水利水電工程灌漿施工技術與質量管理的策略分析

胡彥吉 白艷俠 陸晨紅

廊坊中達水利工程有限公司 河北 廊坊 065000

引言

灌漿施工技術無論是在國內還是在國外水利工程建設中，其應用都有著非常悠久的歷史。灌漿施工技術憑借著自身獨特優勢，在水利水電工程建設中發揮著十分關鍵的作用。灌漿施工技術實質上就是將一定的混合液體傾倒在建筑物主體中，經過自然風干完全凝固后，總體建筑主體會更加穩固。一般來說，鑒于對自身安全的考量，水利水電工程在滲透性方面的要求都非常嚴格，這時在其中發揮最關鍵作用的要屬灌漿施工技術及質量管理工作了。

1 水利水電工程灌漿施工特點

在水利水電工程項目建設施工過程當中應當加強灌漿施工技術的廣泛使用，灌漿施工技術主要就是促使制備好混凝土混合漿液之后裝入機械設備中，并且灌輸到破損部位或斷裂部位，對破損或裂斷漏洞進行修補和填充，有效保障建筑工程項目防滲水能力，提高水利工程項目的穩固性、安全性和整體性。水利水電工程項目建設施工過程當中應用灌漿施工技術操作相對較快捷和簡單，并且不會受到外界工作環境的重大影響，所采用材料性能也相對較為穩定，不容易失效或者老化。除此之外，由于所采用材料是混凝土材料，不會受到形狀制約和影響，可以將混凝土材料填充在漏洞或者裂縫當中修補工程，混凝土凝結之后非常耐用以及堅固，這樣可以促使工程項目穩固性得到進一步增強[1]。

2 類型

將不同操作方式作為施工工序的重要根據，一般水利水電工程灌漿施工可分為基礎灌漿施工以及循環灌漿施工兩種。基礎灌漿施工的基本工藝流程是根據規定的比例混合水、水泥以及石，讓漿料符合工程需求。通過注漿設備，將泥漿灌注在預鉆孔內，之后進入工程基礎低端。固化后，地基與泥漿形成一體，從而將建筑物或地基結構進行加強。循環灌漿施工的基本工藝流程是，保持巖石灌漿量小于灌漿泵的排量，保持灌漿處于循環狀態，促使流入孔中的一部分灌漿流入裂縫，其余灌漿由同一灌漿管返回同一孔。該種方法能避免“固管”現象，還能避免孔內水泥顆粒的沉淀現象，提升灌漿質量，其應用前景比較廣泛。純壓灌漿施工的基本過程是，借助人工將灌漿分散到孔中的巖石裂縫中，以防止灌漿倒流。該方法對操作技術以及相關設備的要求偏低，但是由于該方法要求高灌漿，該方法更適合孔深度為10m～12m的建筑，因此通常在裂縫較大的位置比較適用。在建設過程中，應放慢注漿速度，并檢查冒泡情況，以確保建設質量。對于施工區內的地質環境，注漿施工工藝的要求十分嚴格。為了保證建設質量并有效避免施工過程中的事故，在簡單注漿工程施工前，以注漿施工面為基礎，根據具體情況對巖石和地下水進行調查。在大型水利工程注漿施工中，應對灌漿料比、灌漿壓力、預測數據量以及作業深度進行科學計算。

3 水利施工中灌漿技術應用要點

3.1 灌漿施工前的準備工作

在灌漿作業之前，需要完成一定的準備工作，為灌漿作業的順利開展提供支持。如需要充分調查水利工程所在地的水文環境、地質條件與影響因素，并據此編制科學完善的施工方案。高度重視灌漿材料的質量問題，選擇具備良好信譽、供應穩定的材料商。做好灌漿問題處置方案，針對可能出現的問題形成預案，保障灌漿作業的順利開展。

