水利工程灌漿施工技術與質量控制

【摘 要】灌漿技術是水利工程中極為重要的技術環節，它是防水滲透，工程穩定的基礎性工作，同時也是除險加固的主要技術手段。

【關鍵詞】水利工程；灌漿；問題處理

灌漿是把漿液壓送到建筑物地基的裂隙、斷層破碎帶或建筑物本身的接縫、裂縫中的工程。通過灌漿可以提高被灌地層或建筑物的抗滲性和整體性，改善地基條件，保證水工建筑物安全運行。

一、分類

（一）按漿液材料劃分為：水泥灌漿、水泥砂漿灌漿、粘土灌漿、水泥粘土灌漿、硅酸鈉或高分子溶液化學灌漿；（二）按作用劃分為：防滲帷幕灌漿，巖石固結灌漿，填充隧洞混凝土襯砌層與巖石之間空隙的回填灌漿，混凝土壩體接縫灌漿，填充鋼板襯砌與混凝土之間縫隙、混凝土壩體與基巖之間縫隙的接觸灌漿，填充混凝土建筑物或土堤、土壩裂縫或空洞的補強灌漿；（三）按被灌地層的構成劃分為：巖石灌漿、巖溶灌漿（見巖溶處理）、砂礫石層灌漿和粉細砂層灌漿；（四）按灌漿壓力劃分為:小于40×105Pa的常規壓力灌漿，大于40×105Pa的高壓灌漿;（五）按灌漿機理劃分為:采用一般壓力的壓入式灌漿，采用較高壓力將巖石中原有裂隙撐大或形成新的裂隙的劈裂式灌漿。

二、設備

（一）鑿巖機，鉆孔孔徑為32～65mm，在巖石中鉆深小于15m；（二）巖心鉆機，鉆孔孔徑為56～110mm，在巖石中鉆深大于15m；（三）灌漿泵，按其構造和工作原理分為往復式泵、隔膜泵和螺旋泵等，主要根據灌漿要求的壓力和流量選用；（四）漿液攪拌機，分為旋流式、葉槳式和噴射式，攪拌機要保證機內漿液不沉淀和施工不間斷；5.灌漿塞，用橡膠制成，緊套在灌漿管上，外徑略小于鉆孔直徑，加壓后，外徑增大可嚴密封堵灌漿段上部或下部。

三、鉆孔

（一）固結灌漿孔可采用各式相宜的鉆機和鉆頭鉆進，所有鉆孔要統一編號并注明施工次序，按設計要求進行間、排距布置鉆孔。因故變更孔位時要征得設計同意。固結灌漿孔的位置與設計孔位偏差不得大于20cm，開孔角度誤差不應大于5°，開孔直徑應大于38mm，鉆孔深度要符合設計要求。（二）回填灌漿孔位置與設計孔位偏差不得大于20cm，鉆孔應深入巖石10cm。（三）帷幕灌漿孔位置與設計孔位偏差不得大于10cm，孔向偏差值不得大于1.0cm，鉆孔的終孔深度應符合設計要求。

鉆孔在保證孔壁穩定條件下，宜采用最稀一級漿液固壁。每段鉆孔結束后，孔內殘留巖心和沉淀厚度不得超過20cm。

四、沖洗與壓水試驗

固結灌漿孔應進行孔壁沖洗和裂隙沖洗，直至回水澄清。裂隙沖洗可采用壓水沖洗，直至回水澄清，延續10分鐘為止。沖洗壓力為：灌漿壓力的80%，當其值大于1MPa時采用1MPa。

壓水試驗在巖石裂隙沖洗結束后進行。固結灌漿壓水試驗孔不少于總孔數的5%。壓水試驗的壓力采用0.6 MPa，壓水試驗的穩定標準：在穩定壓力下，每5min測讀一次壓入流量。連續四次讀數中最大值與最小值的10%，或最大值與最小值之差小于1L/min時，本階段試驗即可結束。

五、灌漿

（一）施工流程：1、回填灌漿：造孔 → 灌漿 → 封孔 → 檢查孔；

2、固結灌漿：造孔 → 洗孔 → 灌漿 → 封孔 → 檢查孔；3、接觸（縫）灌漿（含中縫）：安裝灌漿管 → 回填混凝土 → 通水檢查 → 灌漿 → 檢查孔；放線、布孔→灌漿設備的搬遷→鉆進5m/段，鉆灌交替進行→洗孔、灌前簡易壓水→灌漿（孔口封閉法）→封 孔→檢查孔。

