探讨水利水电工程灌浆施工技术

杨志斌

【摘 要】在水利水电工程中，灌浆技术是处理地基时常见的施工措施，是大坝坝基进行防渗与加固施工处理中的常用措施，是一项复杂且重要的系统工程。因此，加强水利水电工程中的灌浆施工尤为重要。对此，本文主要针对在水利水电工程中的灌浆施工的技术进行简要分析，以期确保水利水电工程的质量，对同行工作人员的相关工作提供一定参考。

【关键词】水电工程；灌浆；施工技术

1. 引言

灌浆施工主要是通过地层或建筑物的钻孔，将具有流动性的浆液，按一定配比要求，在一定压力作用下压入地层或建筑物的缝隙中，使其充填密实，胶结硬化成整体，从而实现防渗或加固的目的。而现阶段的水利水电工程灌浆施工所处的自然条件与社会环境具有一定的复杂性，所受制约因素较多，因此对其相关的技术管理水平要求会较高。另外，水利水电工程在进行灌浆技术的加固过程中，是水利水电工程施工的重大质量控制点之一，因此，在水利水电工程施工中灌浆施工是较为重要的质量控制点来进行重点关注，并在其施工全过程中需要重点监控。

2 .水利水电工程灌浆概述分析

2.1 灌浆的类型分析

土石坝坝体、坝基防渗处理中灌浆方法有均质土坝及宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆等。

2.1.1土坝坝体劈裂灌浆。

土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律，用一定的灌浆压力，将坝体沿坝轴线方向劈裂，同时灌注合适的泥浆，形成铅直连续的防渗泥墙，堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层，提高坝体的防渗能力，通过浆、坝互压和湿陷，使坝体内部应力重分布，提高坝体变形稳定性。

2.1.2有关高压喷射灌浆方法。

高压喷射灌浆防渗主要凭借高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构。使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混，形成壁状固结体而起防渗作用。

2.1.3 卵砾石层防渗帷幕灌浆方法。

卵砾石层的防渗帷幕灌浆多采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注。不同于在岩石中灌浆。卵砾石层灌浆则难以形成自立的钻孔，一般采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆、打管灌浆的方法。由于受到地质条件的限制，不能有效控制浆液的填充范围，因此，为实现相对较高的防渗标准，择需采用三排以上的灌浆孔。

2.2 针对不同地基采用不同灌浆措施

2.2.1 对正在冒水的地基。

根据冒水量和冒水是否集中等条件进行判断，冒水量大的应在裂隙相交处钻若干深孔及浅孔，埋入孔口管将水引出，以麻刀、棉纱等封堵裂缝后以砂浆填槽，用低压对浅孔灌浆，浆凝后再用高压对深孔灌浆；对冒水量小的，通过U形槽以速凝砂浆对裂隙进行灌浆处理。

2.2.2 对存在大吸浆量情况的地基。

一般采取降压或自流式灌浆，在砂浆中加入速凝剂并提高其浓度，同时限制其注入率，或采取间歇方式关键，待凝一段时间后扫孔、复灌，复灌时争取在设计压力下结束灌浆。

2.2.3 对岩溶地段地基

根据有无填充物进行处理。有填充物的情况下，采用将带孔眼的钢管插入溶洞内的方法，以高压灌浆设备将水泥浆射入人造孔壁中，借高压水泥浆的劈裂作用，使水泥浆以条带状向土体中穿插，纵横交错形成网格包裹；在无填充物时，直接回填高流态混凝土或扩大灌浆孔的孔径，向孔内投入干净碎石后再灌入水泥砂浆。

3 .水利水电工程灌浆施工技术分析

一般灌浆技术包括了：无塞灌浆方法、混凝土裂缝灌浆技术、诱导灌浆技术等。

3.1 无塞灌浆技术

无塞灌浆的其特点在于无塞灌浆技术的运用。即钻一个比帐幕灌浆孔（56mm）大20ram（76mm）的孔，其孔长为1.5m～2.5m，只下入一根钻杆或无缝钢管作为射浆管，以钻杆与于管壁之间的孔隙作为循环灌浆的回浆管。其它施灌流程同常规帐幕孔口封闭灌浆法一样。“无塞灌浆技术”的优势在于：因常规帐幕采用灌浆塞而改良为“无塞”，明显缩短了试验（施工）时间，提高工效方法。

