接缝灌浆施工技术在水利工程中的应用探究

丁建平

（兰州市中川上水绿化管理处 甘肃兰州 730070）

水库在开始蓄水时，都要借助接缝灌浆技术对其实施有效控制，且对其灌浆管路既可以采用塑料管，同时又可以预埋铁管，或者也可以使用塑料拔罐，根据要求的既有步骤展开施工。第一步，先处理塑料管，并将塑料管放入土中充气，当混凝土达到显示强度时，就要取出塑料管，目的是保证通路。第二步，浇筑过程要尽量杜绝管路堵塞的问题。借以信息记录及压力检测等各种工序，对其工程品质进行进一步分析。但要注意的是，完成灌浆活动之后，要经过1个月的时间才能开展相应的检测工作。

1 接缝灌浆技术在水利工程施工中的应用原理

接缝灌浆技术在水利工程中的实践应用有效地提升了工程的施工质量和施工效率，并且该技术在工程当中发挥着非常重要的作用。具体来说，接缝灌浆技术的应用原理可以总结如下。对于水硬性凝胶材料而言，其种类往往比较多，如水泥浆液、水玻璃与水泥混合而成的混合浆液。运用水硬性胶凝材料于水利工程土石界面地段借助接缝灌浆技术封堵并察看其固化反应，可以有效地缓解因水利工程土质较差对工程施工产生的影响，合理改善溶洞、裂缝、孔隙、土洞或地基较软等问题，目的是确保水利工程原始土石可以及时有效地衔接接缝灌浆浆液，以便于维持土地结构的稳定性，并使其固化，继而形成独立的受力整体，以能够承担因地面施工而产生的压力。运用接缝灌浆技术不仅能够隔水封闭继而生成水平帷幕，以助于封堵地下水通道，还能够有效防止持力层因地下水活动而带来的负面影响，与此同时，如果因受季节变化的影响造成地下水位变化或是地下水在遭到震动时使地表形态发生改变，此时在基岩面地段位置的岩溶裂隙水就能及时消除，最终能够有效降低或避免应用于水利工程中时引起坍塌，以确保能够将水利工程施工过程中的安全隐患问题尽可能地减少，加快水利工程施工速度，并进一步提高水利工程的施工质量及施工效率［1］。

2 接缝灌浆技术在水利工程中的应用

2.1 施工概况

为保证接缝灌浆施工技术在水利工程施工应用的精准性，本文以大坝接缝灌浆技术施工为例，分析其具体施工过程。其中主要论述的水电站基本情况为：水电站位于江水干流处，其主要作用于确保水电规划阶级设计开发修建的水库，该水库距离市中心较近，约75km，但其距离河口比较远，电站主体为混凝土结构，且坝形主要呈现为双曲拱形坝，大坝基面位置高程1580m，拱顶中心弧线长度大致为152.23m，此时促成的中心角角度为63.120°。在保证电站水电均正常运行的情况下，电站的蓄水位高度可超800m。按照水电站的实际需要，要求要在其中间位置开启25条横向的裂缝，借以这些裂缝又将大坝细分为16 个坝段，且各自不同的横缝间隔约22m，坝段均宽21.6m，因其电站未对纵缝提出要求，故而无须考虑纵向缝隙的设置。按照设计施工人员设计讨论结果，最终决定此工程所有的横向缝隙都采取接缝灌浆的施工工艺。

