水利水電工程灌漿技術及優化策略

朱曉峰

中國水利水電第十一工程局有限公司（472000）

0 前言

近年來，隨著我國社會經濟的可持續發展，水利水電工程在人們生活中起著特別關鍵的作用。因此，水利水電工程的施工技術及質量的控制尤為重要，可有效保證灌漿施工的質量成為整個灌漿過程施工的基礎。

1 水利水電工程與灌漿技術簡介

水利水電工程項目主要依據具體工程項目背景及實際施工訴求，有效將灌漿加固技術應用在水利水電工程大壩施工過程中，切實對具體工程項目施工中的大部分安全隱患開展有效的規避，進一步防止外部環境條件對水利工程施工過程造成的不利影響，真正解決各類水利水電工程項目大壩施工過程中的基礎問題，積極發揮水利水電工程的基本使用性能，實現建設效益和惠民性特點[1]。

灌漿技術是各類水利水電工程項目最關注的施工方式，在各類大壩壩基的建筑環節和維修環節上有很廣泛的應用。灌漿技術在使用過程中還存在各種問題，施工人員在不同情況下對灌漿技術掌握的熟悉度也不一樣，這就造成部分水利水電工程項目難以順利開展。因此，我國各地水利水電企業必須提升對灌漿技術的研究力度，積極發揮灌漿技術優勢，真正促進我國水利水電工程項目實現快速穩定發展。

2 水利施工中采取灌漿技術的重要意義

2.1 灌漿技術的基本作用

目前水利水電涉及的項目范圍比較廣，主要涉及領域有農業灌溉、生活用水 等。我國各地的水利水電工程項目存在類型多、范圍分布廣的主要特點。一般常用的基本屬于各類中小型規模的水利水電工程項目。各類中小型規模的水利水電工程項目，因為影響因素繁雜，所以導致部分工程項目存在較高的難度，主要表現在施工質量不能得到合理有效的保證。要想真正實現水利水電工程項目的可靠性，就必須積極采用各方面措施。另外，部分水利水電工程項目因為使用年限太長而產生老化的情況，已經開始發生嚴重的滲透。一旦出現問題難以及時有效處理，就會導致很嚴重的經濟損失，增加了水利水電工程項目的維護成本。

灌漿技術在水利水電建設工程中主要的優點集中體現在工程竣工階段。采用灌漿技術，可以在不改變工程結構與基礎的情況下，優化工程的抗滲性能。灌漿技術的使用加強了水利水電工程項目的安全性和可靠性[2]。

2.2 灌漿技術的重要意義

在開展灌漿技術施工前，應積極開展現場勘查，全面了解當地施工現場的基礎水文信息，防止在施工過程中出現巖石斷裂和坍塌等問題。通過積極考察各類施工環境和地質條件，從而合理確定各類施工工藝和基礎方案，調節施工過程中存在的異常狀況，準確把握實際的灌漿距離和灌漿深度，提升水利工程項目的施工質量。灌漿能夠發揮防滲、防漏、加固的基礎作用，可應用在各類抗滲施工項目以及基礎水利壩體施工過程中。無塞灌漿、環氧灌漿屬于各類水利工程項目中特別常見的灌漿技術。灌漿技術的實際施工效果往往受施工人員專業能力的直接影響。施工人員在開展灌漿時要確定最佳程度的配合比數值，加強地基部分的抗滲性特點和整體性特點。

