水工建筑施工中帷幕灌浆技术工艺的运用与实施要点研究

2021-12-03刘耀河源市水利水电勘测设计院有限公司

珠江水运 2021年21期

刘耀河源市水利水电勘测设计院有限公司

在水工建筑施工中，要结合施工规范标准落实相应工作，践行全过程技术要求和技术规范管理要点，全面提升施工综合水平，实现水工建筑工程项目经济效益和社会效益的共赢。

1.案例

本文以某溢流坝1#和2#坝块、厂房基础固结灌浆项目为例，工程项目中溢流坝和接头混凝土坝基础帷幕灌浆长度为3km，依据《水工建筑物水泥关键该施工技术规范》SDJ202-83落实规范化技术方案，依据监理工程师的要求，选择典型地段完成灌浆试验，采取单排孔处理，按照III序施工。并且配合帷幕灌浆施工分析工作，严选425号以上的普通硅酸盐水泥。其中，水泥细度能通过6 4孔/mm2标准筛孔的筛余量≤2%。另外，灌浆用砂选择天然砂，含泥量≤3%、SO3含量≤1%、有机物含量≤3%。与此同时，施工部门制定标准施工工序，按照帷幕灌浆施工流程落实相应工作，布置情况见图1。

图1 帷幕灌浆技术布置示意图

2.水工建筑施工中帷幕灌浆技术实施要点

2.1 确定施工工序

在水工建筑施工项目中，要选取自下而上施工帷幕灌浆基础廊道内孔作为第一个要完成的项目，然后对施工坝顶和右岸灌浆平洞孔进行施工，而对于基础廊道中的孔结构，要依据高程参数完成分段处理，并且先完成帷幕灌浆孔施工，然后完成检查孔处理，最后完成基础排水孔施工。

2.2 具体施工流程

本工程项目按照III序施工作业，相进行I序孔施工，然后施工II序孔，最后是III序孔施工，主要应用的是孔口封闭配合自上而下的处理机制，应用分段灌浆处理方式。孔深第一段为2m、之后的每一段为5m。

2.2.1 布孔

要依据水工建筑工程项目的具体情况和实际需求完成布孔操作，并且配合监理工程师落实相应的工程验收，孔位的偏差数值要控制在10cm以内。

2.2.2 钻孔

本次工程项目中主要应用的是XY-2PC型地质钻机，施工人员要利用清水完成钻井冲洗，开孔的孔径、终孔的孔径都要符合参数标准，孔深和孔斜也要依据设计图纸的要求落实到位，钻孔的过程中借助测斜仪器完成孔斜的测量。

2.2.3 压水试验

在完成钻孔工序后，要在灌浆操作开始前对灌浆孔予以裂隙的冲洗处理，一般是使用压力水，应用80%灌浆压，并且最大冲洗压力要在1MPa以下。冲洗到回水澄清后10min为止，孔内的沉积物厚度要控制在20cm以下。

对于工程项目前期施工阶段而言，压水试验是非常关键的环节，要结合帷幕灌浆应用的基本标准落实对应的压水分析。简易压水试验要在裂缝冲洗工作结束后落实，一般是每间隔5min就要对压水流量予以测定和读取，持续时间为20min，后续要对流量值予以计算和分析，获取最终的透水率参数。

除此之外，要配合单点法或者是五点法完成帷幕检查孔压水操作，按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》的要求执行相关内容，从而保证综合管理效率。

2.2.4 灌浆操作

孔段施工操作结束后，就要利用孔口封闭孔内循环处理的机制完成灌浆操作，保证设计灌浆压力参数能作为指导参数。采取的是自上而下分段灌浆处理法，灌浆过程利用双层立式200L搅拌机完成搅拌操作，SGB6/10型泥浆泵灌浆处理。最关键的是，在水工建筑施工中帷幕灌浆技术操作中为了维持安全性和质量水平，要配置灌浆自动记录仪进行实时性灌浆流量和灌浆压力的测试观察，帷幕灌浆应用的是水泥浆，结合工程项目的实际情况本次工程选取的开灌水灰比为5:1。在灌浆压力维持恒定的状态，注入率若是持续减少，亦或是注入率参数不变但是压力持续增高，则水灰比要维持在固定参数范围内。