3.2 混凝土裂缝灌浆技术

混凝土裂缝灌浆技术从坝工构筑物开始运用的，后引用到建筑工程中来。环氧灌浆法曾先后在北京和全国其他地区得到广泛应用，范围包括公用建筑的大梁、工业厂房的吊车梁、公路桥梁、地下铁道涵洞、小型水坝及大型体育馆的抗冻地面的修缮等。这种方法在各地应用的过程中不断得以改进和完善，从而成为混凝土构筑物加固和堵漏的重要方法之一。

3.3 诱导灌浆技术

在水利水电灌浆工程设计时，根据不同要求，设计能挡住泥土侧压力，防渗漏的灌浆帐幕工程；控制浆液流动范围，有效地进行加固的基础加固工程，即为诱导灌浆技术。

此外，目前还涉及相关的水利水电工程中真空灌浆技术应用方面。

对于水利水电工程施工中真空灌浆技术的质量控制措施而言，需要对开孔垂直度进行控制，其钻孔一般采用干钻，若采用湿法钻孔时则必须进行清孔处理，对钻孔的芯样情况进行详细记录，检查确认岩面成分、岩土分界位置、钻孔深度和终孔条件；调低真空灌浆压力，待已灌真空灌浆液初步凝结后再调大压力灌注。一般只要施工技术管理人员能认真完成上述工作，有利于保障水利水电工程灌浆施工的质量和安全。

4 .水利水电工程灌浆施工技术控制要点分析

4.1 灌浆钻孔和冲洗施工的相关技术要求

一般在钻孔时，需要确保孔壁具有一定的硬度和钻孔均匀垂直度。灌浆塞应卡紧，以防发生返浆。同时，留意帷幕灌浆的孔深，当孔与孔之间的距离较近时，应做好孔斜的测试。

此外，注意钻孔顺序，严格按照设计步骤进行施工，以减少误差。做好压水监测试验，严格控制吸水率，从而确保吸水率与设计要求相符合。在灌浆施工过程中，充分利用高压水对灌浆部位进行及时有效地冲洗，将其中残留的填充物清理干净。冲洗顺序必须科学合理，先冲洗钻孔，再冲洗岩层裂缝。

4.2 原材料的质量控制方面

在施工前将浆体制成立方体试件，标准养护7min后，其抗压强度达到5mPa以上。浆体应具有良好的保水性、和易性和可泵性。施工时为有效防止浆体的干缩，需要在浆液中应加入一定的膨化剂，参照预制梁板压浆施工经验，采用水泥浆稠度试验漏斗，以浆体自由全部流完的时间作为控制其流动度的标准。

4.3 灌浆顺序方面

4.3.1 一次灌浆法。

一次将孔钻到全深，再沿着钻孔的全长灌浆，此方法适用于孔深小于10m，且岩石的裂缝较少或透水不大的情况。

4.3.2 自上而下分段灌浆法。

通过较高的灌浆压力来获得较好的灌浆质量，适用于岩层倾角比较发育和岩层较为破碎的地区。当钻孔孔深3m至5m时，立即进行冲洗、压水和灌浆，浆液凝固后，再进行下一步施工，对设备与施工时间的要求较高；

4.3.3 自下而上分段灌浆法。

将钻孔一次钻好，以3m～5m进行分段，自下而上进行灌浆，灌浆时以灌浆塞进行分段塞孔，且上段灌浆可在下段结束的时候紧接进行，从而降低施工时间，但其不能全面确保施工的质量，且只适用于岩层较坚硬和岩层倾角不大的位置方面。

5. 结论

总之，水利水电工程中的灌浆施工是一项复杂而系统的施工技术，需要施工人员具有娴熟的灌浆施工技能，根据不同施工地区的实际情况而应该选择正确的灌浆施工技术，从而能够确保水利水电工程在施工中的整体质量。因此，应高度重视水利水电工程中灌浆技术的应用，不断提高灌浆施工技术水平。

参考文献：

[1] 徐周，谢玉林，张怀忠.水利水电工程灌浆技术研究[J].中国水运（下半月），2011.

[2] 刘洋.浅谈水利水电施工技术和灌浆施工的应用[J]. 黑龍江科技信息. 2014.

[3] 谭劲. 接缝灌浆技术在在水利工程施工中的应用 [J].科技传播，2011.endprint