试论水利工程灌浆施工的次序及方法

冉光奇

【摘要】本文就水利工程灌浆施工的次序及方法展开研究，以工程实例为研究背景，对施工前准备阶段、施工阶段、施工效果检查阶段的具体施工次序及方法進行了详细介绍与分析，以期为解决水利灌浆工程施工中的相关难题，提供一定借鉴与参考。

【关键词】水利工程；灌浆施工；排水施工

1、工程概况

某水利工程中的一个施工段，起点位置地层为0-3 m的混合土层，其中包括堆积碎石与河床卵石；终点位置地层表面有0-5 m的坡积碎石、混凝土与块石。施工需要穿过地层岩，包括粉砂岩、砂质页岩、砂质泥岩、石英砂岩等，岩层的产状相对平缓，基岩有0-6 m为强风化带。施工期间，地下水位多在施工支洞上部位置。针对此种施工实际，必须对工程进行回填灌浆处理。

2、水利工程灌浆施工工序及方法

2.1 施工前准备

水利工程灌浆施工的前期准备工作，重点在于选好施工设备。

1）施工所需高速与低速浆液搅拌机，能够保证施工期间，可以连续、均匀的拌制浆液。根据本次工程的施工需求，计划选用ZJA-400高速制浆机、JJS-1000低速制浆机。

2）根据施工需求，应确保灌浆泵的容许工作压力，在其最大灌浆压力的1.5倍以上，同时还应保证灌浆泵的排量与稳定性能，均符合相关施工标准，计划采用“黑旋风”灌浆泵。

3）灌浆管路要能够承受1.5倍的最大灌浆压力，同时保证装液流动畅通，对此，施工前准备阶段，应在灌浆泵与灌浆孔的位置，安装压力表，从而对相关压力情况，进行实时监测。

4）选择灌浆塞时，应重点对比其膨胀性与耐压性能，确保灌浆塞的使用期间，能够在最大灌浆压力下可靠封闭灌浆孔段，且易于装卸。

2.2 施工阶段

1）钻孔与冲洗。严格遵循施工图纸，在开孔孔位进行钻孔；在钻孔完成后、灌浆前，应对灌浆孔进行全面的裂隙冲洗，并选择灌浆孔总数的1%进行压水试验。需要注意的是，冲洗水压应为灌浆压力的80%，当压力超过1 MPa时，建议冲洗水压也为1 MPa。

2）制浆。本次施工过程中，采用的425#抗硫酸盐水泥作为灌浆浆液，其通过80 mm的方孔筛后，余量应在2%以下；拌浆采用高速搅拌机，并调整装转速为1400 r/min；水泥浆液经高速搅拌机搅拌完成后，应继续经筛放入低速搅拌机。浆液浓度为6个比级的重量比：3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：1、0.5：1，重量比的基础上，可进一步通过计算确定与各比级相应的浆液配合比。对于制浆过程中的水灰比应进行严格控制，以土层性质、实验数据为参考依据，并结合实际施工情况进行有效修正。此次工程的回填灌浆浆液水灰比为0.5：1，固结灌浆浆液水灰比为3：1、2：1、1：1、0.5：1，均能实现预期施工目标。

3）回填灌浆。当衬砌混凝土的固结强度达到设计强度的70%以后，即可进行回填灌浆施工；可采用直接钻孔法在素混凝土衬砌中布置回填灌浆孔，若在钢筋混凝土衬砌中布置回填灌浆孔，则应先在预埋管中钻孔，逐渐让孔深入岩石10 cm，完成钻孔之后，应测记混凝土厚度与空腔尺寸。在回填灌浆施工过程中，如果在于围岩塌陷或超挖严重的现象，必须及时制定特殊灌浆措施，并由监理人审批。回填灌浆应按照划分的灌浆区段分序加密进行，一般分两序，第一序灌奇数排，第二序灌偶数排；灌浆过程中，压力由小到大；其中一序孔的回填灌浆浆液，可采用水灰比为0.5：1的水泥浆，二序孔可灌注水灰比为1：1或0.5：1两个不同比级的水泥浆。对于空隙较大的部分，应采用水泥砂浆进行回填关灌注，且应注意浆液当中的砂子粒径应在1.5 mm以下。在设计灌浆压力之下，灌浆孔应停止吸浆，同时延灌约10 min左右，即可完成灌浆。在实际施工过程中，如果在客观因素的影响下导致灌浆中断，应尽量及早恢复灌浆；一旦中断时间超过30 min，则需要先清洗灌浆孔至原孔深，再恢复灌浆。

4）封孔处理。在设计灌浆压力之下进行回填灌浆，当每分钟的单位吸浆量等于或小于0.4 L后，延续灌浆约30 min左右完成灌浆，然后即可对其进行封孔处理。此次工程施工期间，封孔处理采用的是压力灌浆封孔法，也就是保持需要进行封孔的孔段的灌浆压力，并将射浆管下入距孔底0.5 m左右的位置，并采用水灰比为0.5：1的浓水泥浆，利用泥浆泵与孔内的稀浆与水进行置换，直至灌浆孔口反出浓浆，即可安装止浆塞，最后依旧采用0.5：1的浓浆完成压力灌浆封孔。

5）支洞施工。施工支洞施工，首先需要利用挖掘机开挖明槽段，并将挖出的石渣运送到制定堆放地点；然后需要进行进洞口段防护工作，在此基础上才能进行隧洞开挖与临时支护，在开挖隧洞的过程中，如果含有大量的坚硬岩石，则可采用钻爆法完成施工；最后进行混凝土衬砌，完成支洞施工。

6）排水施工。排水施工主要利用的工具为排污泵，借助施工场地中的倒坡，可不使用抽水设施完成排水工作；若是对混凝土衬砌结构中，渗水量较大的部位进行排水，可采用风钻进行钻孔，孔径55 mm、孔深3 m，在孔中埋入D50PVC管，可先将渗漏水集中排出，再利用排污泵抽出洞外。

2.3 施工效果检查

在每个单元工程的灌浆全部完成之后，监理工程师应着手布设检查孔，检查孔数量应在灌浆孔总数的5%以上。在整体灌浆施工结束3-7d左右后，对回填灌浆孔进行单孔注浆试验，在规定灌浆压力之下，若在最初的10 min出现注浆量大于10 L的情况，则说明需要对灌浆孔进行适当补强；对于固结灌浆孔，采用单点法常规水压试验，检查其透水率值是否在3 Lu以上，若大于3 Lu，则需要及时采取补救措施。

结束语：

综上所述，探究水利工程灌浆施工的次序及方法，有利于推动水利灌浆工程的标准化、规范化发展。通过相关分析，严格遵循水利灌浆施工次序，能够保证工序衔接的有效性，提升灌浆施工质量。在实际施工过程中，应以不同地段的实际地质状况与施工条件为依据，采用适合的施工方法，当发生漏水等问题时，应及时查明源头与原因，从而尽快给予有效解决，为水利工程的整体建设，奠定良好的基础。

参考文献：

[1]佟艳辉.关于水利工程中基础灌浆施工技术的有效运用分析[J].黑龙江水利科技，2016，44（11）：106-108.