2.2 接缝灌浆施工工艺分析

2.2.1 接缝灌浆的具体流程

用灌浆胶固结大坝接缝时或进行帷幕灌浆施工时，复杂性较高，绝大多数工作内容基本都聚集在施工准备阶段或灌浆前期的特殊处理阶段。

2.2.2 初期工作

进行接缝灌浆之前要做的准备工作有需要在灌浆前根据灌浆压力的80%全面检查灌区的通水问题、接缝张开的程度、灌浆的温度等。首先，做全面检查通水情况时，可以分为单开式与封闭式两种情况，通常单开式通水检查旨在检查灌浆管路（包括进浆管和升浆管及排气管）、缝面（一般可以分为大坝上游面与下游面两种情况）的实时畅通状况。而封闭式检查则是由进浆管进水，然后将所有的排气管关掉，根据管路和缝面充水量、实际稳定时的进水量差值来具体判断接缝灌浆区的实时封闭情况。对于接缝的张开度检查环节，此环节是接缝面可灌性检查的核心指标，按照施工现场的实况，可以具体采取注水估算的方法、预埋电子侧缝计观测的计算方法等，既可以将两种计算方法结合起来使用，也可以单用其中的一种计算方法进行检查。此外，用测温仪器检测时，通常要间隔7～14d进行定期观测或记录一次温度，并且要在靠近灌浆的时候强化监测［2］。之后，针对灌区两侧混凝土的各个浇筑层冷却水管都要予以通水，紧跟着将进水和出水阀门关闭，用混凝土和管中水完成热交换。在测读的时候把已经闷温的水置入保温杯或采用绝热材料制作的小水桶中，然后立刻用温度计反复测3次水温，计算取其平均值当作该层冷却管的温度参数，之后取得各个浇筑层均值当作坝块温度。对于预灌性压水环节，待完成灌区检查或者处理工作且确保检查合格后，便需要进行灌前的预灌性压水检查，此时保持压水的压力与灌浆压力保持相同。完成压水检查之后于接缝灌浆之前要将灌区充水浸泡24h，且在灌浆之前将水放干或是借风吹净缝中的积水之后再进行灌浆施工。

2.2.3 观测增开度

为合理控制好横缝灌浆时的增开度，需运用装设于大坝下游表面及廊道内壁的变形观测装置实时观测灌浆全过程灌浆缝或邻缝的增开度。闭浆升压时，假如增开度的增大幅度靠近0.5mm，此时测读人员需要立刻通过对讲机或是临时电话通知灌浆人员，然后灌浆人员会根据实际情况适当进行调节，如降低进浆的压力或是增加邻缝平压水压力等，但是必须控制平压水压力一定要维持在灌区顶部压力0.2MPa。

2.2.4 设定灌浆压力

控制灌浆压力时主要围绕灌区层顶回浆槽（排气槽）压力值为主进行控制，然后以进浆管口（灌区层底）压力值作为辅助。横缝灌浆压力：通常灌区层顶运用0.35MPa。

2.2.5 灌浆水灰的配比

一般接缝灌浆使用单一的水灰比，而混凝土缝面则主要采用0.45∶1浆液。需要往浆液中掺入高效减水剂，且要控制28d浆液强度必须≥M40，以及浆液析水率2h≤3%。

2.2.6 设置结束灌浆的基本条件

若排气管排浆接近最浓比级浆液密度时，同时管口压力及缝面增开度又达到了设计好的规定值时，此时如果注入率≤0.4min，待其持续20min之后，便可以结束灌浆。完成灌浆之后，应该先关闭各个管口阀门之后再停机，且应该控制闭浆时间≥8h。

2.3 施工中存在的问题以及相应的处理方法

虽然对比很多施工工艺而言灌浆施工工艺独具优势性，但在水电站实际施工过程中应用和实践这种工艺时，依然会出现各种类型的施工技术问题，例如比较常见的问题包括浆液外漏、串区，管路堵塞。因为实际施工过程中接缝灌浆施工各个环节之间的联系过于紧密，所以施工过程中一定不能忽视一些细节性的问题。另外，施工技术人员在有这方面需求的前提下，也可以采取一些比较先进的探测手段进行例行检查。通常灌注浆液外漏的问题较为常见，且一般在处理此类大坝施工问题时，都要让施工人员在坝体外部将漏浆的地方封堵起来，一般选水泥砂浆作为封堵材料，而通常选取的水泥砂浆中均被掺入了定量的能够辅助加速的凝剂，此外也可以选用环氧砂浆或是锚固剂，或是用一些具备一定的化学性质的封堵材料以满足封堵需要。若在采取直接封堵时未进行密闭，则可使用环氧砂浆当作封堵材料堵住漏浆坡口［3］。

