水利工程施工中的帷幕灌浆技术的运用探索

水利工程施工中的帷幕灌浆技术的运用探索

刘庆鹏

山东天成水利建设有限公司 山东省潍坊市 261325

摘要：帷幕灌浆技术作为水利水电工程施工中的重要施工技术，其应用情况对整个水利水电工程有着深远影响。因此，文章以某水利工程施工为例，先是介绍了整体的工程概况及地质条件，接着下面主要从施工准备、孔位布置、钻孔、冲洗及压水试验、灌浆作业及封孔等分析帷幕灌浆技术的实际操作过程，最后提出几点帷幕灌浆施工的注意事项，希望可以为水利水电工程的可操作性发展增砖添瓦。

关键词：帷幕灌浆；钻孔；压水试验；注意事项

引言

帷幕灌浆技术相对于传统水利施工技术而言，有着更强的实用性、经济性及安全性等优点，且帷幕灌浆技术操作起来更加的简便高效，因此，在现代水利水电工程中得到了非常广泛的推广及应用。随着水利水电科学技术的不断进步及完善，帷幕灌浆的技术水平也得以持续提升，这样不仅能够极大的增强整个水利水电工程的抗渗漏能力，而且也能够最大化的保证水利水电工程的质量及安全，为水利水电工程建设实现最大化的经济及社会效益奠定了坚实的基础。就此，笔者下面针对帷幕灌浆技术的实际应用展开了详细的论述。

1工程概况

1.1工程简介

某水利工程大坝的轴线长是395.6米，启闭房1座、取水泵站1座及相应的配套工程。本水闸共设有14孔，且每个孔洞的尺寸为宽16m×高11m，洪水过闸的校核流量为18200m³/s；水闸下游消能设有5个先启孔及9个后启孔。紧邻拦河闸右侧设1孔生态放水孔，孔口的尺寸为宽4m×高4m。该工程总体的建设面积为9172m²，高度是33.5m，地上建筑为3层。

1.2工程地质

该水利工程所在地区的基岩结构主要是白垩系下统石帽山群流纹质钾长流纹岩，同时，也有后来侵进的花岗岩及辉绿岩等。地质构成以节理及裂隙为主，左岸发育一条NNW向断层F306，右岸发育一条NNE向断层F16。鱼道布置于右岸，主要位于右岸冲洪积滩地，其中闸室段上下游长约130m位于岸侧山坡地布置。鱼道区总体地势平坦，冲洪积滩地地表上部的土层包括了冲洪积中细砂、砂砾石及粉质黏土层等，鱼道下游末段为粉质黏土层下局部夹薄层淤泥，下卧基岩均为弱风化钾长流纹岩。岸侧山坡地地表为薄层坡残积砂质粘土，下卧弱风化钾长流纹岩。砂砾石层、粉质黏土、弱风化流纹岩均可作为鱼道基础持力层。

2帷幕灌浆施工

2.1施工准备

施工前将供水、供电线路布设好，灌浆用水从就近接口接引水管，通过管道引到用水工作面；根据就近原则，通过电缆将电引至施工现场的电箱。架设电缆线时不可对设备操作及安全造成影响。并把水闸施工所需的设备及材料运输到现场，以备施工所用。现场钻孔和灌浆所产生的废渣或污水排至指定的地点。

2.2施工试验

结合施工的设计图纸及合同中的技术条款要求，编订用于灌浆试验的大纲及细则，上报监理工程师，实施相关试验，得到相应的施工参数。

2.3孔位布置

按施工合同设计图纸，将基础帷幕灌浆孔分区分序，按施工进度分若干区，每区按分序加密原则分二序，先施工Ⅰ序孔，然后施工Ⅱ序孔。

2.4钻孔

钻孔灌浆施工依据分序加密原则开展，并严控相邻钻孔的高差间距≥15m。本工程选择地质回旋钻井及金刚钻头实施钻孔施工，依据设计要求严控孔径大小，并以从上至下的方式实施各孔的钻进灌浆施工。严控接触段的段长＜2.0m，其余段段长为5m～6m。在成孔时，选择使用KXP-1型测斜仪来实时监测钻孔的孔斜度，促使孔斜度达到设计要求的标准。

