坝体劈裂灌浆施工研究

严乃考

摘要：本文介绍了水利工程均质坝体常见劈裂灌浆的主要施工方法、坝体劈裂灌浆施工质量保证措施和安全防护措施。

关键词：施工方法;控制指标;质保措施;安保措施

在水利工程均质土坝施工完成后，为减少新筑坝体的渗漏，延长坝体的使用寿命和安全，通常在坝体轴线附近进行坝体劈裂灌浆，以形成帷幕。

一、坝体劈裂灌浆施工方法

1、 施工机械设备

造孔设备选用适宜土坝劈裂灌浆工程配套打孔的锤击钻、搅拌灌浆设备、输浆管、泥浆比重称、测斜仪、三通管测压器、灌浆记录仪、柴油发电机、水泵，具体参数参照工程而定。

2、辟裂灌浆施工

2.1 钻孔施工

劈裂灌浆钻孔均是一次成孔。钻孔之前，先根據设计要求布好孔位，采用锤击钻锤击造孔，进行锤击时，卷扬机通过钢丝绳牵引提升钻杆，使钻杆带着吊锤上升到一定高度后突然放下，让钻杆及吊锤靠自重落下冲击钻孔。

2.2 安放护壁管

护壁管的作用是使堤顶不致过早劈裂，保证灌浆效果。护壁管为DN100 的无缝钢管，长5 m。下管方法：悬吊起护壁管放入孔内，上管口在离地1.0 m 时用布缠绕护壁管，徐徐落下;在离地0.3 m 时，再用布条二次封堵孔口并填土夯实，防止浆液从孔口冒浆。

2.3 灌浆施工

浆液由泥浆泵通过注浆管压入孔内，排气完毕后，关闭阀门，向孔内注浆直至大堤劈裂冒浆。灌浆开始先灌稀浆，水泥浆比重控制在1：2，等孔口压力突然下降后，再次将比重提高到1.4～1.6 之间。每个灌浆孔都要经过多次复灌，每次灌浆量控制在每米0.5～1m3 之间。黏土坝段每孔复灌间隔时间不少于5d，砂土坝不应少于3d。每孔必须达到终孔标准后，方能起管，直至浆面不再下沉为止，最后加填土夯实。

2.3.1 分序分次施灌

先对第一序孔轮灌，采用“少灌多复”的方法，待第一序孔灌浆结束后，再进行二序孔。分序分次施灌能使灌入坝体中的泥浆得以尽快析水固结，强度及时提高，并能促使灌入坝体内的泥浆黏粒向两侧移动，使黏粒在坝体与泥浆交接处进行定向排列，形成一层防渗性能很强的泥浆层。

2.3.2 注浆方法

采用孔底注浆全孔灌注的方法，注浆管下至距孔底20cm 左右，泥浆从注浆管下口沥出，使坝体由下部逐渐向上劈开，复灌2～3 次或基本不吃浆时，将注浆管提升1～2m， 达到间隔时间后，再复灌，直至注浆管距坝顶2m 左右为止。

二、劈裂灌浆质量保证措施

1 、用于灌浆工程的黏土、膨润土、外加剂、掺合料等都应当是报工程师批准的合格材料，所有材料的生产（或出厂）指标及检验资料必须报送工程师审查批准，所有材料包括配制的浆材在使用过程中必须进行的周期性控制试验以及工程师指示的质量抽检试验。

2、 制浆材料必须称量，称量允许误差应小于5%，黏土等固相材料宜采用重量称量法。浆液应采用专用机械制浆，必须搅拌均匀并控制浆液密度。灌浆过程中浆液容重和输浆量应每小时测定1 次并记录，浆液的稳定性和自由析水率每7 天测1 次，如浆料发生变化，应随时加测。

3、 灌浆泵和灌浆孔口处均应安装压力表，进浆管路也应安装压力表。所选用的压力表应能使灌浆压力在其最大标值的1/4～3/4 之间，不合格和已损坏的压力表严禁使用，压力表和管路之间应设有隔浆装置。

4、在灌浆中应先对先导孔和第一序孔轮灌，采用“少灌多复”的方法。开始时先用流动性稍大的稀浆灌注，然后逐渐加入到规定的泥浆浓度，继续灌注。

5、 每孔每次平均灌浆量，以孔深计，每米孔深控制在0.3～0.5m， 每孔灌浆次数应在5 次以上。灌浆应采用分段灌浆方法，由下至上，套管分段灌注，段长可为5～10m。

6、在灌浆过程中，应有专门观测人员负责观测工作，全面控制灌浆质量。

三、劈裂灌浆施工安全防护措施

1、施工安全用品及设施配置

1.1 按照国家劳动保护法的规定，定期发给在现场施工的工作人员必需的劳动保护用品：如安全帽、手套、安全靴、护目镜、面罩、雨衣、工作服、手灯、水鞋和安全带等。

1.2 在施工作业区、施工道路、临时设施、办公区和生活区设置足够的照明，其照明度应不低于技术规范的规定。在不便于使用电器照明的工作面应采用特殊照明设施。在潮湿和易触及带电体场所的照明供电电压不应大于36V。

1.3 凡可能漏电伤人或易受雷击的电器及建筑物均应设置接地或避雷装置。

1.4 在施工区内设置必须的信号装置，包括：①标准道路信号;② 报警信号;③危险信号;④控制信号;⑤安全信号;⑥指示信号。

1.5 施工现场须配备适量的施工安全用具及设备，如手套、护目镜、呼吸面罩、安全靴、安全网罩，灭火器、火警装置、紧急救援设备等装备，同时包括水上作业时救援溺水的设施。

1.6 施工设备、设施及各种装置进行经常性的维护和定期检查、测试和保养。

2、施工区的安全防护措施

2.1 进入施工现场必须按规定穿着统一的工作服;施工时所有员工必须遵守安全规程，配带（戴）专门的劳动保护用品。

2.2 工地内不得饮用可能影响判断力的酒、饮品，任何正受这些物品影响的人员必须立即离开工地范围。

2.3 在工地定期进行预防事故及施工安全管理的训练。

2.4施工现场应配备对有害气体的监测和报警装置以及工人使用的防护面具。一旦发现有毒气体，应立即停止施工和疏散人员，并及时报告监理。确认不存在危险，并取得监理同意后，方可复工。

2.5 大型回转机械作业时，不得有任何人员在机械的回转范围内; 起重机械作业时，须在合格的指挥人员指挥下进行，驾驶人员须服从指挥人员的正确指挥，不得违章操作，吊臂下严禁站人。

2.6 施工区域内的地下电缆和供、排水管等必须查明走向，并树立明显的标志。

2.7 物资的堆放应稳固，捆扎牢靠，防止倾斜和倒塌，所有水泥及时运回仓库内存放，易燃物品还应配备灭火器材。

2.8 工程的施工应严格遵循规范的要求，确实执行施工安全计划， 不得随意更改施工方案，避免塌方，坠物等险情。

2.9 进行气割、电焊作业时，场地要严格按照规范进行清理，作业完成后，要将火种完全熄灭，做到工完场清。

在坝体劈裂灌浆过程中，应严格按照施工方法进行施工，施工人员应持证上岗，采用合适合格的施工机械进行施工，也是劈裂灌浆效果好坏的关键因素之一。

参考文献

1.谭会平，沈国亮.防渗灌浆在水利水电工程中的应用[J].中国高新技术企业.2009.10

梁建柏.水利水电工程灌浆施工技术与质量控制措施分析[J].Chinas Foreign Trade. 2011年14期