水利工程中灌漿施工技術探索

劉鋒

（湖南明誠水利水電工程有限公司，湖南 益陽 413000）

灌漿按其作用可分為帷幕灌漿、固結灌漿、回填灌漿、接觸灌漿、接縫灌漿、補強灌漿和裂縫灌漿等；按灌漿材料可分為水泥灌漿、黏土灌漿、瀝青灌漿及化學材料灌漿等。

1 灌漿材料與灌注漿液

灌漿工程中所用的漿液是由主劑 (原材料)、溶劑(水或其他溶劑)及各種外加劑混合而成。通常所說的灌漿材料，是指漿液中所用的主劑。根據所制成的漿液狀態的不同，灌漿材料可分為兩類:一類是粒狀灌漿材料，所制的漿液其固體顆粒基本上處于分散的懸浮狀態，為懸濁液；另一類是化學灌漿材料，所制成的漿液是真溶液。

1.1 灌漿材料

水泥。灌漿工程使用哪一種規格和品牌的水泥，要依據灌漿所需要達到的要求以及周圍腐蝕強度的大小來決定。通常，一般的硅酸鹽以及大壩水泥就能滿足需要，如果要酸性較強的情況，也可特別注意選擇有抗酸能力的水泥，確定實際標準，并獲得監理工程人員許可。

回填灌漿、帷幕灌漿和固結灌漿水泥強度等級不應低于32.5 MPa，壩體接縫灌漿不應低于42.5 MPa.

帷幕灌漿和壩體接縫灌漿對水泥細度的要求為通過80μm方孔篩的篩余量不宜大于5%；當壩體接縫張開度小于0.5 mm時，對水泥細度的要求為通過71μm方孔篩的篩余量不宜大于2%。

水泥一定要符合生產和使用條件，過期或者受潮放置的水泥杜絕續用。如果水泥質地較細，要注意降低存放時間，杜絕受潮。

1.2.黏土和膨潤土

黏土。粘土容易和水結合，容易分散，如果想塑造，其穩定情況也比較可靠。

膨潤土。水泥中摻入適量膨潤土，其量控制在水泥的2%到3%這個范圍，能夠達到穩定的效果，進而漿液的形狀更加可靠，析水的情況受到控制，私粒成分大于40%，液限大于等于100，確定其塑性能力在30以上，50以下。

1.3 其他材料

用以灌注大裂隙和溶洞時，經常用水泥砂漿或水泥貓土砂漿。根據灌漿需要，可在水泥漿液中加入下列外加劑:速凝劑，如水玻璃、氯化鈣、三乙醇胺等；減水劑，如萘系高效減水劑、木質素磺酸鹽類減水劑等；穩定劑，如膨潤土及其他高塑性黏土等；其他外加劑。能夠和水相溶的添加劑，使用時注意在水的溶液形式時填入，主成分與添加劑的配合形式和配合數量也要根據實驗室的測定結果以及當場的局部試驗來最終決定。

灌注漿液

水泥漿

純水泥漿液的攪拌時間，使用普通攪拌機時，應不少于3 min；使用高速攪拌機時，宜不少于30s，漿液在使用前應過篩，自制備至用完的時間宜少于4h。水泥漿的配比一般為水:水泥=10:1～10:0.5。

黏土漿

黏土漿有兩種配制方法:第一，把一定數量的水和土綜合起來，通過一定的攪拌過程得到需要的漿液。第二，把粘土根據配合得到具有實際濃度的原漿，將這部分原漿和水組成的漿液混合起來。

一般情況下原漿的配制按以下程序進行:

浸泡崩解。把粘土浸入水中，發生物理化學反應，變成泥。

拌制黏土原漿。完成浸水過程并發生變化的泥通過泥漿攪拌裝置，通過水的添加，形成濃度過關的粘土原漿。

水泥黏土漿

由于水泥、粘土各有其優缺點，將其混合在很大程度上可互補其缺點，成為良好的灌注漿液。水泥與黏土的比例一般為1:1～1:4，水與干料的比例一般為3:1～1:1，由于材料品種、性能及其作用不同.正確的配比應通過試驗確定。

