帷幕灌浆施工技术在水利工程中的应用周德树

帷幕灌浆施工技术在水利工程中的应用周德树

周德树

广州利源工程咨询有限公司广东广州510000

摘要：近几年来，随着社会经济的不断发展，我国各项基础设施得到不断的进步与完善，尤其是关系到民生问题的水利工程，其建设质量一直深受人们的重视与关注。在水利工程建设过程中，帷幕灌浆技术施工是其建设过程中的一个重要步骤，其直接关系到整个水利工程建设成功与否的关键。该技术能够有效减轻水利工程的基础漏水量，为水利工程的顺利开展提供了有力的保证。本文结合工程实践，针对帷幕灌浆技术在水利工程中的应用进行详细分析探讨，希望能为以后类似工程提供借鉴作用。

关键词：水利工程；帷幕灌浆技术；应用；分析

1.工程概括

本工程为我国某一水库主坝施工项目，该水库是属于黄土心墙砂砾料混合坝，坝轴线布置呈直线型，横跨下称沟谷地，主坝坝顶高程为1380米，防浪墙顶高程为1382米，最大坝高为26米，坝顶长1144米。

2.施工步骤

2.1钻孔

一般情况，施工人员都是在左右岸的坝顶处进行帷幕灌浆孔的布置工作，由于坝顶高度非常高，加上为了更方便进行钻孔作业，在钻孔之前需要设置可移动式的三角形钻进机架或者搭设灌浆平台，从而有效确保了钻机底座的水平，提高钻孔施工效率。

施工人员在钻孔过程中，需要严格按照施工规范要求控制好孔斜，同时对孔斜进行测量，通常每钻进5~10米就需要测量一次孔斜。为了更好的确保水坝的施工质量，要控制好帷幕灌浆钻孔的位置，确保其跟工程设计位置的偏差不会超过10厘米。若因为某种原因需要对孔位进行更改的话，需要先通过该工程设计师的同意方行，同时将孔位的更改情况记录下来；

在钻孔过程中，若因操作不当导致钻孔跟设计规定要求偏差过大的话，这时就需要结合该工程的灌浆资料以及质量检查情况对该孔位进行全面分析，如果分析结果的确会影响到帷幕灌浆质量，这时就需要采取相应的补救措施，将其影响力降到最低。

无论是钻孔完成之后还是灌浆之前，施工人员需要做好孔口的封堵工作，防止杂物进入孔洞而影响到后续的灌浆质量。

在钻孔过程中，有时会遇到洞穴、塌孔或者掉块情况，从而阻碍到钻机的顺利钻进，这时可以先进行灌浆处理，之后再进行钻进工作。

在钻孔过程中，会产生大量的废水，为了避免废水对工程造成的影响，需要利用泵送的方式，将废水通过管道引排到指定地点，之后进行统一处理。

2.2钻孔冲洗

完成钻孔作业后，在正式灌浆之前需要利用高压水枪对基岩裂缝进行冲洗，冲洗的压力一般控制在灌浆压力的80%左右。在冲洗过程中，施工人员需要等至裂缝流出的水清澈后的十分钟才能停止冲洗工作，注意每个孔口的冲洗时间至少要有30分钟且孔内沉积物要低于20厘米。

若工程所属的地区是属于比较复杂的断层、大裂缝等地质条件时，施工人员需要先通过现场灌浆试验，然后再决定是否需要进行帷幕灌浆孔的裂缝冲洗或者选择何种冲洗方式。

2.3压水试验

钻孔裂缝冲洗干净后，之后就可以进行帷幕灌浆孔的压水试验。一般情况，选择试验的孔数量要多于灌浆孔总数的10%，以灌浆压力的80压力进行压水试验。在压水试验过程中，施工人员可以采用型号为BW200/40的灌浆泵进行操作。在进行压水试验之前，需要对该处的地下水位情况有个充分的了解，若没有相关地下水位资料的情况下，施工人员需要利用先导孔先测定一次地下水位。在测定过程中，每间隔5分钟测读一次孔内水位，直到水位下降速度连续两次都在5厘米/分钟之内时，就可以认为是稳定的，并以最后一次的观测值作为地下水位值。

在进行帷幕灌浆过程中，施工人员需要按照自上而下的顺序进行分段灌浆作业，先导孔也应该按照从上至下的顺序进行分段压水试验，另外在正式灌浆之前，各次序的灌浆孔的各灌浆段都需要进行简单的压水。注意压水试验需要等到裂缝冲洗完成之后才能进行。

