工作用

水利水电工程是我国基础设施建设中的重要内容，该工程建设的质量关系着国民经济的发展，只有合理可靠的水利水电工程才能保证人们生活、工业和农业灌溉水源的可靠性。但是我国水利水电工程分布广泛且数量众多，工程建设质量参差不齐。同时，随着水利水电工程数量的增多，以及多年的建设运行，目前我国用来建设水库和河坝的地基逐渐减少，在这种情形下必须要采用合理的地基加固技术保证水利水电工程建设的稳定性。如果水利水电工程没有可靠的地基，构造老化严重，便会带来严重的渗漏问题，从而影响水利水电工程运行的效率和水平，严重的还会引起安全事故，给人们的生命财产安全构成威胁。水利水电工程灌浆技术是工程地基加固处理中运用比较普遍的一种方法，该方法不仅可以起到加固地基的作用，还能达到防渗漏的良好效果。因此，在水利水电工程建设运营中，相关人员必须重视灌浆施工技术的作用，结合实际工程建设的特点和技术条件，选择合理的灌浆施工技术进行地基加固处理，加强工程建设构件的养护验收，保证灌浆工程质量的同时，使水利水电工程建设达到预期的目标。

2.2 水利水电灌浆施工技术

灌浆施工技术种类繁多，不同的施工技术具有不同的特点和作用，在实际应用中，必须根据实际工程建设的特点和需要选择最合适的施工技术进行地基加固处理，达到加固和防渗漏的作用。常见的施工处理技术包括接缝灌浆技术、吸浆加大灌注技术、漏水通道灌浆和岩溶地段灌浆等几种。

2.3 接缝灌浆技术

坝体填筑是水利水电施工工程中的关键环节，保证坝体填筑的质量才能有效提高整个工程建设的质量。在坝体填筑时首先应该根据施工方案确定坝体填筑的施工量、施工顺序和具体的施工手段。其次，在灌浆施工中要注意根据坝体填筑的相关技术参数，对灌浆施工场地、灌浆施工量等进行控制，从而可保证灌浆施工的质量和效率。在施工时需要严格控制施工时间，并以此为依据选择施工材料，对材料的质量和数量进行控制。在坝体填筑中，要对对接缝进行有效的灌浆加固处理，主要可以采用骑缝灌浆、重复灌浆和盒式灌浆三种。

2.4 吸浆加大灌注技术方法

吸浆加大灌注主要应用在对岩缝的吸浆处理中，首先在对岩缝灌浆处理时，要时刻关注注浆的体积，控制灌浆速度，保证10～15min灌注一升。在灌浆限流过程中适当降低砂浆在岩缝中的流动速度，这样可以为砂浆沉淀胶结提供充足的时间，达到加固堤坝的作用。其次，适当降低灌浆的压力，延长砂浆流动时间，这样也能促进浆液有效沉淀和凝结。此外，在吸浆过程中，要严格控制灌浆间隔的时间，一般间隔时间在8h左右。最后，岩缝灌浆一定是多次反复的灌浆，并根据实际施工情况确定灌浆时间间隔。

2.5 漏水通道灌浆

水利水电工程建设运行容易受到复杂地质条件的影响，所以在施工中可能会因为地质条件的变化而出现漏水情况，从而影响灌浆工程质量。为防止或尽量减小渗漏问题的出现，可以采取爆破和灌浆结合的方式进行处理，通过对漏水结构的破坏，可减少外界条件的干扰，降低漏水发生几率。但是该方式往往无法保证施工的质量，所以在实际漏水处理中最好采用双浆灌浆技术，将水泥浆、速凝剂从两个管道中注入，然后在混合器中混合，再一起进入到灌注区，这样不但可以达到防渗漏，有效控制漏水点的作用，而且还能切实保证灌浆工程的施工质量。

2.6 岩溶地段灌浆

在岩溶地段开展水利水电施工建设时，在地基加固处理时需要考虑有无填充物。如果有填充物，则需要采用钢管插入地层的方式进行处理，需要注意的是钢管要有孔眼，然后利用钻机，在高压作用下将水泥灌注到孔洞壁上，同时为使水泥浆可以呈条带状向土体方向穿插，可利用高压作用进行相关处理。如果没有填充物，则可以直接回填混凝土，采用向孔槽内直接灌注碎石的方式进砂浆灌注。

