基于水利水电工程灌浆施工技术研究

宋成镇

摘  要：水利水电工程施工复杂且系统性很强，其中灌浆施工是重要的环节之一，灌浆的质量将直接关系着整个工程的质量。为此，施工人员应从工程整体的角度出发，在充分了解灌浆施工特点、重难点的基础上，采取科学合理的灌浆施工技术和质量控制方法，做好相应的养护验收作业，使灌浆施工符合质量要求。鉴于此，文章对于灌浆施工类型和特点进行总结分析，对常见的灌浆施工技术进行分析介绍，并对灌浆施工质量控制和需要注意的问题进行阐释说明。

关键词：水利水电工程;灌浆施工;施工质量;卵砾石层;施工技术

中图分类号：TV543 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）22-0149-02

Abstract： The construction of water conservancy and hydropower projects is complex and systematic， in which grouting construction is one of the important links， and the quality of grouting will be directly related to the quality of the whole project. For this reason， the construction personnel should， from the angle of the project as a whole， and on the basis of fully understanding the characteristics， important and difficult points of grouting construction， adopt scientific and reasonable grouting construction technology and quality control methods， thusensuring the maintenance and acceptance operation and making the grouting construction meet the quality requirements. Therefore， this paper summarizes and analyzes the types and characteristics of grouting construction， analyzes and introduces the common grouting construction techniques， and explains the quality control of grouting construction and the problems concerned.

Keywords： water conservancy and hydropower engineering; grouting construction; construction quality; gravel layer; construction technology

1 灌浆的类型及特点分析

1.1 土坝坝体劈裂灌浆

该灌浆类型指的是结合水利水电工程大坝实际受力情况和分布特征，借助于合适的灌浆压强让大坝处于合理的劈裂状态，之后应用合理的灌浆措施，对漏水洞或者是裂缝问题进行有效处理，强化坝体的抗渗能力。劈裂灌浆施工具有可分布坝体应力、使坝体整体稳定性增强的特点。

1.2 高压喷射灌浆

在实际灌浆工作开展过程中，利用钻机等钻进设备使注浆管带入到地下，注浆管中含有的水泥砂浆将通过喷嘴喷射出来，在压力作用下穿透土体。该灌浆施工类型能有效增强土体抗压能力、提高地基抗剪切能力等特点。此外，由于高压喷射灌浆施工操作的执行，能够让上部结构荷载明显提升，在作用的土体结构上时不会出现变形问题。但该灌浆类型对于地质的要求特别高，且施工机械众多，对技术要求高，在施工时对于现场的控制难度较大。

1.3 卵砾石层防渗帷幕灌浆

该灌浆类型利用黏土和水泥配置成混合浆液进行灌浆，该方式在实际施工过程中需要注意的问题较多，容易受到外界因素影响，进而降低了灌浆操作的有效性，尤其是在环境湿度较高的区域之中，实际水利水电工程施工难度进一步提升，为后续工作的执行带来了极大困难。

2 水利水电工程灌浆施工技术研究

2.1 水利水电工程灌浆施工作用

水利水电工程具备重要意义，所以该工程的灌浆施工十分重要。灌浆施工质量会影响整个水利水电工程的质量，因此只有采用科学合理的灌浆施工技术与合理的质量控制措施才能保证灌浆的质量，从而使水利水電工程变得更加安全可靠。水利工程是人们生活、工业和农业灌溉的主要水源，但由于工程数量多、分布广，其建设质量会受到地域环境、经济条件和技术等因素的影响。随着工程数量的增多以及扩建工程的增多，只有采取合理的地基加固措施才能保护水利水电工程的安全稳定，否则会因为地基的减少、地基可靠性的下降而带来结构漏水等问题，对整个工程运行效率和水平产生了极大影响，甚至会出现严重的安全事故而威胁人们的生命安全，给人们的工作生活带来极大的不便。在地基加固中，灌浆施工是比较常见和适应性较强、效果较好的一种措施方法，在维护地基加固的同时，还能将防渗漏作用呈现出来。因此，在水利水电工程施工工作开展过程中，必须重视灌浆技术的应用，并与具体工程特点相结合，确定最佳的灌浆施工技术，加强对工程的养护验收，以保证灌浆工程质量，为水利水电工程的有效建设创造有利条件。

2.2 水利水电灌浆施工技术

灌浆施工技术常见的类型有接缝灌浆、吸浆加大灌注、漏水通道灌浆以及岩溶地段灌浆等，这些技术因为作用机制、特点的不同，在实际工作之中，工作人员应该将实际工程特点和需求明确出来，确定最佳的地基加固处理技术。

