水泥灌浆防渗帷幕工程施工质量控制研究

罗奉

（贵州江河监理有限公司 贵州贵阳 550000）

引言

水库大坝的水泥灌浆防渗帷幕工程，其施工质量控制易受所处地基结构环境的影响，进而降低施工作业的质量效果。为此，相关建设者应从问题角度出发，即在明确研究水泥灌浆防渗帷幕工程施工质量控制现实意义的情况下，着手加大进行施工质量控制要点的研究力度。如此，水泥灌浆防渗帷幕工程的施工作业就能在高质量、高技术水平的环境下作用于水库的运行使用，进而服务于现代化经济建设的全面发展进程。

1 研究水泥灌浆防渗帷幕工程施工质量控制的现实意义

当前阶段，针对在岩石基础上进行水利工程建设的情况，多采用灌浆方式来建造帷幕来避免坝基出现渗漏问题。此防渗措施的运用与排水结合起来后，不仅能减少坝基的渗漏效果，还能降低扬压力的影响。然而，作为隐蔽工程的防渗帷幕工程，其施工质量的控制目标需通过保证造孔技术运用、灌浆压力、灌浆材料选择以及灌浆段长确定的合理性等进行实现，这就在增加施工控制难度的同时，还降低了水利工程水泥灌浆防渗帷幕工程的施工建设质量。为此，研究人员应对以往工程采用的施工质量控制措施情况进行分析，即在明确水泥灌浆防渗帷幕工程施工质量控制要点的前提下，着手提高水泥灌浆防渗帷幕工程的施工建设质量。如此，水利工程项目的建设就能以可持续状态作用于所处地区的现代化建设，以促进经济的快速稳定发展进程。

2 水泥灌浆防渗帷幕工程施工质量的控制要点

2.1 清水造孔与下套止水止浆

为保证水泥防渗帷幕工程灌浆施工的质量，应结合工程所处的基岩与砂砾石层环境，采用清水造孔方式。在以往，砂砾石造孔与灌浆工艺无法保证工程的灌浆作业质量，因此，相关人员应规避传统施工控制技术的缺陷，转而采用砂砾石清水造孔技术。具体来说，就是采用金刚石钻头的单管清水进行砂砾石层的造孔，以最大限度的保证除险加固工程的施工建设质量。此过程，施工质量控制人员应将下套的止水止浆作为施工控制要点，即采用砂砾石地基灌浆创新技术中的下套止水止浆技术方法，来提高水泥灌浆作业的质量[1]。

2.2 灌浆材料优选

施工质量控制人员应根据工程所处的地层渗透性，选择性能质量具有适应性的灌浆材料，进而提高灌浆作业的质量效果。目前，可供选择的材料包括：普通水泥、磨细水泥、地勘水泥以及超细水泥。通常情况下，帷幕灌浆多采用普通水泥。如存在特殊要求，则应采用磨细水泥或是超细水泥，以起到扩大灌浆作业半径与增加水泥灌入量的作用。对于透水性与动水位大的地层，应采用地勘水泥，用以防止灌浆扩散半径过大问题的出现，进而提高帷幕成幕作业的质量效果。

2.3 灌浆压力

压力，作为控制水泥灌浆防渗帷幕工程施工建设质量的重要因素，一旦出现压力过小问题，就会对灌浆扩散的半径范围造成影响，进而无法形成具有连续性的帷幕；而压力过大，则会导致裂隙扩大，或是引起工程地基结构的岩体抬动变形，这不仅形成新的裂隙，还会破坏岩体的整体性。此情况下，再进行接触段的灌浆，就会因压力过大而使坝体出现劈开问题。为此，施工质量控制人员应根据工程不同的地层与先期灌浆孔吸浆量，来及时调整灌浆压力与增强水泥贯入量，进而保证水泥灌浆防渗帷幕工程的施工建设质量[2]。

除了上述施工质量控制要点，研究人员应还应该结合工程项目的实际情况对灌浆段长与临界水灰比进行优化控制，以提高工程项目建设使用的质量效果。

3 水泥灌浆防渗帷幕工程施工质量的控制实例分析

以某水库大坝工程为例，其作为黏土铺盖心墙砂壳坝，坝长约510m，坝高约为24m，总库容约为1400万m3。经勘查发现，水库坝基为双层地基，上层为砂砾卵石层，下层为基岩。为此，施工技术人员将坝基帷幕的灌浆设置了两排灌浆孔，共分三个工序进行施工。由于帷幕的悬挂深度至高程-11.05m，因此，两排排距为1.5m与孔距为2.0m[3]。

