探究水利工程施工中帷幕灌浆技术应用

李明

河南省水利第二工程局集团有限公司 河南 郑州 450000

引言

修建水利工程必然受外界因素影响，比如水的侵蚀或者冲刷，这对它的运行质量与效率都将产生很大的影响，甚至带来伤害。其中最为重要的是渗透问题，它严重影响了水利工程的整体稳定性以及使用寿命，进而导致工程无法正常发挥其效用，最终给社会经济带来损失。所以我们应该对水利工程防渗能力以及加固处理工作给予高度的重视，保证它的安全，平稳的运行。其中，水利大坝作为一种特殊结构类型的建筑物，具有较高的使用功能与社会价值，所以必须做好防渗工作。在具体施工技术操作中，防渗施工技术的有效运用是很有必要的。通过合理运用该项技术能够实现对工程内部渗水问题进行良好解决，从而提高整体工程质量水平，保证水利设施的安全性。现阶段，帷幕灌浆施工技术在水利工程防洪建设当中具有十分重要的意义，能够对整个水利工程安全，稳定的运行，提供必要的条件[1]。

1 帷幕灌浆施工技术概述

1.1 内涵

帷幕注浆是指在岩石或土壤裂缝处向裂缝内灌注泥浆，形成连续的拦水帷幕，从而达到减小渗水量和减小渗透压的目的。该技术在实践中得到应用，并落实相应技术要领，可有效地处理漏水问题。该技术应用于高喷射注浆，帷幕注浆是辅助注浆，而高喷射注浆主要是针对现场条件，采用高喷射钻注，然后对泥浆进行再次灌注，以确保加固后形成固结形式，以此来提高施工质量；幕墙注浆通常是通过向岩石或土壤裂缝中灌注泥浆，从而形成连续的拦水帘，从而降低基础的渗流和渗流。两种注浆技术在技术上比较接近，可以为提高水利建设的整体水平奠定良好的技术条件。

1.2 分类

1.2.1 帷幕灌浆防渗墙施工技术。采用幕墙注浆法进行防渗工程。具体地说，可以用科学的方法来掌握岩土的基本构造，从而达到防渗效果。由于帷幕注浆的深度比较大，一般都是在不渗透地层中进行。工程竣工后，其作用是防止地下水渗漏，减轻闸坝的渗流。根据不同的地质环境和不同的钻孔方法，不同的帷幕注浆、多排孔帷幕等。此外，按不同的渗流需要，可将其按灌浆深度的大小分成两类：密闭式和悬垂式。

1.2.2 劈裂灌浆防渗施工技术。在水利工程中，采用劈裂灌浆是目前普遍采用的一种方法。这种技术是通过对已建堤坝和已有的失能的防渗墙体进行高强度注浆加固，以达到防止渗漏的目的。在进行劈裂注浆时，必须充分考虑裂缝修复前对大坝的破坏特性，并把控如下施工重点：一是要分段施工；二是压裂时尤其关注裂缝宽度的变化；三是灌浆要有次数。对单孔来说灌浆次数要在5次以上。另外，应考虑到劈裂灌浆技术适应性强，普遍应用在松散土坝，高饱和线大坝以及生物侵蚀较重坝[2]。

2 帷幕灌浆施工技术的重点

2.1 合理开展钻孔工作

在帷幕注浆中，最基本也是最关键的工序是钻孔。只有从根源上保证钻孔的安全性和高效性，方可使后期的注浆效果和整体的质量得到最大程度的提高。在进行钻孔前，相关的施工单位要对工程进行全面的勘察和研究，以便更好地理解工程的实际情况，以便为以后的工程设计和工程的顺利进行提供必要的参考，为提高钻孔工程的质量奠定了坚实的基础。采用回转式钻机和金刚石钻机，是目前应用最广泛和最高效的一种。施工单位应确保所用工具符合品质标准，并对其使用情况进行检验。在工程中，也可以选择代替钻石的碳化钻头。相关施工单位在进行钻孔时，应注意各种类型的钻孔方式、孔径、孔位、孔向等相关的参数和指标，以便满足钻孔的需要和施工需要。比如要按照取得岩芯的准则来确定导向孔及检查孔的直径，以便对随后的岩芯钻探工作提供所需的配套与协助。最终孔径应控制在56mm左右或以下。另外，孔位与设计位置之间的误差不能太大，误差值要控制在5cm之内。灌浆孔特定参数及指标要满足设定的要求，例如小孔径，平孔壁，直孔及准确孔向。施工人员一定要非常重视才能达到既定的标准。

