水利工程除险加固中灌浆施工的应用研究

董雪君 王翠平

（河南省西华县水利局，河南 周口 466600）

近年来，随着大众对水库除险加固的重视度的日益提高，人们更加重视水库的防渗效果。如何提高水库除险加固的质量成为当前建筑者研究的重要内容。帷幕灌浆施工是水库除险加固防渗处理的重要手段，是一项实用性强、安全性高、经济实用的工程技术，对确保水库的安全运行发挥着重要的作用，从而广泛应用在水库施工中［1］。下面则以大余县油罗口水库除险加固工程为例，分析帷幕灌浆的施工技术。

1 合理选择施工材料

开展灌浆施工时，其灌浆材料必须依据工程的设计及规范要求进行选择，该工程使用PO42.5硅酸盐水泥掺II级粉煤灰作为灌浆材料。对钻遇断层破碎地带等特大位置，需要在水泥浆内加入混合料或外加剂，其材料掺入量根据试验结果确定，并把试验结果上报至监理工程师批准方可施工［2］。

2 设置灌浆孔

根据工程设计的要求设置合理的灌浆孔，分序列展开操作，每两个灌浆孔相隔3m。灌浆孔钻孔位置与所设计的位置最大偏差不得超过10cm。如果出现特殊情况必须调整孔位，要上报监理工程师批准后方可施工，并认真记录具体孔位。开展钻孔施工操作时，实施钻孔的顺序要依据循环灌浆分序原则施工，相同次序孔可以在相同时间段展开钻孔施工。成孔作为帷幕灌浆施工的首道工序，也是尤为重要的环节。成孔质量直接影响整体帷幕灌浆施工的质量及施工效果。因此，想要又好又快的完成施工，设置钻架和钻机时，必须先对场地实施整平清理操作，并依据工程情况铺设相应的地板并搭设钻孔平台，安装的钻机要保持在稳定、端正的状态。钻机安放完工后，必须对钻机进行试验，明确钻机的动力、供电等设备后方可正常施工。每次钻孔时要认真检查所用钻杆、钻具及其零部件，禁止运用弯曲变形的钻杆或钻具。

3 合理控制孔向

每一个灌浆孔实施钻进操作时必须多次检测孔斜，实际操作步骤如下：孔深度大于30m每隔5m进行一次测斜操作，小于30m每隔10m进行一次测斜。实际施工时必须注意，合理控制上部20m范围内的孔斜，帷幕灌浆钻孔孔低其偏差允许范围如表1.如果实施测斜操作发现钻孔偏斜值大于设定最大允许规范值，及时行针对性的纠偏措施。如果纠偏效果不佳者必须重新开孔，根据压水试验、单位耗灰量等一般资料展开分析，其结果如果影响灌浆质量，实施有效的补救措施，必要情况下距原报废孔位0.2m位置再次开孔。

表1 钻孔孔低设定的最大允许偏差值

4 设置灌浆段长度

灌浆操作开展分段施工模式，特殊情况下依据监理工程师的指导适量缩短或增加灌浆段长度。灌浆段长误差不超过30cm，进行灌浆施工时如果遇到断层、岩溶等地质，必须把段长掌控在3.0m或小于3.0m。钻孔穿越较为柔软的破碎岩石发生塌孔或漏水的情况，设为一段先实施灌浆施工，待凝固24h后可以再次钻进。

5 钻孔、冲洗操作

钻孔主要分为三序工程，一序、二序孔均为钢管桩注浆孔，在开展基坑开挖操作时起到支护作用，三序孔设置为旋喷注浆孔，具有固沙封水的效果。沿着井筒中心线方向设置三排帷幕珠江孔，孔距为3m，排距设置为2.8m。共设有42个注浆钻孔，每个孔的深度约为13.5m，采用θ108mm钻头进行施工，钻入所设计的孔深，下部采用θ89mm*3.5mm钢管至孔底，孔口焊接使用θ89mm法兰盘。沿着井筒中心线在其两侧设计二序孔，在井筒外侧设置加密钻孔，与一序孔间距约为1.5m，共有37个，孔深为18.5。钻进操作与一序孔相同，孔口也使用θ89mm法兰盘焊接。旋喷钻孔设置在注浆孔外侧及其开挖部位东西段，钻孔间距设置为1.0m，终孔完成后立即旋喷注浆，共设有44个，孔深度设置为15m，采用θ127mm钻头钻至要求孔深，钻孔结构如图3。帷幕灌浆钻孔使用压力水脉动冲洗，裂隙冲洗时因先展开冲洗待回水澄清后10分钟结束。帷幕灌浆施工必不可少的工序就是导孔，对开展钻孔操作后返水情况较好的孔段，需要实施简单的压力处理。压力时间掌控在20min。每隔5min进行一次读表，共实施4次读数。若最大值与最小值差＜最红的终值12%即可。

6 密封孔底

水库除险加固完成灌浆操作后，必须采用置换或压力灌浆等封堵法展开孔洞密封操作。全孔灌浆完工后，采用配合比为5：1的水泥浆来置换孔洞内部浆液，同时采用相同的配合比的水泥浆设置较大的灌浆压力实现0.5h纯压，整个过程做好详细的灌浆操作。

7 殊情况处理

7.1 冒浆处理：灌浆施工中发生冒浆后，工作人员及时实施铅封、封堵等处理措施，并合理控制灌浆压力、加大浆液浓度、设置恰当的进浆量，等待冒浆停止之后，压力达到设定的压力，开展正常灌浆操作。

7.2 串浆处理：灌浆操作时，如果串浆孔是待灌孔，可以开展同时灌浆操作。如果没有条件一同进行灌浆操作，可以把串浆孔管孔进行堵塞处理。待灌浆孔施工结束后，串浆孔及时进行扫孔、冲洗后方可继续灌浆。同时，可以适当加长相邻两个序孔施工间隔时间，避免新灌入的泥浆把前期灌入之裂隙内的浆液结石冲开。

7.3 灌浆中断处理：因出现突发事件不得不停止灌浆施工，此时，现场施工人员采用以下措施进行处理：①使用高效的方法尽可能缩短灌浆中断时间；②但灌浆中断时间大于30分钟，采用恰当的方法对钻孔进行冲洗操作，如果冲洗并无效果，可以进行扫孔再次灌浆；③恢复正常灌浆操作后，采用中断前所用的水灰比。

总之，帷幕灌浆凭借着实用性强的优点，在水库除险加固中得到广泛应用。通过应用帷幕灌浆，不仅可防止渗漏、裂缝，加固坝基的作用，而且有利于确保我国社会经济的顺利开展。

［1］任晓静，张利军.帷幕灌浆在尚书水库除险加固工程中的应用探讨［J］.建筑工程技术与设计，2015，（7）：1291.

［2］周兰芳.帷幕灌浆在水库除险加固中的应用［J］.农业科技与信息，2015（12）：102-103.