（1）对于造孔与下套施工工序，施工人员针对砂砾石造孔采用了砂砾石清水造孔技术。具体来说，就是利用金刚石钻头单管清水进行钻进。因局部孔段存在砂砾石松散的情况，造孔的进水量应设置较小。对于发生的塌孔问题，应采用弹簧钻头进行孔内掉块的打捞，以实现干钻。此时，下套应与心墙的造孔同步进行，并采用砂砾石地基灌浆创新技术中的下套止水止浆法。如此，接触段的灌浆，套管与接触面的距离应在0.3～0.5m之间。当灌浆施工结束后，应将套管打下至地基面[4]。

（2）对于灌浆材料的选用，应根据先导孔的施工实际情况，在不同的透水率范围内选用不同的灌浆材料。此时，相关人员应不同透水率的范围内选用不同的灌浆材料，如此，当其中一排序孔结束后，就可对第三道序孔进行施工调整，即通过增加浆液的注入量，来提升帷幕施工的质量效果。而在进行第二排孔的施工时，应根据第一排孔的施工情况，对灌浆材料与透水率的作用范围进行调整，以提高灌浆作业质量。

（3）对于灌浆段长的确定，其接触段段长应控制在2m，且段内应包含心墙土与地基两种介质。由此，可判断砂砾石层的缩短段长能够提升灌浆的质量效果，即通过砂砾石松散的程度，控制在2.0～3.0m之间。而基岩段长，针对其松散程度，则应控制在5.0～6.0m之间。

（4）灌浆压力的控制，如，对于接触段的灌浆施工，应根据先导孔试验情况来进行确定灌浆压力，但最大不应超出最大全压力。经分析，当完成两项工序施工后，第三项序孔的灌浆压力应结合工程项目的实际情况进行适当的提升调整。值得注意的是，每段的灌浆压力，应在原设计压力的基础上增加0.05MPa，以为水泥浆液更好地扩散提供条件，进而保证水泥灌浆防渗帷幕工程施工建设的质量与整体性[5]。

对于钻孔施工作业出现的异常现象，施工质量控制人员应按照规范标准与实际建设情况进行处理。如，工程处在岩石溶蚀裂隙较发育的情况下，基于发现的灌浆无回浆问题，应采用0.8：1：1，或是0.6：1：1的水泥砂浆来提高灌注作业的质量。此过程，技术人员可通过掺入3～5%的水玻璃，来强化灌浆结构的稳定性。对于灌入水泥单耗量在200～250kg/m之间，且灌浆质量效果仍不突出的情况，灌浆作业人员应通过低压、限流或是分级升压等措施，来将注入率控制在既定的要求20.0L/min范围内。而当灌入水泥的单耗量在300～400kg/m之间，灌浆效果不明显的处理，应采用间歇灌浆方法来将每次间歇灌入浆量控制在600～1000L。此时，间歇的时间应严格按照标准控制在10～25min以内。此情况，如灌浆效果仍不明显，质量控制人员应采用待凝方式，即将待凝时间设置在8h以上。如此反复，当灌浆作业达到质量要求后，就可改为纯水泥灌注方式，以完成整个的施工建设内容。

4 结束语

综上所述，水泥灌浆防渗帷幕工程的施工质量控制，应与工程所处的地基结构条件情况进行结合，并将施工质量的控制重点放在：清水造孔与下套止水止浆、灌浆材料选择与灌浆压力的控制。即采用金刚石钻头的单管清水进行砂砾石层的造孔，以最大限度的保证除险加固工程的施工建设质量；采用磨细水泥或是超细水泥，以起到扩大灌浆作业半径与增加水泥灌入量的作用；根据工程不同的地层与先期灌浆孔吸浆量，来及时调整灌浆压力与增强水泥贯入量，进而保证水泥灌浆防渗帷幕工程的施工建设质量。事实证明，只有这样，才能保证水泥灌浆防渗帷幕的工程施工质量，进而提高水库大坝运行使用的安全可靠性。