2.2 有效把握制浆环节

在进行灌浆之前，相关的工程技术人员要充分考虑到工程建设的特殊需求和技术指标，选用优质的注浆料，并采用科学、合理的方法配制相应的注浆液。一般情况下，帷幕浆液中的成分大多由水，水泥及添加剂组成。对水泥而言，选用特定种类及型号时，尽可能使用常规的硅酸盐混凝土，以确保在潮湿的条件下，不能使用。同时，对混凝土原材料进行筛，切实甄别杂质。比如在具体应用时，可以以80μM方孔筛水泥为对象，使得筛上剩余水泥量不能大于总水泥量。选用灌浆用水时一定要保证达到相应用水要求。同时，水泥的配方也要科学合理，严禁使用工业废水及未经处置的沼泽水。在进行幕墙注浆时，必须采用纯水泥浆，根据实际需要加入适量的增稠剂、减水剂等。要严格把关外加剂的质量，以满足相关的实际需求和规范。制浆时施工人员要对原材料的消耗，浆料的配比，搅拌的时间，搅拌的速度以及浆料的温度这一系列的相关的内容进行根本的，有效的控制，为了保证浆料充足安全和可靠，同时注意生产时间不能超过2h，特别是冬、夏两季，要综合考虑温度对浆料的作用，适当控制浆料时间和采取适当保护措施。

2.3 进行具有针对性的冲洗工作

在完成钻孔后，要进行有目的性的清理，并进行适当的清洗孔口，为下一阶段的注浆做好准备。注浆孔处的淤泥厚度应在20cm以下。在对注浆口进行清洗的基础上，对裂缝进行更好的冲刷，并做好注浆前的准备工作，以确保各项工程的顺利进行[3]。

2.4 选择科学的灌浆方法

在水利建设中，采用科学、合理的注浆法是影响帷幕注浆的关键因素。在实施过程中，必须先打开钻孔，然后由上到下进行注水。注浆口的高效注水使注浆的品质得到了提高。并对第一排帷幕和旋喷注浆进行了有效的保护。采用循环注浆技术进行施工，保证注浆管道与钻孔底部50cm的距离。在工程中，必须按照规定的程序进行帷幕注浆，同时进行水压力测试，在测试工作结束时要分段灌浆。另外，施工人员需及时换浆、灵活调节浆液水灰比，保证浆液水灰比例5︰1，浆液注入量在300L以上，灌浆时间在30min以上。

3 帷幕灌浆施工技术的难点

3.1 灌浆意外事件的处理

通常灌浆事故多指帷幕灌浆时漏浆，泌水和灌浆事故，这是一个需着重解决的难题。在具体的处理过程中要结合实际情况对浆液浓度进行科学合理的调节，在实际工作中要有效运用间歇灌浆方法对浆液泌水进行科学可行的治理。

3.2 大量的灌浆工作很难完成

突破技术难点时，应严格按照规定的规定和标准调整浆料的流率，并及时终止注浆工作。在施工过程中，应通过对注浆后的混凝土进行间歇性调整，以提高其混合比例，合理调整现有的浆料组成和状况。

4 水利工程施工中帷幕灌浆施工技术的具体应用

4.1 测量放线环节

在水利建设中，应对施工进行全面的量测和标定。根据该原则，应对施工场地进行全面的调查，确定施工区域的地质、水文条件和周围的地质情况。在工程施工中，必须选用专业的工程全站仪器，准确地对工程的控制区进行控制，并设定施工高程，以保证下一步注浆作业的安全。施工单位应对灌浆轴线进行测量，灌浆孔位置测量，计算孔深，复核计算结果，保证参数精度。

