基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

謝建華

（惠州市惠城區(qū)水利水電工程質(zhì)量監(jiān)督站，廣東 惠州 516000）

社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升，使水利工程行業(yè)得到顯著發(fā)展。但是因?yàn)榈貐^(qū)自然條件、地質(zhì)條件比較復(fù)雜，為水利工程施工帶來(lái)諸多影響。特別是基礎(chǔ)灌漿施工，使用的技術(shù)較多，所以水利工程灌漿施工過(guò)程中，必須要將施工技術(shù)與施工質(zhì)量作為工作的重點(diǎn)，并嚴(yán)格掌控施工工序，與合理的施工工藝進(jìn)行融合，基礎(chǔ)灌漿過(guò)程中設(shè)置好技術(shù)參數(shù)，從而保證灌漿工程施工效果，以此來(lái)提高水利工程質(zhì)量。

1 工程概況

橫瀝圍位于惠城區(qū)橫瀝鎮(zhèn)，近靠惠城區(qū)的中心城區(qū)，其東江堤防是惠城區(qū)的主要堤防工程之一。橫瀝圍自1960年建成后，防洪問(wèn)題已基本解決，但排澇問(wèn)題卻更趨嚴(yán)重，一直以來(lái)都有不同程度的災(zāi)害發(fā)生。橫瀝圍內(nèi)保護(hù)耕地面積約0.39萬(wàn)hm2，人口5.3萬(wàn)人。橫瀝圍內(nèi)地勢(shì)東高西低，成扇形傾斜狀態(tài)；西部沿江岸邊屬?zèng)_積平原，土質(zhì)多為砂壤土，植被良好，土地肥沃，是該區(qū)主要的產(chǎn)糧區(qū)，也是近期工貿(mào)開(kāi)發(fā)區(qū)之一。因上游一帶是暴雨中心，橫瀝圍又受東江干流頂托，所以該地區(qū)歷史上是洪泛區(qū)，旱、洪、澇災(zāi)害頻繁。根據(jù)本次鉆探揭露結(jié)果，在鉆探深度范圍內(nèi)地基巖土層自上而下為人工填筑土（Qml）和第四系沖積層（Qal）等，未揭露下伏基巖。

2 水利工程基礎(chǔ)灌漿施工要點(diǎn)

2.1 鉆孔施工

第一，鉆孔斜率方面。一般鉆孔施工都是在垂直狀態(tài)下進(jìn)行，所以灌漿鉆孔施工期間，孔壁垂直必須保證均勻，以便之后灌漿卡緊施工的順利進(jìn)行，避免灌漿返漿現(xiàn)象[1]。帷幕深孔鉆孔施工期間，若是孔距比較接近，需要將鉆孔斜度提前預(yù)留出來(lái)，為鉆孔施工提供方便。施工過(guò)程中，施工人員根據(jù)不同的地質(zhì)條件選擇鉆機(jī)造孔，對(duì)于粉質(zhì)粘土層采用沖擊鉆造孔，卵石層采用旋轉(zhuǎn)液壓鉆機(jī)造孔，主要采用“套管護(hù)壁鉆進(jìn)，凍膠化學(xué)漿液護(hù)壁拔管成孔”的方法。孔深與設(shè)計(jì)要求相符，孔位偏差不得大于100 mm，孔的傾斜率宜小于1%。

第二，鉆孔施工流程方面。施工人員要加強(qiáng)對(duì)鉆孔施工流程的重視，鉆孔施工期間固結(jié)灌漿和帷幕灌漿，都必須要按照固定要求進(jìn)行，一般通常情況下按照一序孔鉆孔施工、二孔鉆孔灌漿、三孔鉆孔灌漿的順序組織施工，保證鉆孔質(zhì)量，提高鉆孔精準(zhǔn)度。此次工程施工分一、二孔序進(jìn)行，主要施工程序?yàn)橄仍炜缀髧娚渥{，先完成一序孔的造孔噴射后再進(jìn)行二序孔的造孔噴射。

當(dāng)完成鉆孔施工后，施工人員要組織鉆孔的吸水率、水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果與技術(shù)規(guī)定相符，便可以開(kāi)始之后的灌漿施工。

