大壩帷幕灌漿施工中常見問題的探討

高建濤

摘 要：在大壩的工程施工中，常用的就是帷幕灌漿施工技術，也是防止大壩基礎防滲的重要手段。所以通過對其常見問題進行深入的探討，對于提高大壩帷幕灌漿工作效率的提升具有重要的意義。本文以河南省出山店水庫工程為例，首先闡述了帷幕灌漿施工工藝，并詳細講述大壩帷幕灌漿施工問題以及解決措施，最后針對其質量控制的策略進行了簡述，望對業界人士提供良好的參考依據。

關鍵詞：大壩帷幕灌漿施工；常見問題；探討

中圖分類號：TV543 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）18-0112-02

1 帷幕灌漿施工工藝介紹

1.1 帷幕灌漿施工的定義

在指定位置進行鉆孔、清理鉆孔操作，之后進行止水和壓水測試，最終進行漿液灌注操作來實現相應工程的施工要求，這就是帷幕灌漿施工。除此之外，孔洞關注操作時，施工人員的操作必須要遵循以下兩點：一排樁時，由兩邊逐步向里灌注；多排樁時，從上排和下排開始，逐漸向中間靠攏的灌注；在帷幕灌漿施工中，鉆孔和沖洗技術是施工中經常用到的。

1.2 鉆孔

回轉式鉆機在施工孔徑中最常用的鉆孔方式。鉆粒鉆進、金剛石鉆進、合金鉆進是鉆孔施工常用的作業形式。在鉆孔的施工中，巖層縫隙傾向、巖石構造等施工條件因素都會影響到鉆孔的角度。與縫隙面或者眼層面呈現90度角是最佳的鉆孔角度。此種鉆孔方式有利于最優的灌漿效果呈現。

1.2.1 鉆孔深度的確定

河南省出山店水庫工程中，壩基經過開挖后，基礎巖石面未在統一高程，存在一定高差，根據壩基建基面地形斷面圖和帷幕灌漿深度要求確定，1#～13#壩段主帷幕孔深度20～30m，副帷幕孔深度10～16m；14#～23#壩段主帷幕孔深度15m～50m，副帷幕孔深度14m～27m。

1.2.2 孔位放樣

灌漿孔位，采用測量控制點放樣，嚴格按照孔位布置圖布置孔位，孔位偏差不大于10cm，帷幕鉆孔如遇壩段分縫位置應避開，且鉆孔位置距離分縫位置不小于50cm，并作好明確標識。在壩段有鋼筋網的區域，事先錨固預埋管，在混凝土澆筑后方便鉆孔。

1.2.3 鉆機就位

鉆機就位后采用水平尺或鉛垂線校正鉆機的水平度和主軸的垂直度。

1.2.4 鉆孔帷幕灌漿

鉆孔設備采用GJ-150型地質鉆機進行鉆孔，帷幕灌漿孔孔徑為Φ76mm，抬動測試孔孔徑為Φ91mm；鉆孔孔位、孔深、孔斜度以及孔徑嚴格按照施工圖紙的要求進行施工。

1.2.5 排水孔

鉆孔需在該部位帷幕灌漿結束并檢驗合格后方可鉆進。

1.3 沖洗

對于該步驟來說，使用頻率最高的施工方法為鉆孔沖洗和縫隙沖洗。

（1）鉆孔沖洗的目的是將鉆孔底部和內壁上附著的巖石粉末和雜物等沖刷出孔洞，有助于灌漿過程中漿液的灌注；（2）縫隙沖洗是采用壓力水，把巖石縫隙和孔洞中的泥沙等雜物沖出孔外，使漿液充分填充。規范條文規定，對于熔巖、碎裂等復雜地段應采用實地試驗確定。根據《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》SL62-2014中施工規范規定及試驗區沖洗不回水情況分析，為了最大程度的降低對底層的損壞，將采用高風壓壓縮空氣方式來進行沖洗，沖洗作業完成之后發現，鉆孔底部的沉積物厚度在20cm以下。

1.4 止水試驗

止水作業要在沖洗空洞完成之后進行。對土壩而言，先放入套管，在合適的水位防止止水設備，來達到止水目的；在重力壩工程中，在孔壁中較好位置防止止水設施就可以實施作業（可以直接省去止水設施）。