3 水利水電工程項目施工過程中的灌漿技術應用分析

3.1 無塞灌漿方式

無塞灌漿方式采用了無塞灌漿的先進技術，具有自上而下、循環反復、不等待泥漿凝固的特點。在各類基礎施工過程中，實施無塞灌漿技術，首先要鉆一個尺寸大于帳幕灌漿孔的孔，然后下入一根無縫鋼管作為射漿管，最后將鉆桿與于壁彼此之間的孔隙部分作為循環灌漿作業的回漿管。如果一段灌漿作業結束后，提出內部鉆桿，在保持不等待泥漿凝固的情況下，開展下一階段的鉆孔環節與灌漿環節。這種有效的灌漿技術能夠直接開展灌前壓水與灌漿環節，降低鉆孔過程中巖粉對各類裂縫導致的嚴重堵塞影響，其他部分的施灌流程與基礎的帳幕孔口封閉灌漿法相同。無塞灌漿方式具有提高工作效率的優勢，如果常規的灌漿塞方式改用為無塞方式之后，可降低施工環節的工時。對水利水電工程項目基礎施工研究分析能夠發現，上述無塞帳幕灌漿方式在減少了工時的基礎上，防止堵塞漏水返工的現象，提高了實際的施工工作效率。

3.2 環氧灌漿方式

環氧灌漿方式屬于混凝土材料裂縫灌漿過程中的主要技術，在開展工程項目的基礎建設中，各類混凝土裂縫灌漿技術應用于對應的壩工構筑物。混凝土材料裂縫灌漿技術基本采用環氧灌漿方式，有效修補混凝土內部裂縫。該方法的實際應用范圍特別廣泛，主要涵蓋小型水壩部分、建筑梁部分、公路橋梁部分等各類基礎設施。環氧灌漿方式經過持續的應用及不斷的改良，在各類混凝土材料裂縫灌漿技術中起著關鍵作用，成為實現加固和堵漏建筑物的重要方式[3]。

3.3 特大漏水通道項目的灌注方式

沖填級配料主要是指在孔洞里面采取泥漿有效沖灌礫石，實施沖灌后細致觀察效果。如果沒有明顯效果，攪拌級配料至一定的稠度后，通過常規灌漿技術向孔洞內沖灌。級配料主要是指利用礫石、砂土等能產生反濾層的各類顆粒混合物。在目前灌漿技術里，有效選用的級配料顆粒具有先細后粗的特點，循序漸進至對應層級難以灌進為止[4]。在實施模袋灌漿技術的作用下，泥漿能夠在模袋里面實現有效凝固，經過當地水流作用不易出現流失情況，存在較強的凝結性特點。因為模袋材質的特殊性，在外力作用下出現形變，可以適應溶洞的實際形狀，對當地堵塞裂縫產生了良好作用。模袋灌漿方式首先在模袋里面注入水泥漿液材料。在滿足一定數量的模袋后，開展項目工程的基礎灌漿技術。雙漿液灌方式屬于化學灌漿法，將水玻璃材料和水泥漿液材料從兩個對應灌漿管注入混合器內部，并確保充分混合，使混合液體在滿足凝固要求前到達孔底位置。合理控制漿液材料的擴散距離，擴散距離太遠易出現材料浪費情況，太近則難以滿足滲體的強度要求。有效的漿液擴散距離可切實滿足對應的防滲效果。控制漿液的凝結時間如果過長會造成混合物被沖走，如果時間過短往往造成灌漿孔被堵住。在水利水電工程項目的基礎施工過程中，根據熔巖地質，采取科學合理的灌漿技術，使截水墻實現堵水，利用先進的技術經驗，確定雙漿液灌漿里面的流量情況、比例情況、壓力情況，滿足最佳的項目堵洞效果。

4 灌漿施工技術在水利水電工程項目中的基本應用要點

4.1 項目施工材料的選擇過程

灌漿材料的選擇能夠直接影響整個水利水電工程項目的實際施工質量。目前，水泥漿屬于水利水電項目施工過程中比較常用的灌漿材料，基本滿足工程建設的要求。水泥漿內部的主要原材料是水泥，在實際操作過程中，需將各類外加劑或是其他材料全部倒入水泥里面，并均勻攪拌，充分保證各種材料完全融于一體，保證漿體的黏合性特點。有效配置完漿液材料后，應及時進行漿液檢測[5]。目前比較常用的基本檢測方法主要為抽樣檢查方式，抽取部分完成配置的漿液材料作為樣本，實施全面有效的檢測，確保漿液使用過程的合理性。一般來說，樣本漿液材料需要在施工條件下養護一周，再開展相關檢驗。如果樣本的檢測結果滿足5 MPa的壓力要求，證明樣本的配比合理有效，能夠投入使用。因此，在灌漿施工過程中，積極按照人工操作與機械運作有機結合的方式，切實保證漿液材料的流動性，滿足勻速灌漿要求。

