水利工程帷幕灌漿施工技術探討

摘要：水利工程中的帷幕灌漿施工是一項隱蔽的工程，亦是水工建筑物防滲防漏的基本施工技術，其能夠有效的控制基礎滲流梯度，減小地基揚壓力。文章主要就水利工程中帷幕灌漿施工過程中的技術控制進行探討。

關鍵詞：帷幕灌漿；地質(zhì)缺陷孔段；特殊孔段；質(zhì)量管控

一、帷幕灌漿在巖石基礎中的應用

帷幕灌漿技術通過在靠近上游迎水面的壩基和壩肩內(nèi)，設置一道貫穿壩基壩肩的連續(xù)防滲幕墻，以此保證其可以連續(xù)防滲。該技術是降低壩基滲流量，減少壩底滲透壓力，以此確保壩體基礎擁有穩(wěn)定安全的滲透性的必要措施。帷幕灌漿的深度主要由壩體的作用水頭及地質(zhì)條件等確定，有些工程的帷幕深度可以達到百米以上，這是固結灌漿所不能抵達的深度。在施工中，單孔灌漿是比較常用的手段，所需灌漿壓力比較大。

二、灌漿帷幕的位置

灌漿帷幕的位置，應該以大壩形式及其基礎應力狀況為參考。

1、混凝土重力壩

在混凝土重力壩中，盡可能的使灌漿帷幕的位置靠近大壩的上游面，這樣有利于降低揚壓力。正常情況下，帷幕中心線的位置多設在與上游壩踵相距0.06倍壩前最大水深～0.1倍壩前最大水深的部位，或在0.1倍壩底寬度附近的部位。帷幕灌漿的施工可以在上游壩面底部或是灌漿廊道中進行。

2、拱壩

由于拱壩的基礎底寬通常僅為壩高的15%～40%，在設計拱壩時，上游壩踵常會出現(xiàn)拉應力，為防止破壞帷幕的位置需設在壓應力應力區(qū)之內(nèi)。

重力拱壩帷幕的設置原則可參考混凝土重力壩的設置要求。

3、土壩和堆石壩

此類壩體，根據(jù)壩內(nèi)防滲體的位置而確定灌漿帷幕的位置，無論是設置在壩的上游面處還是壩的基礎中部，都需要帷幕本身與防滲體緊密連接，以確阻水的有效性。

4、混凝土面板堆石壩

一般沿趾板中心線布置灌漿帷幕。

三、地質(zhì)缺陷孔段施工的技術措施

1、攝像檢查

為了檢查在施工過程中出現(xiàn)過掉鉆、塌孔、無壓無回大漏漿的孔段是否屬于地質(zhì)缺陷，需要進行一定的認定工作。根據(jù)工程需要和文件要求，對此類特殊孔段進行數(shù)字攝像檢查孔內(nèi)地質(zhì)構造情況。在鉆孔過程中未出現(xiàn)掉鉆等異常情況，但是吸漿量異常巨大卻仍未明顯改善吸漿率和灌漿壓力的孔段，亦需要對孔內(nèi)進行攝像檢查。

2、壓水試驗

地質(zhì)缺陷孔段的初灌、復灌前均需要進行壓水試驗，一般采用簡易壓水。復灌開灌水灰比依據(jù)復灌段的壓水透水率而確定。

3、復灌、待凝、摻加速凝劑。

為了達到帷幕厚度的有效形成、避免材料浪費的目的，在復灌階段，采取以下措施：

（1）、在有大量漏漿情況的孔段，根據(jù)室內(nèi)試驗的結果，加入適量的速凝劑，如3%～5%的氯化鈣或者3%～4%的水玻璃。

（2）、為有效避免由于施工時的環(huán)境溫度等因素而導致的添加速凝劑而帶來的施工事故，需要確定漿液膠凝時間與吸（排）漿時間的關系，在施工作業(yè)時，適當調(diào)整確定速凝劑的摻加量。

