基于水利水电工程灌浆施工技术研究

栾跃

摘要：水利水电工程在进行灌浆技术的加固应用过程，是水利水电工程施工当中的重大质量控制点之一，因此，在水利水电工程施工中，灌浆施工往往都被作为一项最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都被予以重点监控。

关键词：水利水电;灌浆施工技术;施工质量

一、灌浆施工在水利水电工程中的作用

水利水电工程建设质量直接影响到我国经济发展。只有有可靠的水利水电工程支撑，才能保证国民生活的繁荣和工业农业的可持续发展。水利水电工程在中国分布广泛，近年来随着工程量的迅速增加，可用于水库大坝建设的基础越来越少。在这种情况下，施工队必须采用更加合理的地基加固技术。如果没有稳定可靠的基础，则会带来严重的安全隐患，缩短工程的使用寿命，造成嚴重的渗漏问题。水利水电工程灌溉技术是一种能有效加固地基的技术，也是一种常用的防渗漏方法。在工程施工过程中，有关人员必须经过现场踏勘，结合工程特点，选择灌浆工艺。工程竣工后，必须做好养护工作，工程验收的力度也必须加强。

二、灌浆施工技术要点

（一）水泥浆质量控制要求

常用的水泥浆材料有：水泥、粉煤灰、外加剂、水。水泥浆在施工过程中应进行试验，即用试验方法预制试件，并按标准养护，以检验其强度是否满足要求。水泥浆应具有良好的泵送性、保水性和和易性。泥浆不宜太厚，否则会导致分布不均匀，渗透性差。如果太薄，会造成干燥收缩。因此，为保证施工中的可泵性适中，可在水泥浆中加入膨胀剂。流动性是影响注浆效果的重要因素，流动性越高，注浆施工越方便。由于现行规范中没有具体参考，可以采用水泥浆稠度测试漏斗进行测试，根据水泥浆完全流出的时间来确定流量，可作为配浆的参考数据。在该标准下，不同配比的材料会形成不同性能的水泥浆，无论哪种配合比，都要求有良好的流动性能。根据实践经验，减水剂的浆液流速应大于16s，减水剂的增加应大于12s。最大流动性不得超过26秒。因此，施工中使用的流动性在20-26秒之间，否则会发生泌水。

（二）灌浆的方式选择

灌浆的方式有纯压灌浆和循环灌浆。纯压灌浆：这种灌浆方式是指单纯的将泥浆加压灌入成孔中，没有循环过程。这种方式应用在裂隙较大的岩层，以及孔深较浅的情况下，孔深通常不超过12m。主要利用的是浓度较高的泥浆进行灌注，这就产生了一个负面的影响，浓度过高的泥浆不容易渗透到较细小的裂隙中，这样就会影响灌注所期望达到的设计标准，控制渗漏的效果会下降。

循环灌浆：这种方式主要有孔口循环和孔内循环，通常情况下泥浆杂孔口循环的即为孔口循环，也可看做是一种纯压循环。而孔内循环则是在内外两个导管之间进行循环，并返回到孔外。循环灌注的优势是在灌注中泥浆在孔中能够形成流动，从而减小了颗粒沉淀，提高了灌浆的比例。

（三）灌浆的顺序控制

灌注的顺序可以分为：一次性灌注;上而下分段灌注;下而上分段灌注。一次性灌注即将孔一次钻至设计深度，在沿着钻孔进行整体灌注。这种方法往往应用于孔深10m以下的工程，同时岩层的裂隙而且透水的情况不严重。否则应采用分段灌注。

上而下的灌注：这种方法是采用较高的灌注压力，以此来达到提高灌注质量的目的，从而减少施工所产生的不必要的事故。同时，在岩层倾角发育明显或者岩层破碎情况明确的区域可以采用这种方式，在施工中应首选这种方式完成灌注。当钻孔深度到达3-5m的时候就可以进行冲水和灌浆，当灌浆凝固后再进行下一步施工。因此这种方法耗时较长，主要是需要多次钻进和钻机迁移。

下而上的灌注：这种方法和自上而下的灌注相比较，成孔而一次钻进到设计标准，然后进行分段灌浆，顺序为自下而上，每段长度为3-5m，在灌注的同时将每段灌浆通过分段塞孔的方式进行分隔，下段施工完成后方可进行上段施工。这样的方式可以节约时间，降低施工成本，提高效率。