2 大壩帷幕灌漿施工問題以及解決措施

在河南省出山店水庫工程中，遇到了眾多的問題，下文將對該項目中遇到的帷幕灌漿施工問題進行詳細的闡述和解決途徑的探討。

2.1 終孔段透水率過大

帷幕灌漿孔終孔段的透水率或單位注入量大于設計規定值時，其灌漿孔繼續加深。

2.2 冒漿、漏漿處理

在眾多的大壩帷幕灌漿工程中，因為地質特點造成的裂隙或者軟弱地層，造成了灌漿孔和通道相通的現象，最終導致了漿液難以灌入的問題，嚴重影響了灌漿的質量，并造成了嚴重的資源浪費。所以在帷幕灌漿工程中，通過提前進行溶洞和大裂縫的記錄來預防冒漿、漏漿問題的出現。若已經出現冒漿、漏漿問題，就要采取具體的措施來進行解決，比如表面封堵、濃漿、低壓、間歇灌漿等眾多的方式，直至冒漿、漏漿問題解決，就可以采取正常的灌注作業來進行灌漿操作至結束。此外要注意對建基進行及時的沖洗和清理，以免對環境造成污染。

2.3 斷層帶處理

鉆孔穿過斷裂構造發育帶，發生塌孔、掉塊、黃泥、充砂或集中滲漏時，做好記錄，查明原因，研究處理措施。此種情況要采用回轉式鉆機成孔，帷幕灌漿要求在洗孔后按總孔數的20%逐段進行壓水試驗。

2.4 串漿處理

在河南省出山店水庫工程中，大壩地質情況：加里東晚期中粗粒黑云母花崗巖，局部夾片巖捕擄體，并有細粒花崗巖脈、長英巖脈、石英巖脈及綠簾石脈穿插。因為巖層裂縫不斷發育并逐漸形成相互串通的局面，使得相鄰的孔洞之間相連，導致串漿現象的發生。或者是因為壓力表靈敏度不高或者堵塞的灌漿路，導致實際灌漿作業時，灌漿壓力掌握不準確，相互擠壓的孔洞導致其不能承受，最終會出現串漿的現象，嚴重影響了灌漿質量，耽誤了施工工期。所以要通過如下的解決方法來處理。

（1）阻塞串漿孔，待灌漿孔灌漿結束后，再對串漿孔進行掃孔、沖洗，而后繼續鉆進或灌漿。（2）若注入率不大，串漿孔具備灌漿條件，采用一泵灌一孔，同時灌注。（3）如串通孔具備灌漿條件時，在滿足設計壓力和正常供漿的前提下，將串通孔并聯灌注，并分別控制灌漿壓力，防止抬動，同時并聯孔數不超過3個。（4）如串漿孔不具備灌漿條件時分為一下兩種情況，串漿量較小時，在被串孔內注入清水，使水泥漿液不致充填孔內；串漿量較大時，將阻塞器阻塞于被串孔串漿部位上方1～2m處，對灌漿孔繼續進行灌漿，灌漿結束后立即將串通孔內的阻塞器取出，并掃孔、待凝后進行灌漿。

2.5 灌漿中斷處理

在帷幕灌漿施工中，因為停水、停電、灌漿管的問題導致的灌漿中斷，呈現突然性的吸漿量減小甚至是不吸漿的現象，嚴重影響了灌漿質量。若中斷的實踐很長就會導致止水被固定在孔內，嚴重者會引起事故。或者重新掃孔都會造成工期的延誤。所以針對灌漿中斷的問題要及時進行解決。

2.5.1 灌漿中斷的預防方法

首先，選擇運轉最佳的灌漿泵，在最大壓力下依然能夠良好運轉的專業灌漿泵。其次，保證輸漿管的質量，加固處理其接口位置。再次檢查壓力表，并定期校驗。最后帷幕灌漿工程中，要針對其水電管線設置專門的管線來保證其安全供水和供電。若有不得不要求灌漿停止的事情要提前通知灌漿的施工人員。

2.5.2 灌漿中斷的處理方法當

為了保證良好的灌漿質量，當發生灌漿中斷時，盡快縮短停留時間，采取相應的措施盡快灌漿。

首先，因機械故障原因比如灌漿泵、攪拌機等造成的中斷就可以通過排除故障就可以修復。若不能及時修復，就要采取更換設備的方式來保證灌漿作業；若是儀表問題，就應該盡快的更換來保證灌漿作業和灌漿質量。