3 灌浆施工顺序和方法

3.1 施工顺序

在水利水电工程中，施工顺序也叫作施工步骤，是保证施工工艺的关键。在灌浆施工中常见的施工顺序分成三种，即分段式从上到下灌浆施工、分段式从下到上灌浆施工和一次性灌浆施工。其中，分段式从上到下灌浆施工适合运用在岩石相对完整，且裂缝小的灌浆孔中；而分段式从下到上灌浆适合应用在施工环境十分复杂，且容易发生事故的地带。因为从上至下的顺序可以有效提高灌浆压力，所以能降低事故发生概率，同时提高灌浆工程的质量。不过该顺序在施工中需要花费较多时间，且施工设备移动比较频繁，可能会为施工带来不便。此外，一次性灌浆施工适合应用在孔深较小的，岩石层裂缝小且基本不会发生漏水问题的地方。

3.2 施工方法

灌浆施工方法分成循环式灌浆和纯压式灌浆，其中，前者指的是当灌浆的量超过孔槽吸浆量时，超过的浆液可以返还到搅拌机中循环利用。因为浆液一直处于流动状态，所以能有效降低颗粒沉淀问题发生，提高灌浆施工质量，该方式应用比较普遍。后者指的是只能在岩石裂缝小的钻孔洞中开展灌浆施工的方法。该方法的缺点是不能将多余浆液回收循环利用，而只能在孔深小的或者土层裂缝大的工程中，容易造成孔洞堵塞，所以在建设施工中应用还不普遍。

4 水利水电灌浆施工中需注意的问题

在水利水电灌浆施工中除了要注意工程的验收和工程构件的保养维护外，在整个灌浆施工过程中需要注意钻孔和冲洗孔洞两个环节。

4.1 钻孔施工

在钻孔施工中，首先为防止出现反浆的情况，必须要严格控制孔壁的垂直度和硬度，使用灌浆塞塞紧；其次，注意观察灌浆孔深情况，当孔和孔间距离较近时，需要进行孔斜测试；再次，在施工中需要注意钻孔顺序，严格按照施工设计要求进行施工，加强对施工误差的控制，加强施工环节的检测和对施工效果的验收。此外，为保证吸水率符合施工要求，需要做好水压测试工作，严格控制吸水率。

4.2 冲洗施工

冲洗施工指的是对孔内残渣进行清洗，目的是为防止孔内残渣影响浆液的胶结情况，影响灌浆工程质量。在冲洗时要充分利用高压水的作用，对灌浆部位及时清洗，清除孔洞内的残留物。在冲洗中应该注意冲洗顺序，一般是先冲洗孔洞内，然后再冲洗岩层缝隙。保证冲洗的合理性科学性，可以有效提高岩石和浆液的胶结质量。

4.3 注意养护和验收

最后，水利水电工程施工的养护和验收工作是整个工程施工中最重要的，也是灌浆施工的关键步骤。在灌浆施工结束后，应及时检查灌浆钻孔和灌浆凝结情况，做好相应的压水测试，采取有效的检测方式检查岩石和浆液的胶结程度。同时，应该对工程质量进行鉴定评估，对浆孔的数量、固结灌浆的数量以及帷幕灌浆检查孔径、固结灌浆检查孔径进行测验检测。

5 结语

综上所述，灌浆施工是水利水电工程施工中比较复杂系统的工程，影响灌浆施工的因素众多，尤其是在复杂地形中，要注意加强对灌浆施工影响因素的研究，然后结合工程实际特点，在了解各灌浆技术优缺点的基础上，选择适合该工程建设的施工方法，并确定施工工序，从而保证施工质量。另外，施工人员需要加强对原材料和施工机械的质量检测，把控施工建设各环节质量，在施工结束后要做好相关的验收和保养维护工作，从而使水利水电工程建设运行更加安全可靠。