三、水利水电工程灌浆施工技术

（一）灌浆孔的钻孔施工

首先，施工人员在进行钻孔施工时，必须要确保钻孔的孔壁保持均匀性以及正直性，尤其是针对帷幕深孔，必须严格控制孔斜。其次，施工人员在开始灌浆施工时，必須严格遵循施工顺序进行施工，一般情况下，应当先从一序孔灌浆，继而从二序孔、三序孔进行灌浆，当一序孔完成灌浆施工之后，可以将其作为后序孔的检查孔并对后序孔进行检查，检查后再进行压水试验，要严格控制吸水率，确保吸水率能够符合相关标准要求。

（二）灌浆施工

1.浆液材料。在水利水电工程灌浆施工过程中，灌浆的浆液材料对灌浆施工的质量有着直接的影响。一般情况下，施工人员最常使用的浆液材料主要有粉煤灰水泥、水以及外加剂。为了确保浆体不会在后期出现干缩的情况，施工人员可以在灌浆过程中加入适量的膨胀剂。浆液的流动性对浆液的可灌性有着直接的影响，浆液的流动性越高其可灌性越好。在灌浆施工过程中，浆液的流动性不能过小。

2.灌浆方式。灌浆方式主要分为两种，分别是循环式灌浆和纯压式灌浆。循环式灌浆主要分为孔口循环以及孔内循环两种，顾名思义，孔口循环的方式就是循环只在孔口进行，而孔内循环则是指在内外两管的空隙间进行循环。在灌浆施工过程中采用循环式灌浆方法，能够有效地使孔段中的浆液保持流动状态，在最大程度上降低颗粒沉淀，从而达到提升灌浆施工质量的目的，并且循环式灌浆方式已经在现如今的施工过程中被广泛使用。纯压式灌浆不需要进行循环，但该灌浆方式通常会在裂缝较大的岩层中被使用，施工人员在使用该灌浆方式时应当注意控制孔深，同时应当选用较为浓稠的浆液，当然纯压式灌浆方式在实际应用过程中也存在着一定的不足之处，例如：堵塞较小的裂缝，浆液无法填满缝隙。

3.灌浆顺序。首先，自下而上分段灌浆。

在采用自下而上分段灌浆的顺序时，需要施工人员一次性将所有的孔钻好，以3～5m的标准进行分段，在灌浆过程中要确保上下端灌浆工作的连续性。但这种方式在使用范围上有一定的局限性，只能适用于岩层坚硬以及岩层倾角不大的地方。

其次，一次灌浆。这种灌浆顺序通常需要施工人员在钻孔时一次钻到最深，在灌浆时分段提高灌浆压力。

最后，自上而下分段灌浆。这种方法主要是采用了高灌浆压力，能够充分保证灌浆质量。但需要施工人员对钻机以及灌浆机械进行多次移动。

四、水利水电工程施工灌浆技术注意事项

（一）严格检查灌浆施工质量

在工程完工以后，要重点做好质量检查工作，加强对原始记录的检查和灌浆资料的分析，采用钻设检查孔的对固结灌浆和帷幕灌浆进行岩心钻取检查，进行压水试验，从全方位确保灌浆施工质量。

（二）严格控制浆液浓度

在水利水电工程灌浆施工中，要定期严格检查裂缝情况，根据监测结果合理调整浆液浓度。通常情况下浓度较低的浆液具有较好的流动性，但缺点是极易从灌浆范围散出，容易造成不必要的浪费，并且在收缩过程中使岩石缝面和水泥之间产生缝隙;浓度高的浆液流动性能很差，不容易迅速有效地灌入微细裂缝，会严重影响灌浆质量。

（三）注重灌浆压力的控制

施工时控制灌浆压力，能有效避免岩石面和地面隆起，还能防止灌浆施工事故的发生。所以，灌浆压力控制对整个水利水电工程施工具有非常重要的意义。

五、结论

综上所述，水利建设控制系统并不难。因此，只要我们真正理解灌浆建设工程的概念和结构，控制好灌溉质量、工程造价、环境效应等子系统，相信水利水电工程基础设施工程将更加科学有效。而水利水电灌浆施工过程是一个复杂的控制系统，施工质量的好坏严重影响到整个水利水电工程的质量。因此，本文主要对几种灌浆方法进行了阐述，希望能为今后的灌浆施工技术提供一些帮助，也为水利水电的发展做出贡献。

参考文献：

[1]魏庆军.水利水电工程灌浆施工技术与质量管理措施分析[J].科技传播，2013，05：27+29.

[2]索超.水利水电工程中高压喷射灌浆施工技术探析[J].科技创新与应用，2014，32：218.