（1）接缝灌浆技术。对接缝进行灌浆处理，指的是在水利水电大坝填筑过程中，首先根据施工方案确定坝体填筑的施工量、施工顺序与采用的施工方法，然后根据坝体填筑的技术参数对施工现场条件和灌浆施工量进行控制，在施工时需控制好时间，选择合适的材料并加强对材料数量与质量的控制。（2）吸浆加大灌注技术方法。该灌浆技术主要应用在针对岩缝的吸浆处理中，在应用时首先要注意控制注浆的量，控制灌浆的速度。在灌浆限流的情况下可通过适当降低砂浆流动速度来为砂浆的胶结提供足够的时间，使起到加固地基的作用。其次，还要控制好灌浆压力，当砂浆流动时间提升之后，应为浆液的凝结加固和沉淀提供充足时间。另外，对于岩缝灌浆必须多次反复进行，所以在吸浆灌注时要控制每一次灌浆的时间。（3）漏水通道灌浆。实际水利水电工程建设过程中，容易受到相关地质条件、自然气候等的影响。倘若由于类似因素出现而导致漏水问题，进而会影响灌浆工程的施工质量，无法起到加固地基、防止结构泄漏的效果。为此，将爆破施工与灌浆施工结合起来，对漏水结构先进行爆破破坏，然后在將水泥浆灌注进去，对漏水区域进行凝结加固。但是因为受外界条件和技术的影响，很难完全保证工程的质量，现在一般采用双浆液灌浆，即将水泥浆和速凝剂一起从两个管道注入，并进行充分混合后灌注到漏水区域，不但可以起到防止漏水的效果，而且还能提高灌浆工程的质量，使地基得到有效加固。（4）岩溶地段灌浆。在岩溶区域，受地质条件的影响，地基加固处理难度更大而且地基出现破坏的地方多、影响程度广。为此，需要根据实际情况进行灌浆施工，在有填充物的条件下，采用带有孔眼的钢管插入到地层，然后再利用钻机等钻孔设备在高压的作用下使水泥浆液灌注到孔洞中。在没有填充物的情况下可直接回填混凝土。

3 灌浆施工顺序和施工方法

3.1 施工顺序

常见的灌浆施工顺序分为从上到下施工、从下到上施工和一次性灌浆施工。从上到下的施工顺序主要应用在岩石相对完整、裂缝较小的灌浆孔中，从下到上的灌浆施工适合用于地质地形条件复杂、施工难度较大的灌浆工程中。该施工顺序对于提升灌浆压力有良好效果，从而可降低安全事故发生的概率，保证灌浆的质量。但采用该顺序施工周期较长且需要频繁移动施工设备，给施工带来一定的不便。另外，在孔深较小、岩石裂缝较小、没有漏水洞的地方则可以采取一次性灌浆施工，该施工顺序不仅操作简单、工期较短，而且还因为难度小、没有大型设备和复杂操作，可取得良好的施工效果。

3.2 施工方法

对于水利水电工程地基的灌浆加固处理，最为常见的方法为循环式灌浆和纯压式灌浆，其中，循环式灌浆主要是当灌浆量超过孔槽吸浆量之后，超出的浆液依然能够得到循环应用。浆液流动性未变因此可解决颗粒沉淀的问题，保证灌浆的质量。纯压式灌浆只适合针对岩石裂缝较小的灌浆施工中，该种手段无法做好对灌浆液的回收利用，只能作用于孔深较小的工程之中，极容易引发孔洞堵塞现象。

4 水利水电灌浆施工中需注意的问题

在水利水电灌浆施工中，必须加强质量控制，根据工程特点和实际要求选择科学合理的灌浆技术，并注意对工程施工中各工序、环节的监督控制。此外，应加强工程的验收和养护，具体施工时，尤其要注意钻孔施工过程和冲洗孔洞环节的质量控制。

4.1 钻孔施工中应注意的问题

站在实际钻孔施工角度来说，为了避免反浆问题出现，工作人员需要根据实际情况，对孔壁中的垂直度和硬度进行合理化控制，确保灌浆塞处于塞紧状态。其次，相关工作人员还要对灌浆孔深情况进行深入性观察，当孔和孔间距离较近时，应执行孔斜测试操作。再次，工作人员还要提升对钻孔顺序的重视程度，按照实际要求执行施工操作，强化对施工误差的控制力度，加强施工环节的检测和对施工效果的验收。此外，为保证吸水率符合施工要求，必须做好水压测试工作，严格控制吸水率。

4.2 冲洗孔洞时应注意的问题

所谓冲洗施工，主要是对孔内残渣进行有效清洗，避免孔内残渣对后续浆液胶结情况产生影响，弱化灌浆工程质量。在冲洗过程中，工作人员也要利用高压水的作用，做好灌浆部位的清洗操作，及时将孔内残留物清理出去。需要注意的是，工作人员应把控好冲洗顺序，先执行孔洞内清洗，再进行岩层缝隙冲洗操作，强化主体工作开展的合理性科学性，可以有效提高岩石和浆液的胶结质量。

4.3 注意加强对灌浆工程的验收检验和养护

当水利水电工程灌浆施工结束后，必须对灌浆钻孔、灌浆液的凝结情况进行及时检查，并作好水压力测试，以确保岩石与浆液的胶结程度符合设计要求。若出现水泥浆液胶结度不够、灌浆孔依旧有漏水、压力不足等问题必须及时有效的处理，并再次检测直到无任何异常现象出现。最后，开展工程质量检验和评估操作，对比灌浆孔数量、固结灌浆数量和帷幕灌浆数量和设计要求是否相符，检查灌浆孔径、固结灌浆孔径等。在工程验收完成后，为保证水利大坝使用的效果，延长工程使用寿命，还要采取洒水养护等措施，且在后期还要加强周期性检查和随时抽查，以免其他部位或新建部位出现不牢固、脱落或漏水的问题。

5 结束语

总之，水利水电工程施工中，实际地基加固灌浆施工操作十分复杂，容易影响灌浆施工质量的因素很多，特别是在地势地形复杂的情况下，灌浆施工不仅要受技术、材料的影响还要受当地环境的影响而出现了很多不可控性。为此，在实际灌浆施工中，为起到良好的加固地基、防止结构漏水等效果，必须结合工程实际，以相关影响因素和灌浆技术优势和劣势调查为基础，确定合理的施工手段，并将施工工序和质量控制措施呈现出来。在实际施工过程中，必须加强对原材料、机械设备的质量检测，加强对每一个施工环节和步骤的检查，在施工结束后应及时检查验收并做好相应的后期防护工作，使水利水电工程运行更加安全稳定，延长工程的使用年限。

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