水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工工艺

柴绍中

（金昌市水务投资有限责任公司，甘肃金昌737100）

帷幕灌浆技术是指在土层或者岩层缝隙当中灌入一定量的浆液，从而形成连续性的阻水帷幕，能够建立起较强的防渗工程。通过帷幕灌浆工程可以有效减少工程渗透压力，避免发生渗流问题。在现阶段的水库除险加固工程中，大坝的帷幕灌浆技术是最为常用的施工技术，其有效应用可以保证水工建筑运行的安全性以及稳定性，具有非常好的使用效果。

1 帷幕灌浆的施工工艺流程

1.1 案例工程基本概况

某水库工程建设于1998 年，设计库容量为1 675 万m3，主要用于农田灌溉、防汛等，包括水库大坝、水库电站、溢洪道等部分。经过20 多年的运行，该水库大坝相关部分已经老化。为了保证大坝安全运行，在2019 年采用帷幕灌浆工艺对其实施了必要的除险加固。从最终的应用效果来看，应用此工艺实现了除险加固质量方面的要求。

1.2 帷幕灌浆施工工艺流程

针对水库大坝的具体情况，在帷幕灌浆施工过程中相应工艺会有一定差异，但总体按照图1 所示流程进行。

图1 帷幕灌浆施工流程

1.2.1 施工准备工作

1.2.1.1 材料方面的准备工作。对于水库大坝的除险加固工程来说，最主要的施工处理材料就是水泥，因此为了有效增强水库除险加固工程质量，一定要进一步提升水泥标准。在应用帷幕灌浆施工技术过程中，要特别注意控制水泥标准，因此要增强水泥采购方面的质量控制，提升对水泥相应参数的检测检验。同时，确保水泥的运输以及储存过程中的质量，避免施工中所用水泥质量较差而影响加固工程效果。

1.2.1.2 设备方面的准备工作。在应用帷幕灌浆施工技术进行除险加固工程施工时，要做好施工设备方面的准备，有效确保最终的加固施工效果。帷幕灌浆施工过程中所用施工设备主要包括“钻孔设备”“灌浆设备”2 种类型，其中钻孔设备要按照水库具体需要合理选择，确保钻孔设备满足施工标准规范需要；灌浆设备主要包括搅拌机、输送泵等。除此之外，施工企业要根据工程情况制定较为完善的管理机制，从而确保施工质量。

1.2.2 土料配制 对于水库除险加固工程来说，在应用帷幕灌浆施工技术施工时最主要、最根本的是对施工所用土料实施合理配制。正常情况下，所配制的土料塑性指数控制在10%～25%，土料粘粒含量控制在20%～45%。此外，在施工中也要加强粉粒含量、沙粒含量等参数的控制，严格按照具体施工要求进行配制。土料的准确配制是保障除险加固工程施工质量的基础和根本。

1.2.3 存储浆液 为了保证灌浆浆液的质量和有效性，在土料配制完成后一定要对其加强存储和保护。正常情况下，水库除险加固工程所用的帷幕灌浆浆液都是水泥粘土浆，该浆液可以大大缩短凝固时间，加快凝固速度。在使用水泥粘土浆时，要对其中的水泥含量进行有效控制，保证其满足施工标准规范要求。同时，确保水泥颗粒超过粘土颗粒，只有这样才可以进一步增加泥浆的凝固效果。除此之外，为了确保帷幕灌浆施工的质量，要确保水泥粘土浆的黏度满足标准规范要求，对泥浆进行有效处理，实施有效的比重计算，加强失水量、稳定性方面的控制，浆液完成制作后将其进行有效存储、备用。

1.2.4 泵送泥浆 近些年工程机械技术水平有了快速提升，帷幕灌浆施工中应用了大量机械自动化设备，这些设备的应用不但可以大大减少施工周期，同时也可以有效减少相关资源的投入，更便于水库大坝施工企业的健康、稳定发展。一般情况下，帷幕灌浆施工过程主要通过离心式灌浆机实施水泥浆泵送操作，在实际作业时要特别增强灌浆孔口压力控制，确保其处在标准范围内。通过有效压力控制能够防止安全事故的发生，保证帷幕灌浆施工的顺利实施。

1.2.5 布孔钻孔施工 对于帷幕灌浆施工技术来说，最主要的工序就是实施布孔施工，应根据预先设定好的施工序号进行钻孔施工，同时增强钻孔施工质量方面的控制。不同区域地质情况不同，所以在钻孔施工前一定要进行准确判定，之后施工人员要按照具体环境条件进行必要的优化调整，只有这样才可以确保帷幕灌浆施工的有效进行。正常情况下布孔钻孔施工主要采取钻机进行，在钻孔操作过程中要尽可能一次性完成施工，避免反复多次进行钻孔，这样能够防止由于钻孔问题而影响帷幕灌浆施工的整体质量。

1.2.6 灌浆施工 施工过程一定要严格按照“从疏到密、少量多次、遵照灌浆次序”的基本原则来进行，只有这样才可以有效确保灌浆施工的质量满足标准要求。为了防止发生灌浆裂缝等问题，一定要对帷幕灌浆施工压力进行有效控制，正常情况下控制帷幕灌浆压力＜0.5 MPa。随着帷幕灌浆操作深度的逐渐加深，所控制的灌浆压力也要不断增加，一旦实际压力和设定灌浆压力存在较大差异就会对帷幕灌浆质量造成较大影响。

2 帷幕灌浆施工过程中存在的问题及处理方法

2.1 串浆方面的问题及处理方法

对于水库除险加固工程来说，为了有效增加灌浆施工效率以及质量，在满足基本施工条件的基础上可以采取多个串浆孔同时灌浆的施工方式。若是现场施工不具备串浆施工所需条件，可以对串浆孔实施封堵，在完成灌浆施工后第一时间对串浆孔实施清洗，防止对后续灌浆操作造成影响。

2.2 裂缝问题及处理方法

在应用帷幕灌浆技术时容易出现某些特殊情况，例如灌浆时产生喷浆以及冒浆等问题，严重情况下也会产生灌浆裂缝问题，在很大程度上影响除险加固工程的最终施工质量。可以采取以下措施进行处理：第一，一旦施工中产生冒浆问题，要第一时间对灌浆施工水泥浆深度实施调整，同时减小灌浆压力的输出，有效避免冒浆的进一步扩展。第二，一旦施工中出现裂缝问题，施工人员要减小灌浆压力来减缓裂缝的产生。对于较为严重的裂缝来说，要分析具体原因且制定出针对性的解决方案。

2.3 不吸浆问题及处理方法

帷幕灌浆施工过程中一旦发生只吸水而不吸浆的问题，就一定要对其原因进行有效分析，并在此基础上采取针对性的解决措施。从目前情况来看，之所以会产生吸水不吸浆的问题，可能原因集中在施工过程发生漏水和漏浆的问题，主要是施工人员造成的，因此要加强对施工人员的交底和培训，提升其技术水平和责任心，保证施工质量。

2.4 灌浆中断问题及处理方法

帷幕灌浆涉及内容较多，整个过程较为复杂，所以很难避免出现某些意外而造成除险加固工程的被迫停工。一旦产生灌浆中断，一定要对钻孔进行有效冲洗，尽快恢复灌浆施工，从而确保灌浆的连续进行。

3 结束语

在水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工时，为了进一步提升施工质量，一定要严格遵照技术标准规范进行，特别是加强质控关键点控制，严格遵照施工工艺进行操作，有效确保水库大坝除险加固工程的施工质量。