（二）灌漿順序：1、壩基、壩肩及邊墻灌漿按先固結、后排水孔的順序進行；3、灌漿洞按先回填、后固結、再帷幕，最后排水孔的順序進行；4、抗滑洞施工按先回填、后固結（深孔固結）、最后排水孔的順序進行；5、抗滑鍵施工按先回填、后固結、再二期回填，最后接縫灌漿的順序進行；6、抗滑井施工按先固結、后接縫灌漿的順序進行；7、發電洞施工按先回填、后固結的順序進行。

（三）灌漿方法：1、回填灌漿、固結灌漿采用全孔一次灌漿法，灌漿方式為純壓式（大壩基礎部分固結灌漿為循環式）；2、帷幕灌漿采用“孔口封閉，自上而下，分段灌漿，不待凝”方法，灌漿方式為循環式。帷幕檢查孔灌漿采用自下而上分段灌漿法（止漿栓塞），灌漿方式為循環式。

（四）灌漿材料：除斷層帶（包括帷幕孔、固結孔）灌漿用水泥開始采用超細水泥及R52.5普通硅酸鹽水泥外，其余部位所用灌漿用水泥為R42.5普通硅酸鹽水泥。采用制漿站集中制漿，漿液由輸漿管送到各攪拌桶進行灌漿。

（五）灌漿壓力：1、回填灌漿壓力0.3Mpa；2、固結灌漿壓力0.3-0.6Mpa；3、帷幕灌漿壓力各個部位均不相同，為1.5-3.0 Mpa；4、二期回填灌漿壓力0.3Mpa；5、抗滑鍵（井）接縫灌漿壓力0.3Mpa；6、壩體中縫接縫灌漿壓力0.6Mpa；冷卻管灌漿壓力0.3Mpa。

六、問題處理

（一）灌漿過程中，發現冒漿、漏漿，應根據具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、限流、限量、加濃漿液和間歇灌漿等方法進行處理。

（二）灌漿過程中發生串漿時，如串漿孔具備灌漿條件，可以同時進行灌漿，應一泵灌一孔。否則應立即在串漿孔內串漿部位以上用灌漿塞塞住，待灌漿孔灌漿結束后，串漿孔再繼續鉆進和灌漿。

（三）灌漿過程中如回漿變濃，應換用相同水灰比的新漿進行灌注，若效果不明顯，繼續灌注30min，即可結束灌漿。

（四）灌漿工作必須連續進行，若因故中斷，須按如下原則進行處理：1、盡可能縮短中斷時間，盡早恢復灌漿；2、中斷時間超過30min，應立即進行沖洗，如沖洗無效，應在重新灌漿前進行掃孔；3、恢復灌漿時，應采用開灌比級的漿液進行灌注。如吸漿量與中斷前相似，即可采用中斷前的水灰比。如吸漿量較中斷前減少不多，則漿液應逐漸加濃；4、恢復灌漿后，如吸漿量較中斷前減少很多，且在極短時間內停止吸漿，則視該段不合格。

（五）大量耗漿孔段的處理：1、首先應降低灌漿壓力，采用濃漿，減少并限制其注入率，待該段耗漿量超過3t/m，仍不見壓力回升，而且無漏漿的現象，則應停止灌漿，待凝24h后復灌；2、復灌時注入率逐漸減少，則灌漿至正常結束；3、復灌時注入率仍很大，灌漿難以結束時，則采用摻中細砂、水玻璃、水泥漿液和水玻璃雙液法等方法，待耗漿量超過0.5～1t/m后，再待凝后復灌至正常結束；4、復灌時注入率較待凝前相差懸殊，且耗漿量很小，則應對該段掃孔后再灌漿，如掃孔后注入率仍很小，此孔灌漿即告結束。6．在有涌水孔段，當涌水壓力超過0.2Mpa時，可如下處理：①灌漿結束后應有屏漿措施，屏漿時間不少于1h；②應有閉漿措施；③待凝時間不少于48h；④必要時可在漿液中摻速凝劑。

七、結語

灌漿技術作為防滲加固除險的重要技術手段被廣泛應用于水利工程的建設中，每一個水工建筑物都關系到國計民生，這就要求水工從業者不斷提高思想素質和技術水平，以確保工程施工中所有技術節點都符合設計要求，建造出真正利國利民的良心工程。

【參考文獻】

1.《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》（DL/T5148-2001）