4.2 水利水電項目灌漿的基本順序

在水利水電工程項目的灌漿過程中，對灌漿環節的順序必須嚴格控制。灌漿的基本順序分為:采取自上而下分段類型的灌漿，采取一級一次性類型填充灌漿。從項目底部位置到頂部位置順序分割環節，應對應填寫在灌漿環節的灌裝口。然而更突出的巖質壓漿段對項目壓力存在嚴格要求，因此為了有效保證整體施工環節的科學性、合理性及整體工程的現場質量安全，開展灌漿注漿施工技術的改進優化就顯得特別關鍵。目前針對水利水電項目灌漿過程中采取一次性注漿施工方法得到了廣泛的應用。然而水利水電灌漿方式只能用于存在漏水的情況下，如果漏水現象十分嚴重，就務必根據有關規定開展水利水電灌漿施工作業。

4.3 灌漿方式的合理選擇

灌漿的施工方式基本包含循環灌漿類型及純壓灌漿類型兩種。純壓灌漿類型主要是指單純將各類泥漿材料通過加壓灌入成孔中的施工過程。這樣的施工不存在循環過程，可直接應用在存在裂隙范圍較大的巖層位置及孔深較淺位置。一般孔深不超過12 m，采取濃度較高的水泥漿材料開展灌注，會出現一定的不利影響。由于濃度過高的水泥漿材料難以有效滲透到特別細小的裂隙里面，會使灌注作業難以滿足相關設計標準要求，造成防滲漏的效果達不到預期。循環灌漿類型基本包含了孔內位置及孔口位置循環。通常而言，水泥漿材料在孔口處實現循環導入的屬于孔口循環方式，也可認為屬于純壓循環方式。孔內位置的循環方式則是在內外兩個不同導管之間實現相互循環，同時最終返回到孔外位置。采取循環灌注方式，在灌注過程中水泥漿材料可以在孔中位置產生實際流動效應，進而確保顆粒沉淀過程實現有效控制，加強灌漿環節整體比例。

5 水利水電工程項目灌漿技術施工過程優化控制

5.1 施工過程注意事項

在施工過程中，必須對灌漿技術開展全面控制。①灌漿孔的具體數量設置要根據實際情況，并對混凝土材料的使用規模條件、設備運行狀態、孔隙大小實施管理，及時跟蹤檢查現場運行情況；②在灌漿過程中，要對灌漿孔位置和灌漿嘴位置進行控制，選擇尺寸要根據實際情況確定。施工過程中，需要技術人員時刻進行嚴格監控，確保各個環節之間開展密切合作。

5.2 施工過程項目質量優化控制

在施工過程中，全面有效的控制灌漿環節的力度，按照實際情況科學選擇適合的處理方式。一旦施工環境比較復雜，灌漿壓力特別大，就需要通過一次加壓的處理方式。在施工之前，需要加強對孔隙部分的檢查，保證孔隙深度不超過10 m。一般在孔隙尺寸較大、透水特別嚴重的區域，施工主要利用分段升壓的處理方式，然而在實際施工中需要控制不同時期的壓力。同時，在完成施工之前，需要進行技術試驗，檢查液體內部的膠質狀況，保證漿液的凝固性特點。在開展試水測試的過程中，應嚴格根據科學的步驟實施操作，充分保證試驗環節的效果。

6 結語

水利水電工程項目的灌漿技術屬于最新研發推廣的一項先進技術。要完成灌漿技術的有效施工，首先要控制施工過程的整體施工環節。在施工過程中，必須選取科學合理的工程參數，確定施工控制手段和實施方法，確保灌漿環節隱蔽工程可控安全，滿足灌漿技術所預期的效果。