2.4灌浆

大坝进行帷幕灌浆施工过程中，通常都是采用“孔内循环式”灌浆方法。在灌浆过程中，针对坝体的混凝土和基岩的接触段，施工人员需要先单独进行灌浆作业，等至其混凝土完全凝固，基岩接触段在其岩石中的长度需要控制在2米以内，除此之外的其它部位，其长度一般都是控制在5~6米之间，即便情况比较特殊的话，岩石中的长度也不得超过10米。

采用自上而下的分段灌浆法，需要注意以下几方面事项：（1）为了避免出现漏灌情况，灌浆塞需要塞在已灌段段底之上的0.5米处；（2）对于那些孔口无涌水的孔段，施工人员在完成灌浆作业后，无需等其凝固。不过针对一些地质条件比较复杂的断层或者破碎带等地区，施工人员就需要根据其具体地质条件和工程实际要求，来确定灌浆后的待凝时间。

在灌浆之前，施工人员需要通过灌浆试验，得出最佳的灌浆压力。在正式灌浆中就按试验得出的灌浆压力进行作业，同时对其进行适当调整，以便最大程度提高帷幕灌浆质量。

在灌浆过程中，施工人员需要控制好灌浆的浆液浓度，一般情况，其浓度要从稀到浓，逐级进行升级变化。

在灌浆过程中，若灌浆压力一直处于固定值，且注入率持续降低情况时，或者灌浆压力一直处于上升情况且注水率保持不变的情况下，施工人员严禁改变水灰比。当以某一级别浓度的浆液持续灌浆，且其灌浆量超过了300L或者灌注时间在1小时以上，而灌浆压力和注入率确无特别明显变化或许还是保持固定数值情况下，施工人员需要将浆液浓度提升一级再进行灌注。当混凝土注入率超过30L/min时，施工人员需要根据施工实际情况将浆液浓度逐渐升级。

在整个灌浆过程中，施工人员需要尽量让灌浆压力达到设计所规定的压力，提高整个灌浆效率，不过需要注意注入率过大时，需要分级进行升压。

2.5封孔

（1）完成灌浆作业后，施工人员需要采用压力灌浆封孔法，及时将所有孔口封堵住，避免杂物进入影响到其施工质量。

（2）本次工程采用的时自上而下的分段灌浆法进行作业。按设计规定好的压力进行灌浆时，若其注入率低于0.4L/min，施工人员需要持续灌浆1小时，若其注入率低于1L/min,则需持续灌浆90分钟，灌浆作业就完成了。

3.灌浆质量检查

（1）在对帷幕灌浆质量进行检查过程中，一般都是通过对孔压水试验结果以及竣工的资料和测试成果进行综合分析，最终评定出其质量。每个孔位灌浆结束后的3~7d后就可以利用钻孔取芯“五点法”的压水试验法，对监理人的监督之下进行质量检查。

（2）为了提高帷幕灌浆质量检查结果的准确性，需要在以下几个部分选择孔洞进行检测：帷幕中心线上、岩石破碎、断层、大孔缝隙等一些地质比较复杂的部位、注入量大的孔段附件；钻孔偏斜过大或者灌浆情况不正常的部分。

（3）为了确保整体大坝施工质量，针对不同部位，其抽查的合格率要求也是不同的，对于坝体混凝土与基岩接触段及其下一段的合格率为100%；以下各段的合格率至少不低于90%；不合格段的透水率不得低于设计规定要求，只有达到以上这些要求，灌浆质量才算合格。

（4）质量检查完成后，需要及时进行灌浆和封口工作。

4.结语

综上所述，帷幕灌浆技术作为水利工程大坝施工中的一个重要施工工艺，其施工质量直接关系到整个大坝的质量，因此相关施工人员需要严格按照规定要求进行操作，确保各个环节都能高质量完成。

参考文献：

[1]罗志卫.水利工程大坝基础帷幕灌浆施工技术[J].科技与创新,2019(11):84-85.

[2]谭运吉.帷幕灌浆施工技术在水利大坝基础防渗加固中的应用[J].珠江水运,2018(23):79-80.

[3]刘明.谈基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].居舍,2018(34):61.

[4]姚云辉.帷幕灌浆施工技术在坝基加固中的应用[J].工程建设与设计,2018(21):217-218+221.