（3）、復灌時采用限壓、間歇灌注等方法：在一定的注入率的需求下確定限壓的壓力值，并逐漸增加。

在完成上述的三段灌純水泥漿工作后，若第三次灌漿、待凝、掃孔壓水后，注入率仍大于30L/min且壓力小于0.5Mpa，可以灌注砂漿。

四、灌漿過程中的特殊情況及預防處理

1、灌漿中斷

（1）、中斷的預防

灌漿中斷往往發(fā)生在灌漿壓力比較大和灌漿歷時比較長的情況下，可用以下手段預防：對于灌漿泵的性能嚴格把控，保證能在規(guī)定的最大壓力下長時間的連續(xù)運轉(zhuǎn)，每段灌漿完成后檢查各部件的使用狀態(tài)，且設置備用的灌漿泵，以確保發(fā)生事故時可以迅速更換；輸漿管材之間連接要牢固，且確保管道無塞堵；壓力表應該合格準確，并做好其校驗工作；灌漿前用壓水或稀漿檢查灌漿塞得密實情況；灌漿工程應有專用的風、水、電路線或管路，以確保能夠連續(xù)不斷的進行灌漿工作。

（2）、中斷的處理措施

若是灌漿泵、動力機或漿液攪拌機械發(fā)生故障，應迅速檢修或者更換設備；管子破裂或脫節(jié)，應迅速換管或破裂部位再連接；儀表失靈直接更換性能良好的儀表；沖洗鉆孔，清洗沉淀，給復灌創(chuàng)造條件。

2、串漿

（1）、防止串漿的主要措施

加大第一次序孔間的孔距；適當?shù)匮娱L兩相鄰次序孔的施工間隔時間，在上一次序孔灌漿基本凝固后再進行下一序孔的灌漿工作；使用自下而上的灌漿方法。

（2）、串漿后的處理措施

當串漿孔正在進行鉆進工作時，應立即停鉆，在漏漿處以上的部位設置灌漿塞，堵塞密實，在灌漿孔中進行符合施工技術要求的灌漿工作；若串漿孔為待灌孔時，如有條件則串漿孔和灌漿孔同時進行一機一孔的灌漿工作，否則采用前述的措施。

3、繞塞返漿

繞塞返漿的預防和處理：鉆孔孔徑控制均勻；灌漿塞所用的橡膠塞應長一些；自下而上的灌漿方法；灌漿前的壓水試驗看有無饒塞反水現(xiàn)象。

4、基巖中大量漏漿

處理原則：降低灌漿壓力；限制注入率；增大漿液濃度；間歇灌漿；必要時加入速凝劑或其他特殊漿液封堵。

五、帷幕灌漿施工階段的質(zhì)量管控

由于灌漿是隱蔽工程，灌漿記錄是檢查工程是否合格的重要參考指標，因此專業(yè)的管理人員對灌漿工程進行管控，保證灌漿過程及灌漿記錄的真實性是必要的。

（1）、督促監(jiān)理單位履職

業(yè)主方督促監(jiān)理單位配備有經(jīng)驗的監(jiān)理人員，并督促監(jiān)理人員經(jīng)常巡視現(xiàn)場，并了解現(xiàn)場的問題。如果存在虛假灌漿的情況，除施工單位受處罰外，監(jiān)理單位也需承擔一定的責任。

（2）、定期檢查灌漿記錄的真實性

根據(jù)灌漿壓力及流量的變化規(guī)律或是灌漿曲線特點，有經(jīng)驗的管理人員可以識別真記錄與假記錄。

（3）、灌漿原材料的管控

灌漿材料由甲方管控并由監(jiān)理單位參與現(xiàn)場驗收，工期禁止材料外運并定期檢查河道等位置防止有目的的遺棄灌漿材料。

（4）、管理好第三方檢查孔的施工

為確保檢查結果的準確性和客觀性，除了第三方單位還需要業(yè)主方參與旁站。對于不合格孔段，通知施工單位進行復壓、補灌，直至復檢結果符合要求為止。

參考文獻：

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[3]袁宗洪.水利水電工程帷幕灌漿施工質(zhì)量管控技術探討[J].中國水利.2017（2）：37-38

作者簡介：

裴俊彪（1995-11），男，漢，天津市寶坻區(qū)，身份證號：120224199511151952，本科生，研究方向：水利水電工程