3.2 鉆孔施工

第一，在目前開展灌漿孔鉆孔施工過程當中，不僅僅需要切實保障孔洞和孔壁正直，更需要保障其具有均勻性。第二，要對于鉆孔順序進行合理控制和安排，要求工作人員嚴格按照施工順序及施工規范進行合理及科學的操作。通常情況之下，先要進行一序孔灌漿，之后再灌注二序孔以及三序孔，并且做好壓水實驗工作，檢測其吸水率，若是吸水率能夠達到相關設計標準和要求，可以節省施工工序，提升施工效率以及保障施工質量。第三，工作人員在開展灌漿操作過程當中，要對于縫隙以及鉆孔進行必要的沖洗，切實保障縫隙以及鉆孔內部不存在任何巖粉或者是鐵砂粉等。此外，對于孔洞，利用壓縮空氣以及壓力實現輪流吹洗，其中對于裂縫較少或者是相對較為完整巖層，只需要實施單孔沖洗即可完成工作。在沖洗的過程當中，通常采取的三種方法分別是低壓反復沖洗、高壓沖洗、揚水沖洗[2]。

3.3 沖洗

做好鉆孔的沖洗工作較為重要，能夠提高鉆孔的清潔度，使混凝土能夠與周圍的土體更緊密地成為一體。沖洗鉆孔的水源應采用清潔的水流，水中不能含有泥土，否則會為孔洞增加新的雜質，無法對其起到清潔效果。在沖洗過程中，需要做好壓力控制工作，防止沖水壓力過大對孔壁造成損傷，導致后續操作無法進行，不得不對鉆孔進行返工。同時，需要控制好沖水距離，控制在5～10cm，避免垂直進行沖洗，對鉆孔造成較大的損傷。而且需要采取全方位的沖洗形式，使水流能夠沿著孔壁流動，直至沖洗后水流不再渾濁為止，表明鉆孔已經沖洗干凈。另外，還需要注重巖層縫隙的沖洗，可以適當調節水流的壓力，使水流能夠進入到縫隙中，將縫隙中的雜質沖洗干凈，形成良好的灌漿環境。

3.4 制漿

要在合理選擇灌漿原料的前提下，進行科學的漿液制作。選擇水泥原料時，一般選擇42.5MPa的普通硅酸鹽水泥，且水泥原料應保持干燥，避免使用受潮結塊的材料。對于選擇的水泥材料，要進行有效篩雜。常用的篩雜方法為利用80μm方孔進行篩雜，篩雜處理后，留在網上的水泥量一般低于總量的5%。灌漿時也需要使用水這一原料，要嚴格參照高噴灌漿技術的用水要求和水工混凝土拌和的用水標準進行選擇，確保水質達標。帷幕灌漿要采用純水泥漿，可根據實際需求適當地添加減水劑、速凝劑等外加劑，并加強試驗，確定所需種類和具體用量。施工人員要把握關鍵的制漿要素，包括原料用量、漿液比例、攪拌時間以及漿液溫度等。要使用重量稱量法做好固體材料的稱重，按照小于5%的范圍控制誤差。在控制水泥和水用量時，比例應參照1∶0.5加以控制，同時控制好漿液的輸送流速，一般為1.8m/s左右。進行到制漿環節時要科學選擇攪拌機設備，常用的包括普通攪拌機和高速攪拌機等。若采用普通攪拌機，則要控制攪拌時長在3min以下，同時要保持勻速攪拌；若使用高速攪拌機，則要按照實驗結果控制攪拌時長，攪拌速度應大于1200r/min，并勻速攪拌。整體制漿時長要按照小于2h進行控制，同時要考慮到不同的施工氣候對漿液溫度的影響，若在炎熱夏季進行施工，要做好防曬，控制漿液溫度在5～40℃，在寒冷冬季進行施工，在制作漿液時，則要使用不超過40℃的熱水，做好防寒保暖。

3.5 壓水

在完成沖洗作業之后，需要進行壓水作業，在壓水作業之前，施工人員需要全面分析與考察孔洞底層狀況，對孔洞的各項參數進行分析，記錄所有的孔洞數據，對孔洞滲透能力進行檢驗。

