芻議水利工程中帷幕灌漿施工技術

郭 強

(巴州水利水水電勘測設計院，新疆庫爾勒 841000)

在水利工程中，建筑物往往長期處于水下，尤其是水工建筑的基礎結構，在長期的水侵蝕下，滲漏的發生機率非常大。如果建筑基礎出現滲漏等情況，將嚴重影響結構的整體質量，甚至影響到整個水利工程的運行安全。在水利工程止水防滲技術中，應用比較廣泛的便是帷幕灌漿技術。此項技術施工工藝目前已經比較成熟，并且應用效果也非常顯著，在水利工程的地基防滲中起著重要的作用。本文將對帷幕灌漿技術的具體應用方法進行介紹。

1 帷幕灌漿技術的應用原理

帷幕灌漿技術是一種非常有效的防滲技術。帷幕灌漿采用地質鉆機對需要處理的地層進行鉆孔，形成一道帷幕形鉆孔，然后將水泥漿用高壓灌注到被處理的鉆孔內，水泥漿會沿著地層縫隙深入滲透，當水泥漿凝固以后，鉆孔內的水泥漿柱和周圍被水泥漿滲透并凝結的土體會共同形成一道密實的防水帷幕，能夠有效防止水流從灌漿地層處滲透。帷幕灌漿應用在水利工程中，灌漿范圍的頂部是與鋼筋混凝土的閘壩底或者土層壩低連接，而帷幕灌漿的底部則會直接深入到透水不明顯的地巖層內部，以此來阻止和預防地下水的滲透。另外，帷幕灌漿與位于下游的排水系統共同作用，還能夠有效的降低滲透水流給閘壩帶來的揚壓力。帷幕灌漿在水利工程中起著重要的安全作用，是水工建筑物地基的重要防治手段之一。

2 帷幕灌漿技術流程

2.1 測量

進行帷幕灌漿施工之前，需要對鉆孔的準確位置進行測量，測量時要嚴格按照設計要求進行。測量可采用全站儀來對灌漿的軸線進行測設，如果出現轉折點或者高程差較大的位置，則應該加設控制點。在測量過程中需要對各項數據進行嚴密的核查，對每個灌漿孔的位置和孔口的高程等參數進行精確布控，以保證各參數的準確性。

2.2 成孔

在鉆孔的位置、深度、孔徑以及鉆孔順序等確定好以后，便可進行成孔作業。成孔是帷幕灌漿的第一道工序，也是非常關鍵的一道工序。成孔的質量對整個帷幕灌漿的質量和效果影響重大，因此成孔必須在既快速又高質的情況下完成。成孔時，首先要將鉆機安裝、擺放的平整牢固，應該事先將鉆機場地進行平整，可根據實際需要鋪設一層鉆孔用墊層或平臺，使鉆機能夠穩固和端正，然后當鉆機平臺、鉆桿和灌漿孔的三個中心點在一條直線的情況下進入下一環節;鉆機安裝、擺放平穩以后，需要進行試機和試鉆，以便對鉆機的動力、供水、供電等系數進行合理調試，等一切機械設備和運行系統均正常以后便可進行鉆進作業;另外，在每次鉆進之前，都應該對鉆機的各部件進行檢查，尤其要重點檢查鉆桿和鉆具是否彎曲變形，如果變形應該馬上進行更換;在鉆機鉆進的過程中，需要時刻觀察鉆機的運行情況并保證鉆頭處于冷卻狀態。

2.3 縫隙沖洗

帷幕灌漿技術在成孔完成后，需要采用導管對鉆孔進行高壓水沖洗。沖洗時要保證水壓和流量，沖洗應該從下往上進行，使水不斷沖洗孔壁，當觀察沖洗的回水變清以后，可再持續沖洗10 min，并且要保證總的沖洗時間在半小時以上，總沖孔的時間要＞2 h，沖洗完成后孔底的沉渣厚度應該在規定標準之內。另外，縫隙沖洗時的水壓應該在灌漿壓力的80%以內。

2.4 壓水試驗

縫隙沖洗完成以后，還需要進行壓水試驗，壓水試驗時可采用單點法進行，壓水試驗的壓力也應該設置在此段灌漿壓力的80%以下，且不能超過1MPa。

2.5 灌漿

2.5.1 泥漿制備

灌漿采用的漿液材料為水泥漿，水泥通常采用的是普通的硅酸鹽水泥，其強度和等級要結合工程實際來確定。灌漿所采用的水泥漿應該進行集中配制和攪拌。可采用自動攪拌機進行攪拌，且攪拌機的生產能力要能夠滿足施工需要。帷幕灌漿所使用的泥漿從制備到使用完成所用的時間應＜4 h，以確保其性能良好。