2.2.5 抬动观测

在水工建筑施工应用帷幕灌浆技术的过程中，要对钻孔、仪器埋设情况等进行综合管理，保证工序作业的合理性和规范性。在抬动变形观测的过程中，观测孔临近的灌浆孔段要在裂隙冲洗环节和压水试验环节等开展相应工作，并且实时完成观测数据的汇总，将其呈报到工程项目监理部门，从而落实相应的分析工作。

另外，抬动变形观测过程中，专人进行观测数据的记录和汇总，需全程监控作业状态和具体抬动情况，确保抬动值为零，减少不安全因素对后续水工建筑应用作业产生的影响。

2.2.6 质量检查

为了维持水工建筑施工帷幕灌浆技术应用的综合水平，要整合具体施工环节和质量监督管控方案，践行完整的质量检查体系。因为帷幕灌浆技术中要对灌浆材料予以分析，并着重检查孔压水参数、取芯方法等，所以，对应的检查工作也要落实到位。

第一，在帷幕灌浆技术施工结束后的14天开始相关的质量检查工作，相关人员要在施工操作结束时马上进行成果资料的汇总，有效维持信息数据的科学性和规范性，并且呈报监理工程师进行审查，有效结合监理工程师指示完成现场检查孔的布置。

第二，检查孔的结构要结合水工建筑施工项目的整体要求和标准，并且采取金刚石钻头配合地质钻机开展回转法钻孔处理。尤其是在钻孔取芯的过程中，要利用岩芯箱保存相关内容，从而维持水泥灌浆施工技术规范，为进一步提高综合应用效果奠定基础。

3.水工建筑施工中帷幕灌浆技术应用建议

在水工建筑施工帷幕灌浆技术应用方案中，灌浆中断、串浆、漏浆等问题较为常见，为了全面提升工程项目的整体水平，就要整合管理要素和控制规范。

3.1 提升灌浆管质量

为了提升水工建筑施工中帷幕灌浆技术的应用水平，要着重落实完整的控制方案，践行规范化管理工作。尤其是对灌浆中断问题，要设定专业人员落实灌浆管控制工作，确保设备检测和维护内容都能落实到位，维持监督管理的规范性。

第一，要对整个灌浆过程予以监督，保证灌浆管应用的合理性和科学性，维持整体施工效果。并且，在灌浆操作开始前，要选择匹配的灌浆管，主要是结合下场施工情况和施工环境，确保灌浆管的材质应用效果最优化，而在施工设备搭建的过程中则要依据规范标准落实设置工序。

第二，施工工作过程中，相关人员要及时对灌浆管的质量进行实时性监督检测，避免堵塞问题、损坏问题对后续应用效果产生的影响。若是出现问题要及时清洗，有效提升阀门等相关元件的应用效率。

第三，为了确保水工建筑项目帷幕灌浆施工环节的质量水平，要定期进行泵结构的检修和保养工作，维持良好的工作状态，避免灌浆中断等问题对整体施工效果和施工进度造成的影响。

3.2 提升灌浆泵质量

若是要从根本上避免串浆问题，就要对串浆孔进行灌浆泵的处理和升级优化，在全面了解施工现场基本情况后，就要对孔洞岩层和孔洞的分布情况等予以综合管理，结合实际情况选择适宜的灌浆泵结构，并且将灌浆泵安装在串浆孔的上方，依据孔洞的具体标准完成密封处理，避免灌浆操作过程中出现孔洞串浆的问题，一定程度上优化水工建筑整体项目的安全质量水平。

另外，要利用数字化设备进行孔洞感应检测，保证灌浆操作能以最佳状态进入孔洞的岩层，避免渗透问题。

3.3 优化测量施工

在科学技术不断发展的时代背景下，为了提升水工建筑工程项目的整体水平，要匹配工程项目的实际情况选取适宜的测量技术方案，不仅要对灌浆管的灌浆压力参数、灌浆效果和灌浆孔内浆液情况等进行综合测量分析，也要对整体安装施工设计单元予以监督，有效维持测量施工环节的规范性，为全面提升工程项目的安全质量提供保障。与此同时，借助测量工序就能及时发现问题并落实相应的改正机制，提高实时性监督管理和调控优化的水平。