水泥砂槳及水泥黏土砂槳

水泥砂漿。在縫隙較大，地下，溶洞環境或者巖石條件，對灌漿的要求較為特殊，通常使用水泥砂漿的辦法，這種灌注溶液粘稠度較大，不會無辜浪費，并且粘合力較大，一旦成型，持久性較強，滲漏情況能得到很好控制，在這種成分中，水的含量最好小于水泥，不然容易發生沙子沉積。為了使沉積較好控制，可添加少量膨潤土、塑化劑、粉煤灰等。

水泥黏土砂漿。水泥砂漿中的成分水泥是形成凝固，加強硬度的重要成分，而粘土能夠輔助穩定，而沙子起到填充效果，想要完成水泥砂漿的制作，通常沙子成分要最后形成。

水泥水玻璃漿

水泥漿中加入水玻璃，有兩種作用:一是將水玻璃作為速凝劑，促使漿液凝結；二是作為漿液的組成成分。水玻璃與水泥漿中的氫氧化鈣起作用，生成具有一定強度的凝膠體～水化硅酸鈣。水泥漿隨水玻璃的加入量的增加而凝結時間逐漸縮短，當超過一定比值后，凝結時間隨水玻璃加入量的增加轉變為逐漸延長。

2 灌漿施工技術在水利工程中的應用

2.1 灌漿施工技術在巖溶地區的應用

在巖溶地域完成工作有兩種分別，一個是巖溶不存在填充物完成的工作，另一個是具備填充物，這兩類工作通常如果有填充物的地方，技術性的需求更強。

使用高壓灌漿技術對巖溶地區實施基礎灌漿。如果填充物想達到最好效果，通常在此特征的地方會特殊強調選擇高壓水泥灌漿，能夠達到更穩定，更防水的效果，此外，高壓灌漿辦法水泥進入到土結構時的形狀通常是條形的，而在進入到土地之后，水泥逐漸相互結合，變成能夠相互扶持的網的狀態，所以，這種辦法下的地基更能抗擊劈裂，這樣一來土的穩定性得到很好提升。

使用高壓旋噴灌漿技術對巖溶地區實施基礎灌漿。高壓旋噴灌漿技術是依靠機械鉆機能深入地下的特點，在鉆機的頭部安裝特殊的噴嘴，利用高壓泵將水泥漿從鉆機頭部的特殊噴嘴噴射出去，在噴射水泥漿的過程中對原有的土層進行了破壞，與此同時，高壓鉆機的頭部一邊向上提出，一邊高速旋轉，使得噴射出的水泥漿能與被破壞的土層形成混合攪拌物，待水泥攪拌物凝固了之后就會在巖溶地區形成一個比較結實的柱體，從而加固了工程的地基。

使用基礎灌漿技術對淺層含巖溶地區實施基礎灌漿。淺層地區的巖溶水平程度也不算太深，要把沙土清理之后，用水泥砂漿完成從前地區的回灌工作，使灌注達到相應效果。

2.2 針對吸漿加大的水利工程的灌注方法

對于巖縫灌漿工作，可能發生吸漿的問題，巖縫成為一個無底洞，再多的水泥漿也不可保證填充完整，這時一味灌注已經不能解決問題，要采取別的方法。

速度的限制。放慢流入巖縫的速度，使單位時間通過的體積有所下降，通常，把速度控制在一分鐘10升到15升左右，限制速度是為了降低流動的速度，當速度降低之后，凝結則更容易發生，泥漿更利于沉淀。

降低壓力，完成處理，這種方法與上述所說的方法雖然控制的因素不同，但都為了降低速度，維持緩慢流動的情態，速度的下降給了砂漿凝固的機會，而流動停止時再加大壓力，根據一般的工作辦法完成灌漿，可達到同樣效果。

多次灌漿，這種灌漿工藝使得灌漿過程有一個緩沖，每次灌漿中間停一小會兒，然后再開始灌注，這種灌注辦法持續進行，具體停滯多久時間需要根據縫隙大小，工程進度來確定，但通常灌注時間要控制在8小時以內。

結語

時間在變，遇到的實際情況在發生變化，也要根據具體需要來選擇、創新、完善施工辦法，使最令人滿意的工程出現。

[1]鐘漢華.城市水利工程施工技術 .2008

[2]鐘漢華.水利水電工程施工技術 .2004

[3]何佩德.小型水利工程施工 .1995