水利工程施工中帷幕灌浆施工技术的应用

刘永桃 孙航舰

摘    要：帷幕灌浆技术在我国的水利施工中是比较常见的技术，可有效提升施工质量。本文首先对帷幕灌浆施工技术进行介绍，然后以某水利工程为研究对象，对帷幕灌浆施工技术要点进行详细探究，以期为类似工程提供借鉴，促进水利行业可持续发展。

关键词：帷幕灌浆;钻孔;压水试验

1  引言

这些年，我国水利工程项目建设投资居高不下，大量水利工程的建设，给经济社会带来了良好的社会效益。水利工程项目建设非常重要的一环就是防渗工程，基础防渗处理可以说是事关水利工程的安危成败。帷幕灌浆技术作为基础防渗处理的重要手段，在水利工程建设中得到了广泛的使用，该技术的使用较大限度减少了水利工程的渗透量，在控制坝基渗流坡降等方面也发挥着非常重要的作用。帷幕灌浆技术虽然成熟，但是在水利工程建设中，也因为没有掌握这一技术的应用要点，而出现了很多的典型问题，从而影响到了施工质量。鉴于此，有必要探讨水利工程帷幕灌浆施工技术与质量管控措施，让施工方能够注意规避容易犯的错误，从而提升施工质量。

2  帷幕灌浆技术概述

帷幕灌浆是将浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙，形成连续的阻水帷幕，以减小渗流量和降低渗透压力的灌浆工程。从帷幕灌浆技术的实际应用情况来看，其以地质钻机设备为主要施工工具，通过对地层进行钻孔处理，促进帷幕钻孔的形成。在此基础上，以水泥浆为主要灌注材料，向被处理钻孔实行高压灌注操作，促进水泥浆的渗透。待水泥浆凝固后，水泥浆柱形成，并与周围土体实现凝结，促进具有高度密实性的防水帷幕的形成，从而有效地保证防渗墙底部基岩的防渗效果，确保水利工程的实际应用价值得以有效发挥。

3  帷幕灌浆施工技术要点

3.1  钻孔施工

进行施工作业采用帷幕灌浆施工工艺，需要提前进行灌浆孔的钻孔工作，而钻孔工作作为帷幕灌浆的基础工程，其质量会对帷幕灌浆的整体质量产生影响，并直接关系到水利工程的施工质量，为此在实际的钻孔之前，需要精准定位钻孔位置，以轴线完成钻孔定位，进而采用专用的钻孔设备，进行钻孔工作，钻孔的同时可以采用罗盘仪加以辅助，矫正钻孔位置，固定钻孔设备，以避免在钻孔过程中由于震动较大而导致钻头偏移。罗盘仪所起是辅助作用，钻孔的误差基本上是不可避免的，为此就需要对装置加以固定，尽量减少误差，将其控制在合理范围中。完成灌浆孔的钻孔工作，需要对灌浆孔加以清理，通常可以利用水压进行冲洗，直到冲洗的水流清澈为止。在冲洗时，其目的在于对灌浆孔中的淤泥加以处理，以避免灌浆时发生孔洞堵塞情况，保障灌浆的通畅性。在冲水时，要注意合理控制水压，避免水壓过大导致灌浆孔破坏，还要避免水压过小导致杂物残留。基于此，可以提前进行压水实验，对灌浆孔内部情况加以明确，确定灌浆孔是否满足水泥灌浆的施工需求。

3.2  灌浆中断

灌浆中断是水利水库施工中较为常见的问题，出现的原因主要为机械故障和输浆管的破裂，其根源还是在于施工过程中的不规范操作和机械的保养问题。灌浆机械出现问题无法及时发现和处理，因此表现在施工过程中，一般情况表现为压力表显示精度不准，灌浆泵无法及时清洗等。针对以上问题，在每次灌浆结束后及时清理灌浆泵，对压力表进行精度校对。若是在施工过程中出现灌浆中断的问题，应该在满足条件的基础上尽可能保持灌浆泵较长时间的灌浆压力操作，防止帷幕灌浆过程中出现压力变化，从而影响灌浆的质量。