2.5.2 灌漿

帷幕灌漿可從下至上分段進行，灌漿的壓力應該符合要求。灌漿的時間應該結合注入率來調整和掌握。比如，當注入率＜0.4 L/min，灌注的時間應該在半小時以上，而當注入率≤1 L/min，則需要持續灌注＜1 h以上。在采用自上而下分段灌注時，則持續灌注的時間應該再適當的增加0.5～1 h。在灌漿過程中，需要隨時的對回漿量和進漿量進行觀察，如果發現回漿變濃，則應該馬上更換成與進漿配比相同的新漿液進行灌注，并嚴格控制灌注時間。

2.6 封孔

在灌漿工序完成以后需要進行封孔作業。可采用置換或者壓力灌漿的封堵方式來封孔。當全孔的灌漿作業完成之后，可采用5:1的水泥漿來置換出孔內的漿液，同時將灌漿管從孔內取出。最后再用最大的灌漿壓力將相同配比的水泥漿灌壓半小時，并做好灌漿記錄。

2.7 質量檢驗

基巖的灌漿質量檢查主要以檢查孔壓水試驗成果為主，而壩體的質量檢查采用注水試驗，當其滲透系數在規定范圍內方可達標;灌漿孔的檢查位置應該在帷幕的中心線上，可在巖石破碎、斷層等地質條件較為復雜的部位進行檢測。帷幕灌漿檢查孔的檢查數量可為孔總數的10%左右;檢測時采用自上而下分段卡塞的方法進行壓水試驗。

3 常見問題的處理

3.1 灌漿中斷問題

在帷幕灌漿施工中，很容易發生灌漿中斷現象。導致灌漿中斷的原因可能是由于停電、電機故障、漿液堵塞或者注漿管破裂等。為了避免灌漿中斷問題的發生，在帷幕灌漿施工之前和施工過程中，施工單位應該做好全面的預防措施。施工前需要對全部的機械、設備進行質量檢查，輸漿管材要按照標準進行選擇，灌漿過程中應該由專人負責隨時檢查管材是否存在連接不牢固、破損或者堵塞問題。另外，還需要對灌漿泵的運轉情況進行檢查，以保證其在最大灌漿壓力下仍然能夠正常持續地工作。在每次灌漿作業完成以后，都要將灌漿泵清洗干凈，并對壓力表進行隨時的調整和校正，確保施工的順序進行。施工完成后要對高壓灌漿閥門、隔漿塞等部件進行及時清洗，并做好保養工作。如果灌漿過程中發生中斷問題，應盡量縮短中斷的時間，確保水泥漿的性能良好。

3.2 串漿問題

在帷幕灌漿施工中，還可能出現漿液從其它鉆孔或者地下裂隙中流流出帷幕之外的問題，通常稱為串漿。引起串漿問題的主要原因是灌漿孔之間的巖層縫隙較多，相互連通，導致在灌漿時漿液串至其它部位。為了預防串漿現象的發生，可同時對串漿孔和灌漿孔進行灌漿，并且要保證每個孔都有一臺灌漿泵進行灌漿作業。另外，還應該在串漿部位的漏漿區域安裝上灌漿塞來進行封堵，以保證漿液不會過多的流失。

3.3 漏漿問題

當灌漿區域的縫隙過大，或者灌漿壓力過大時，往往會出現漿液的注入率過大而發生大量漏漿的問題。如果產生大量漏漿問題可通過低壓或者自流式灌漿方法，來使灌漿的壓力降低。在縫隙充滿漿液且流動性降低以后，便可將灌漿的壓力逐步提高;可采用濃漿進行灌注，但需要將注漿量限制在30～40 L/min內，當進漿量明顯降低以后，便可將灌漿的壓力逐漸提高到正常水平;另外，也可以在漿液中摻加適量砂料來進行灌漿作業，以此來降低漿液的流動性。在增加漿液壓力的同時，需要將灌漿壓力適當降低，進而限制漿液的流動范圍，當單位吸漿量降低到標準范圍內后，便可使用正常漿液進行灌注，并將壓力提高到標準狀態;在巖層進行灌注作業時，如果出現大量進漿現象，可以采取間歇性灌漿的方法，也就是在連續灌漿一段時間之后，便暫停灌漿，等到漿液稍微凝結一段時間后再繼續灌漿。

4 結論

帷幕灌漿施工技術在水利工程中起著重要的防滲作用，其施工質量的好壞對整個水工建筑影響極大。由于帷幕灌漿屬于隱蔽工程，施工時的質量控制較難，這就要求施工人員必須具備豐富的經驗和極高的技術水平，認真操作施工過程中的每一個環節，并做好突發問題預防措施。

［1］汪午寶.帷幕灌漿施工工藝及質量控制［J］.江西建材，2012(2):141－142.

［2］唐小成.帷幕灌漿施工技術在水利工程中的應用探討［J］.科學之友，2011(04):90－91.

［3］邵芳.淺析水利工程帷幕灌漿技術［J］.民營科技，2012(01):216.