2.2 灌漿施工

水利工程灌漿施工一般會(huì)運(yùn)用到純壓灌漿和循環(huán)灌漿這兩種施工技術(shù)，純壓灌漿施工技術(shù)適合在裂縫比較大且灌漿孔淺的巖層當(dāng)中運(yùn)用，施工過(guò)程中要保證灌漿液濃度適中，如果濃度過(guò)大便會(huì)對(duì)灌漿質(zhì)量造成嚴(yán)重影響[2]。若使用循環(huán)灌漿施工技術(shù)，有孔口循環(huán)灌漿和孔內(nèi)循環(huán)灌漿兩種選擇。實(shí)際使用時(shí)要保證灌漿流暢，漿液進(jìn)入灌漿管道后可以正常流動(dòng)，使灌漿液流動(dòng)比得以提高。

此外，灌漿施工流程也是需要注意的要點(diǎn)。實(shí)際施工過(guò)程中常用的灌漿流程包括3種，即一次性灌漿、自上而下分段灌漿、自下而上分段灌漿。如果采用一次性灌漿，要注意鉆孔深度，確保能夠一次性完成；若采用自上而下分段灌漿，需要關(guān)注灌漿壓力，保證灌漿施工質(zhì)量；若采用自下而上分段灌漿，則要注意灌漿期間的時(shí)間間隔。工程施工期間，主要應(yīng)用了一次性灌漿法。

3 水利工程基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)準(zhǔn)備工作

注漿施工前要帶領(lǐng)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，掌握此次施工所在地的水文、地質(zhì)條件等，避免滑坡等自然災(zāi)害。同時(shí)，基礎(chǔ)灌漿周圍是否有巖石、地下水，基礎(chǔ)施工以及核心滲流、地下水流動(dòng)等均是基礎(chǔ)灌漿施工質(zhì)量的重要影響因素[3]。因此，水利工程施工前，必須制定可行的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防方案。若灌漿施工的規(guī)模比較大，則要從比例、鉆孔深度、灌漿壓力、距離、數(shù)量等方面進(jìn)行考慮，需要的話也可以組織試驗(yàn)了解灌漿材料質(zhì)量。大規(guī)模基礎(chǔ)灌漿施工中應(yīng)用灌漿施工技術(shù)，能夠節(jié)省施工成本以及資源，規(guī)避基礎(chǔ)灌漿施工可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，保證灌漿質(zhì)量。

在基礎(chǔ)灌漿施工之前，施工人員也要明確施工的順序，做好機(jī)械鉆孔，完善施工工藝。開(kāi)始機(jī)械鉆孔之前，需要合理準(zhǔn)備鉆井設(shè)備，并且劃出測(cè)量基線，確定現(xiàn)場(chǎng)鉆探實(shí)際位置。為保證鉆井施工的最終效果，減少鉆井施工失誤，通常選擇金剛石鉆頭。工程施工過(guò)程中的基礎(chǔ)灌漿施工流程為：放樣定空位→鉆機(jī)就位→造孔→拔管護(hù)壁→移鉆機(jī)→臺(tái)車就位→膨潤(rùn)土堵漏→下噴桿→制漿、接管路→開(kāi)機(jī)輸水、漿、氣→孔底靜噴→提升噴桿同時(shí)噴射注漿→終孔靜噴→移臺(tái)車。

4 水利工程基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用

4.1 巖縫豎立灌漿

水利工程帶有一定的復(fù)雜性，特別是其中的巖縫豎立灌漿環(huán)節(jié)，施工過(guò)程非常繁瑣，這一環(huán)節(jié)施工大概需要2～6 h的時(shí)間。通常巖縫灌漿使用量是按照單位面積內(nèi)巖縫施工水泥量進(jìn)行確定，大概巖縫灌漿的使用量在133～240 kg/m之間。所以，橫瀝圍工程的巖縫吸入漿液施工期間，按照水利工程施工標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定展開(kāi)[4]。水泥灌漿期間，出現(xiàn)多次水泥漿液外溢現(xiàn)象，施工人員快速確定了吸入漿液主要原因，即工程所在地區(qū)多為溶巖地質(zhì)條件，溶巖地質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜性和特殊性，水泥漿在個(gè)別通道中快速流向各個(gè)區(qū)域，或者在其余灌漿區(qū)逐漸滲透至巖縫內(nèi)，針對(duì)這些問(wèn)題的出現(xiàn)，提出以下三點(diǎn)建議：

