水利堤坝高压喷射灌浆技术

2021-11-24陈守愚

商品与质量 2021年25期

陈守愚

湖南建工集团有限公司湖南长沙 410004

在现代水利工程中，坝基固结灌浆是一项常见的施工技术，通过向岩层中压灌水泥浆液，可以有效填充岩层孔隙裂缝，起到提高岩体弹性模量、增强坝基岩体抗压强度的作用，对水利大坝运行效果的改善有着重要意义。因此，为充分发挥技术优势，本文对水利工程中坝基固结灌浆施工技术的工艺流程进行探讨，并提出坝基固结灌浆施工质量控制措施，为从业人员提供技术指导。

1 灌浆施工的作用

灌浆施工作为水利水电工程项目的基础，施工工序相对复杂，通过对各个子系统之间耦合变量的控制，提高工程项目的施工效果，增强工程施工的整体质量。其基本作用如下：第一，通过灌浆施工可以保证孔隙及裂隙压实，使土层的整体结构得到填充，为工程施工提供技术支持。第二，利用化学物质以及填充的浆液反应固化灌注材料，增强水利水电工程的稳定性。第三，在前期工程项目施工结束后，通过灌浆施工方案的落实，可以达到黏合的作用，改善水利水电工程不同部位的承载能力[1]。

2 水利堤坝高压喷射灌浆技术

2.1 优化钻孔技术

钻孔作业是灌浆施工活动的第一个流程环节。该项作业活动的质量主要有钻孔顺序、钻孔直径等指标的操作控制效果来决定。在具体的作业实践中，钻孔的方向必须要始终朝下，孔壁要保持均匀顺直的标准，以防止产生孔斜过大的现象，导致施工效果的不合格。为了强化灌浆施工的质量保证，必须要严格按照顺利开展钻孔作业，一般而言，钻孔顺序要与灌浆施工顺序保持一致，首先将用于灌浆的钻孔划为第一顺序，其他的钻孔一词进行排列，在具体操作过程中，必须要保持认真严谨的态度，防止出现排序上的偏差。

2.2 高压旋喷试桩要求

根据针对北支江上游水闸、船闸工程的《围堰高喷灌浆防渗墙施工技术要求》，围堰高压旋喷防渗墙施工前要求进行现场生产性试验，且需满足如下设计要求方可正式施工：①高压旋喷防渗墙墙厚≥50cm；②28d抗压强度R28≥3.0MPa；③允许渗流梯度≥80；④渗透系数k≤1×10－5cm/s。

2.3 灌浆

为控制灌浆质量，技术人员应结合工程情况合理选择灌浆顺序与灌浆方法，如选择孔内循环方式，一次性完成全孔灌浆作业。同时，也可选择采取孔内分段方式，将灌浆孔划分为若干节段，按照从上到下顺序分别开展阻塞灌浆作业，并在已完成灌浆段底面上方50cm处设置灌浆塞，预防漏灌问题出现。此外，在灌浆环节，应掌握以下技术要点：第一，灌浆压力控制。根据试验段施工情况，准确验算最佳灌浆压力值，保持灌浆压力值固定不变。同时，在灌浆期间出现注入率大幅提升现象时，必须采取分级升压方式，根据灌浆情况适当上调灌浆压力值，将注入率大小作为灌浆压力值的调整依据。第二，水浆比控制。将水浆比控制在0.6:1，如果实际灌浆量超过300L，或是在持续灌浆1h后灌浆压力及注入率并未出现明显变化时，则对水浆比加以调整，如调整至0.5:1，随后，继续开展灌浆作业。第三，灌浆时间控制。在灌浆期间，持续对灌浆压力与注入率进行观测，如果注入率始终未超过1.0L/min，则将灌浆时长控制在30min左右即可。同时，在灌浆期间出现突发问题致使灌浆中断，且中断30min后问题仍未得到解决时，重新开展钻孔灌浆作业。

2.4 混凝土裂缝施工灌浆技术

混凝土裂缝施工灌浆技术在水利工程的堵漏加固施工中运用最为广泛，并且施工效果也非常的明显，裂缝灌浆技术最早从其他建筑行业引进水利建设行业中，这项技术最早应用在大坝的基础灌浆中，经过长时间的发展实践，这项技术也得到了充分的认可，同时也得到了进一步的推广[2]。

2.5 正确灌浆顺序

第一，分段灌浆法。该施工方法的顺序为自上而下。在该方法的施工应用中，必须要保证钻孔的一次性完成，并且在具体的操作当中，应当依据从上到下的顺序分段开展，每个浆段的施工长度大约为 3-5cm。必须要有效确保整个作业过程的连贯性，这样可以较少灌浆施工过程中设备搬运的频率，降低施工人员的工作量，从而有效提升施工效率。需要注意的是，该方法在岩石强度较大等施工条件下的应用效果较为一般。第二，一次性灌浆法。该施工方法的钻孔施工也需要一次性完成，施工人员需要完全沿着钻孔的长度来进行相应的操作。该方法主要适用于钻孔深度较小条件下的灌浆作业，能够更好的保证灌浆的成型效果。但是在透水性较差等环境下的作业效果较差。

2.6 细化灌浆工程的控制策略

为了提升灌浆施工的整体效果，施工单位应细化各项控制策略，高质量落实各项施工工序，为行业的稳步发展提供支持。第一，控制施工成本。施工人员通过施工工序的完善、施工质量的控制等，提高灌浆施工的整体效果，以控制各项施工成本。同时，应按照具体施工要求，细化各项勘察工作，合理选择工程内容，避免灌浆设备及材料浪费。第二，控制施工质量。施工人员将基础灌浆作为重点，通过孔洞质量的控制、钻孔清洁方案的完善以及灌浆工程的落实等，避免浆液外冒现象。此外，对施工现场的各项数据进行记录能有效提高水利水电工程灌浆施工效果。第三，控制环境成本。在施工中应重视环境保护，根据工程特点以及灌浆工序等，合理安排各项流程，避免施工废弃物对工程环境造成影响[3]。