3.6 灌漿施工

在當前水利水電工程項目建設施工過程當中，要切實保障漿液材料符合規定和要求，這直接關系到工程項目的質量和效果。要想提高水利水電工程項目施工效率和施工質量，就要求工作人員對于現場施工材料進行全面檢查。在項目建設施工的過程當中，采用的材料以水泥為主。在項目實施的過程當中要保證水泥具備良好的黏合性。通常來講一般都會在水泥漿當中融入一定量的催化成分，這樣就可以讓水泥漿具備更加良好的性能。制作水泥漿材料過程當中，還需要工作人員結合相關標準以及有關規定對于材料性能進行全方位檢驗。通常采用檢驗方式是抽樣檢驗的方法，切實保障原材料各方面的性能符合規定和要求，提高工程項目的質量和效果。首先，循環式灌漿。主要包括孔內循環以及孔口循環。孔口循環主要就是在孔口有效灌注漿液，這種方法在內部、外部空隙實施循環。在灌漿過程當中應用循環式灌漿，促使孔段漿液長期處于流動的狀態，大幅度減少顆粒沉淀，有利于促使灌漿效果和質量得到提升。這一方法在當前水利水電工程領域得到了廣泛的應用。其次，純壓式灌漿。應用純壓式灌漿，并不需要實現返回循環，直接促使漿液被壓入鉆孔，這一方法比較適合應用在裂縫較大的巖層當中。但是，通常孔深控制在10～22m比較合適。另外，在灌注的過程當中，還需要保障漿液具備較高的濃度，同時明確其中的不足之處和局限之處。一般來講，若是細小裂縫采用這一方法很容易受到堵塞，無法有效地填滿縫隙，難以達到良好的效果。最后，對于灌漿順序進行嚴格控制，一種是采用由上至下的灌漿方式，另一種是采取由下至上的灌漿方式[3]。

3.7 封孔

灌漿施工完畢后，需要采取封孔操作，使灌漿質量得以提升。壓力灌漿是常用的封孔方式，其主要是對需要密封的內部空間進行充氣，使內外形成壓力差，接著，撤去充氣狀態，使密封漿外涌，保證其能夠堵滿整個通道，形成有效的封孔效果。

4 水利水電工程灌漿施工質量管理策略

4.1 內部監督體制

在當前，應當切實加強灌漿施工操作工作，進一步提高管理水平和管理質量，切實保障水利水電工程項目灌漿施工操作的科學性、完善性和有效性。首先，要求相關工作人員對于工程施工流程進行全面的控制和監督，切實保障各項施工環節都嚴格按照規范和順序開展，同時要保障各環節符合施工要求。其次，對于沒有達到相關施工標準的就需要實施必要改制，直到達到標準之后再次開展施工操作。最后，要建立監督責任制。各大小組內部成員需要對施工人員以及施工環境實施全面監督，加強考核工作，要針對施工規范、施工程度依次進行全面的考核。

4.2 做好預案，高效應對突發問題

灌漿施工作業要求連續、不中斷，但在實際作業過程中，可能會出現一些突發事故，影響灌漿作業順利進行。為保障灌漿施工質量，作業人員需要提前做好施工預案，一旦出現突發問題，可以冷靜地進行處理、應對。如灌漿作業發生意外，被迫中斷，此時需要及時進行清洗鉆孔等工作，做好掃孔作業，盡早恢復灌漿。在灌漿恢復之后，要求漿液配比、質量應高于或不低于之前灌漿漿液。如在作業中出現冒漿問題，則可以通過表面封堵、降低壓力、控制流量、嵌縫、濃漿等措施進行處置。做好突發問題應對預案，可以確保施工人員在面對各種突發問題時沉著應對，及時解決施工問題，保障灌漿作業的有效進行[4]。

5 結束語

在水利水電工程建設中，灌漿施工技術的作用不容小覷，在開展工程建設工作時，必須加強管理與控制施工質量，以此來保障總體工程建設施工質量，所以在施工期間需要對灌漿施工技術的狀況進行時刻關注，施工技術人員也需提升自身的技能，對從事的質量管理工作要十分熱愛，保障施工質量，推動水利水電工程的健康可持續發展。