第一，建議應(yīng)用限流方法。限流一般是在短期內(nèi)對(duì)巖縫灌注水泥漿液量進(jìn)行控制，通常巖縫灌注期間，正常速度為8～15 L/min，限流之后便可以降低水泥漿液的流轉(zhuǎn)速度。最后，砂漿可以快速實(shí)現(xiàn)沉淀與凝聚，進(jìn)而完成灌注巖縫施工。第二，建議使用降壓方法。通過(guò)降壓方法可以有效限制流速，降低灌漿壓力的同時(shí)，減緩水泥漿液流動(dòng)速度，施工人員施加比較小的壓力，便可以實(shí)現(xiàn)砂漿的自然流動(dòng)，同時(shí)也能夠?qū)⑺酀{液快速凝聚，應(yīng)用基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)進(jìn)行灌漿操作。第三，建議使用重復(fù)灌漿方法。在灌漿施工過(guò)程中運(yùn)用重復(fù)灌漿方法，必須確保灌漿作業(yè)中途有停頓時(shí)間，即灌注施工期間停頓一段時(shí)間之后繼續(xù)灌漿，需要注意的是，中途停頓的時(shí)間要適中，與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況相結(jié)合，一般以9 h為最佳。若在這一背景下組織灌漿施工，整體灌漿壓力要小于平時(shí)施工時(shí)的壓力，當(dāng)灌漿一段時(shí)間后，灌入巖縫內(nèi)部的漿液便會(huì)快速凝固，若期間沒(méi)有其他問(wèn)題，便可按照水利工程設(shè)計(jì)要求進(jìn)行之后的施工[5]。

4.2 基壩漏水灌漿

水利工程整體來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，屬于系統(tǒng)性工程，實(shí)際組織基礎(chǔ)灌漿施工的過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)壩基漏水問(wèn)題，導(dǎo)致這一問(wèn)題的原因和水利工程施工地點(diǎn)的選擇有很大關(guān)系，此外，若是在施工前沒(méi)有做好勘查工作，也會(huì)出現(xiàn)基壩漏水問(wèn)題[6]。此次灌漿施工中，使用了模袋灌漿以及填充級(jí)配料灌漿等方法，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的漏水現(xiàn)象，選擇砂漿灌注。同時(shí)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)展開(kāi)分析，選擇合適的填充級(jí)配料方法組織灌漿作業(yè)，獲得了最佳灌漿效果。

橫瀝圍基壩項(xiàng)目施工過(guò)程中，泵站基坑開(kāi)挖為了避免滲漏，基礎(chǔ)防滲采用高壓噴射灌漿進(jìn)行圍封處理，采用旋擺結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式，孔距1.2 m，穿過(guò)卵石層，嵌入粉質(zhì)粘土層1.0 m，樁長(zhǎng)16.5 m。基坑開(kāi)挖分為堤內(nèi)泵房基坑開(kāi)挖、堤外防洪閘基坑開(kāi)挖和穿堤箱涵基坑開(kāi)挖。根據(jù)《地勘報(bào)告》提供的邊坡參數(shù)，按1∶1放坡，基坑邊線在建筑物邊線外0.8 m，以便施工放線和架設(shè)模板。由于泵站的機(jī)組下沉，泵房、穿堤箱涵和防洪閘的基坑底高程均有一定的高差，在垂直堤防方向的開(kāi)挖均可按1∶1邊坡開(kāi)挖，在順堤防方向的開(kāi)挖，根據(jù)《堤防工程施工規(guī)范》穿堤建筑物兩側(cè)堤防的開(kāi)挖邊坡應(yīng)按1∶3放坡。基礎(chǔ)開(kāi)挖使用6臺(tái)1m3反鏟挖掘機(jī)開(kāi)挖成型，人工修整。施工中如遇地下水，則還需挖排水溝將其抽排至地面排水溝，排水溝開(kāi)挖邊坡1∶1.5。開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)特別注意原堤邊坡的穩(wěn)定性。對(duì)于符合回填要求的土料，可以直接作填筑土料。不符合要求的棄土，必須運(yùn)至指定的棄土場(chǎng)。施工時(shí)，要求清除覆蓋層，場(chǎng)地內(nèi)不允許有大塊石、樹(shù)根、地下管線等存在。當(dāng)空中建筑物和高壓線橫跨施工場(chǎng)地時(shí)，其距地面凈空不小于20 m。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水利工程基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)的運(yùn)用，可以提高工程質(zhì)量，保證基礎(chǔ)施工穩(wěn)定性，避免漏水、裂縫等諸多問(wèn)題的出現(xiàn)，延長(zhǎng)水利工程使用期限，對(duì)于今后水利工程施工以及行業(yè)發(fā)展具有重要意義。