2.5冲洗及压水试验

2.5.1洗孔

钻孔结束后，灌浆开工之前，选用压力脉动冲洗的方式对灌孔段的岩石裂缝实施详细的冲洗工作。冲洗的过程中，严控压力值是80%灌浆压力，如果压力值＞1MPa，则以1MPa压力实施冲洗作业，直到回清水后5分钟为止。

2.5.2压水试验

做完洗孔之后，及时落实压水试验，本次压水试验方法为单点法。压水试验的过程中，严控压力值是80%灌浆压力，并≤1MPa；压水时长持续20min，同时，每间隔一分钟对压水流量检测一次，计算值取最终的流量值。

2.6灌浆作业

2.6.1灌浆方法

做完压水试验之后，要及时实施灌浆作业。灌浆方法可以选择孔内循环灌浆的方法，也可根据监理工程师指定的灌浆施工方法，且分段灌注的过程中，要严控射浆管与孔底部的间距≤0.5m，并把灌浆塞塞到完成灌浆段底部以上0.5m的位置，避免漏灌现象发生。

2.6.2浆液变换

浆液由各灌浆机组用现场的小型搅拌机配搅拌筒拌制，根据施工中的具体情况，配置适当比例的浆液，进行灌浆施工作业。浆液浓度应依据现实需求，按照5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1这七个等级，从稀至浓逐级调整浆液浓度，也可越级调整浓度，实际灌浆期间，也需每间隔一段时间就检测一次浆液的比重，并认真、详细的记录好各项数据。

2.6.3灌浆结束和封孔

依据设计要求的压力持续灌浆，且当吸浆量持续1小时≤0.4L/min或者是持续1.5小时≤1L/min的时候，就可以停止灌浆作业了，并要做严格认真的质量检查，待都达到标准后，再及时采取分段压力灌浆封孔的方式实施封孔作业，且每个孔的封孔作业应分成两段并从下往上进行。

2.7质量检查

在帷幕灌浆结束后，向监理人提供全套灌浆资料报请审核，并按监理人指定的位置和方法对帷幕灌浆施工质量进行检查，检查在帷幕灌浆结束14d后进行。

检查孔按有关技术规范或监理人的指示布设，并按《技术条款》之相应要求进行钻孔的取芯、压水试验等施工操作。检查结束后，按要求进行灌浆和封孔。

对于检查后质量达不到要求的灌浆部位，按设计及监理人的要求进行处理，直到符合验收标准为止。

3帷幕灌浆注意事项

发生特殊情况时，应报告监理工程师采取措施处理。

⑴灌浆期间发生冒浆情况时，可以选择嵌缝、表层封堵、减小压力、增大浆液浓度、限制流量及间歇灌浆等方法来处理解决。

⑵若出现串浆情况，应先堵塞好串浆孔，再实施扫孔、洗孔和钻孔灌浆等工作。

⑶孔口有漏水的孔段在灌浆达到结束标准后继续灌注一段时间，然后压力灌浆封孔，并待凝一下时间。

⑷耗浆量特大时可采用间歇灌浆。

⑸若出现地面抬动情况，必须马上减小压力，防止地面继续抬升。持续灌浆至不再有吸浆情况后停止，接着及时分析地面抬动成因，并实施措施解决抬动问题。

⑹若灌浆期间，出现中断，必须用最少的时间来恢复灌浆作业，如果灌浆长时间中断，则必须根据规定要求实施冲洗直到扫孔处理。

4总结

综上，通过本文对莒口拦河闸施工帷幕灌浆施工的论述，可知，帷幕灌浆施工属于整个水利水电工程的关键部分，其质量决定着水利水电工程整体的质量，因此，作为水利水电工程施工单位及技术人员必须要结合水利水电工程的现实要求及地质条件情况，针对帷幕灌浆施工做足准备，并严格控制钻孔、压实试验、灌浆施工及封孔等关键环节的质量，为后续水利水电工程施工奠定坚实基础。

参考文献

参考文献院

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