3.3  科学进行钻孔测量设计工作

水利工程帷幕灌浆施工的重点其实就是钻孔的布置、钻孔深度确定等，而这些都依赖于科学的测量设计，测量设计的重要基础就是各种数据的收集。因此在测量设计工作开展方面，关键就是要与设计主体、监理主体等加强沟通，获得基准数据，基于基准数据来进行相关数据的收集计算。在钻孔的测量计算中，关键时要注意钻孔之间的举例设计，钻孔与中轴线之间的合理位置确定等，在教学计算的基础之上，确保钻孔布局更加合理，这样才能最大限度的提升防渗水平。

3.4  压水试验

在完成上述裂隙冲洗施工之后，需要进行压水试验，试验按照从上到下的顺序进行，首先从1号先导管开始，一个阶段一个阶段进行试验，试验应用方法为“五点法”。与冲洗施工不同，压水试验应用的压力值需要保持在灌浆压力的80%之内。通常情况下，帷幕压水试验会与裂隙试验同时进行，压力值选择0.8MPa以下数值，压水时间保持在20min左右，试验出水流量需要5分钟记录一次。之所以进行压水试验，是为了更好分析基岩透水性，从而为后续工程建设打下良好基础。

3.5  灌浆方式

完成灌浆孔的清理工作之后，进行压水实验，压水实验合格后，开始帷幕灌浆工作，这一环节十分重要，直接关系到帷幕灌浆工程的施工效果，为此要合理控制灌浆的配合比，控制灌浆压力。帷幕灌浆需要基于不同情况采取不同灌浆材料，但一般的灌浆材料均包含水泥、煤灰、水及添加剂，明确拌和料配比，并以水加以调和。一般来说，灌浆材料中的水及煤灰的配合比包括5：1、3：1、2：1、1：1等，不同的配合比与灌浆材料浓度直接相关，需要以现场施工作业的实际需求为基础，对灌浆材料的浓度及配合比加以确定，进而开始灌浆施工。在实际的灌浆时，一般先灌注稀浆，进而灌注稠浆。在灌浆时，如果灌浆浓度发生变化，则需要采取不同灌浆压力进行施工。灌浆浓度及灌浆压力的变化难以控制，如果控制不当，则有可能出现漏浆或串浆等工程缺陷，针对这种问题需要采取有效措施加以处理，以避免质量问题进一步扩大。一旦发生串浆问题，要及时中止灌浆，在串浆位置进行补灌，确保水泥在规定时间内凝固，保证浆料封堵效果。当完成灌浆时，需要检查灌浆质量，并加以封堵。

3.6  灌浆结束

对于帷幕灌浆施工而言，在每个阶段的施工过程中，注浆孔的压力都会保持在最大数值，此时注入率将会小于1L/min，该种情况下，灌浆结束施工时间需要60min。判断施工结束之后，需要进行封孔处理，封孔过程中应用到的施工工艺为“分段压力灌浆封孔”方法，之后应该进行一天的闭浆。

3.7  涌水

帷幕灌浆的过程中还会出现涌水的现象，当灌浆孔的涌水压力达到0.2MPa，需要采取特殊的灌浆处理。首先对用水压和水量进行测试，并结合实际的灌浆情况调整灌浆长度，改变灌浆压力，提高灌浆的稳定性。涌水量较大时在浆液中增加速凝剂，适当延长闭浆时间。闭浆时间最好大于2h，等灌浆整体凝固后进行闭浆处理。

4  结语

简而言之，水利工程建设质量很大程度上取决于基础防渗施工质量，这要求水利工程建设中采用帷幕灌浆工艺的工程高度重视帷幕灌浆的施工质量，采取切实有效的策略，防范这一工作开展中容易出现的各种问题，确保帷幕灌浆质量符合相关要求。不同的水利工程建设情况千差万别，在帷幕灌浆施工也会遭遇各种没有预料的问题，因为仅仅是做好文章中提到的几点还是不够的，更为重点的是要制定良好的预案，建立起快速反应机制，从而确保水利工程帷幕灌浆施工中出现的各种问题能够得到及时的解决，确保帷幕灌浆质量。还有就是水利工程建设实践中，需要鼓励、引导施工人员总结经验、善于创新，让帷幕灌浆技术更加成熟，能够成为水利工程质量重要技术支撑。

参考文献：

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