其次，當灌漿作業中斷之后，要及時清理鉆孔內的沉淀，為后期的灌漿奠定基礎。灌漿中斷之后，因為漿液會在裂縫處發生沉降現象，導致堵塞，持續時間長的情況下，會越來越密實，最終會嚴重影響灌漿的質量。所以當遇到灌漿中斷的問題時，就要及時進行鉆孔的清理工作，為后期順利的灌漿提供便利條件。

最后，在某些工程中，因為灌漿中斷持續時間較長，且沒有進行鉆孔的清潔工作，導致裂縫內的沉淀現象已經很嚴重。面對此種情況，就要采取重新打孔的措施來保證后期的灌漿質量。首先將灌漿塞提出，然后打鉆到鉆孔最底部，將鉆孔用高壓水進行清洗，并達到相關要求，按照相關的要求，重新進行灌漿操作。

2.6 大耗漿段處理

在帷幕灌漿作業中，大耗漿段處理因為面臨地質缺陷，比如巖體破碎、裂隙張開度大等問題，導致了其灌注時間持續較長，且容易導致安全事故。所以要針對該問題提起高度的重視，要嚴格遵循保證施工質量、施工進度、降低投資的原則來一次進行，不能因為片面追求節約成本而造成灌漿質量過低的問題。所以要采取以下措施來進行改善：

（1）低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿；（2）灌注速凝漿液；（3）灌注砂漿等措施處理。

2.7 孔口涌水灌漿處理

孔口有涌水的灌漿孔段，在灌漿前應測記涌水壓力和涌水量，根據涌水情況，可采用：

（1）縮短段長；（2）提高灌漿壓力；（3）灌注濃漿液；（4）灌注速凝漿液；（5）屏漿；（6）閉漿；（7）待凝等措施進行處理。

2.8 回漿變濃處理

灌漿過程中回漿變濃，可采用下列措施進行處理：

（1）適當加大灌漿壓力。（2）換用相同水灰比的新漿灌注，若效果不明顯，則繼續灌注30min后結束。

2.9 特殊情況處理后復灌要求

灌漿孔遇特殊情況時，無論采用何種措施進行處理，其復灌前均進行掃孔，復灌后達到規定的結束條件。

3 帷幕灌漿的施工質量控制方式

3.1 鉆孔的控制

在帷幕灌漿工程中要通過對其鉆孔的質量控制來保證帷幕灌漿的整體作業質量。鉆孔孔位、先導孔、孔斜和孔深的控制都屬于對鉆孔的控制。

開鉆孔之前要進行復核孔位的工作，保證孔位的偏差在10cm范圍內；在灌漿之前，要對先導孔采取壓水試、鉆孔、灌漿等工序，驗證其帷幕設計的底線。先導孔不要一次鉆到底部，針對孔深在6m以上的鉆孔。還要采取分序鉆孔的方法，先展開導孔的鉆孔與灌漿過程，再依次進行鉆孔與灌漿。要根據行管的設計規范來記錄好偏斜率，為其施工奠定良好基礎。

3.2 沖洗鉆孔和壓水試驗

在帷幕灌漿施工中，鉆孔沖洗工作很關鍵。采用的灌漿形勢為從上至下時，分段鉆孔要分段沖洗；采用的灌漿形勢為從下而上時，按照全空展開鉆孔沖洗的方法按照次序進行沖洗作業。在沖洗鉆孔之前，將套筒下入壩體。綜合裂縫的情況進行沖洗，并檢測壓水狀態。要嚴格按照相關規范進行分段壓水，且遵循從上到下的順序。

3.3 灌漿的質量控制

要按照設計圖紙和相關企業的規定借助設計實驗選擇最佳的凝土與砂漿配比。調節配比時要根據實時砂石骨料的含水率來進行。對于隱蔽的工程與各道程序實行施工的三檢制和聯檢制體制，對于重點的工序與質量問題進行有效地預防與控制。只要是下道工序施工后會影響上道工序的情況，皆要進行隱蔽工程的驗收工作。

4 結語

綜上所述，在帷幕灌漿施工過程中，通過對施工過程中遇到的各種問題進行深入的研究，不斷為帷幕灌漿施工提供最佳的灌漿環境，保證其灌漿質量就是保證帷幕灌漿的施工質量，推動大壩施工的有序實施。

參考文獻

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