3 加强接缝灌浆技术在水利工程施工中应用的有效路径

3.1 接缝灌浆技术在水利工程施工中的加固应用

一般来说，接缝灌浆的质量高低会直接影响到水利工程的施工效果好坏，此环节对于水利工程质量的提升而言具有很大的影响作用。所以，施工时一定要严选接缝灌注浆液，配置时必须要按照施工设计要求及相关规定保证其维持在合理的比例以内。配置接缝灌注浆液时，第一，要做好充足的准备工作，要认真考察包括先导孔芯样岩体的各类情况，并且要仔细分析其裂隙的发育情况及具体的破碎程度、施工环境或者地质构造等，另外也包括借以注水试验来确定其渗透参数的大小，此项工作同属于事前准备工作范畴之内。一般来说，接缝灌注浆液时大都会选用纯水泥单液，同时水灰比水泥浆液中的占比约为0.8∶1～0.8∶1.1的范围内。假如在接缝灌浆时使用的是用水玻璃和水泥混合而成的混合浆液，那么一定要特别强调这两种材料在配置浆液时的比例，水泥与水玻璃的体积配比比例为1∶05～1∶0.4之间，一旦超出这个范围，很容易生成较大的安全隐患。第二，选择接缝灌浆工艺环节也很重要，一般不同的施工工艺最终带来的施工效果往往也存在差异性。水利工程中，施工时大都选用的是全孔分层接缝灌浆法作为接缝灌浆工艺［4］。接缝灌浆之前一般要先试验和管理可以承受压力的大小及其负重情况，此外还要试验钻孔能否容纳最大的吸水量。水利工程接缝灌浆施工中，要使用水泥搅拌机充分搅拌浆液，以便于能使水泥浆液达到既定的施工要求，要严格控制水泥浆液的成分配比，并将经科学配比之后的水泥浆液参照接缝灌浆技术的施工步骤及具体的施工要求送进孔中。在配比接缝灌浆时，其浓度配比应该由稀慢慢转向高浓度，并且经持续性由低压至高压向接缝灌浆施加压力，同时于分节的位置在此处加入止水塞，并且逐级增加压度，按照各个地段承受的压力差异于灰岩加压至0.1～0.3MPa，另外，即将到达岩土界面地段时，又可以慢慢增强0.3～0.5MPa，如此，只有在保证科学合理地控制压强的情况下，才能使接缝灌浆技术在水利工程施工过程中发挥出其应有的效用。

3.2 加强接缝灌浆技术在水利工程施工中的质量控制

进一步强化接缝灌浆技术在水利工程施工过程中的质量控制，具体来说，应该从以下几方面展开。首先，要合理控制开孔的垂直度，并使用干钻完成钻孔。假如钻孔时选择的是湿法钻孔的方式，则一定要在钻孔之前先将孔内杂物清理干净，而且要做好相应的钻孔芯样记录工作，仔细区分和确认岩面成分、岩土分界位置或钻孔深度及钻孔条件等的检查工作，检查确认之后，在有效控制接缝灌浆施工质量控制的过程中，便可以确保水利工程施工质量水平的提升［5］。其次，在选择接缝灌浆的方式时必须要认真仔细筛选，如遇基岩裂缝地段，一般选用分段下行式接缝灌浆技术比较可行，对此施工时按照由上及下的顺序完成基岩裂缝处的分段式接缝灌浆，紧跟着再按照相反的顺序重新灌注一次。如遇岩层垂直节理无法发育且维持得比较稳定的状态的情况时，又或是岩层处于含水之间依然尚存隔水层，此时应该选用分段上行式接缝灌浆的方式。最后，对于冒浆或者漏浆问题，必须在考虑到岩层各种情况的基础上，采取或者实施有效的处理措施用于缓解或者防止出现冒浆和漏浆的问题，确保接缝灌浆技术可以完全在水利工程施工过程中充分发挥其应有的效用，并且进一步加速工程的施工进度［6］。

4 结语

综上所述，在水利水电工程施工过程中，具体选用的地基加固灌浆施工技术复杂性极高，同时对工程施工产生影响的因素也比较多，尤其遇到施工地形比较复杂的情况时，接缝灌浆施工往往会同时受到技术和材料以及当地环境因素的多重影响，甚至这些因素都很难控制。基于此，实际水利工程接缝灌浆施工过程中，为了保证地基加固和避免造成结构漏水的情况，一定要综合工程施工的实况，在有效调查有关施工质量控制和影响因素的基础上，充分发挥接缝灌浆技术的优势，明确较为科学合理的施工手段，同时呈现出有效的施工工序以及工程质量控制措施，施工过程中要注重做好对施工原材料与施工机械及施工质量的检测工作，同时必须保证水利水电工程运行过程的安全性和稳定性，以更进一步地提高工程质量，延长工程使用寿命。