4.2 钻孔施工环节

在灌浆技术应用中，钻孔技术是一项非常关键的技术。在保证注浆的基础上，必须保证工程的顺利进行。在注浆钻孔工程中，采用了螺旋注浆钻孔技术。相关的施工工人要在进行前期的前期工作后，才能进行详细的打井。当然，在钻孔作业中，若钻进的深度不能达到10m，则可以采用气动钻具进行钻孔作业。在注浆法中，钻进是工程建设中最关键的环节。在进行钻孔作业时，不仅要准确地确定特定的钻孔方位，还要确保井眼斜率和井径的合理。在此期间，相关的施工工人必须要严格遵守工程的设计规范和相关的施工规定[4]。

4.3 制浆环节

科学地生产浆液，同时合理地选用灌浆材料。在选用的原材料方面，一般选用42.5MPa的普通硅酸钠水泥，并注意保证水泥的干燥和干燥，避免使用潮湿的材料。要对选定的混凝土进行合理的筛选。常规的过筛水剂的使用通常小于总量的5%。要严格按照高压注浆法和水泥混合料的使用规范，确保质量符合规定。采用水泥砂浆进行帷幕注浆，减水剂，速凝剂及其他外加剂可以结合实际需要进行适当的掺加，同时要加强检测以确定要求的种类及具体掺量。施工人员要掌握制浆的重点，主要有原料用量，浆料配比，搅拌时间以及浆料温度等。称量固体材料的误差要在允许范围内。在水泥及水用量控制上，浆料输送流速要控制在1.8m/s附近。打浆的时候要对搅拌机的设备进行科学的选择，搅拌机主要有普通搅拌机与高速搅拌机两类。采用普通搅拌机时，搅拌的时间应小于3min，搅拌速度宜不变；采用高速搅拌机时，要根据试验结果对搅拌时间进行控制。搅拌的速度要在1200r/min以上，且搅拌要均匀。总制浆时间以2h内为宜，同时要考虑到不同施工气候对于浆料温度变化的影响。夏季高温施工时，要注意防晒，泥浆温度以5～40℃为宜。在严寒的冬天进行施工时，制作浆料的热水温度不能高于40℃。

4.4 冲洗施工环节

采用注浆技术进行施工的目的是为了提高灌浆施工的质量。在此期间，相关的建筑工人会使用高压水炮进行冲刷，通过使用高压喷头来清理灌装的孔洞。此外，相关的施工单位在清理灌浆的过程中要注意确保施工的品质。在进行实际工程中，如果出现了类似的裂纹，相关的施工单位必须要在最快的速度下，及时地处理好问题。同时，如果在冲刷过程中，冲刷效果不好，就需要相关的施工工人再进行一次深度的清洁，从而提高整个工程的效果。

4.5 灌浆以及封口施工环节

将灌浆技术运用到水利工程施工当中去，灌浆施工环节至关重要。在进行具体的施工时，有关施工人员要保证灌浆的运用方法的合理性和运用次序的正确性。唯有如此，才能保证在使用期间的注浆法整体的施工效益。目前，国内大部分的水利建设都是采用环流注浆法进行。该技术既保证了注浆剂的流动性，又能改善注浆过程的总体质量。在封孔工程中，钻孔是注浆工程的最终工艺。在实施封闭钻孔时，一般采用的是相关的工程技术。与其他施工方式相比，采用压力法施工简单，安全性能好，采用压实法进行施工，既能保证工程的整体质量，又能保证工程的整体效益。在进行封闭施工期间，相关的施工工人必须严格按照相关规定进行施工作业。只有这样，封住的孔洞，才能达到最佳的渗透效果。在完成封井作业后，有关部门要对整个水利项目的建设情况进行全面的检查，同时要对有关部门进行严格的检查，以确保整个水利项目的施工。在水利建设中，出现的最普遍的问题是开裂。因此，相关的工程人员应积极地进行防治，防止裂缝的发生。此外，在水利建设中应用注浆技术时，相关的施工单位应确保整个灌注过程保持凝固。

5 结束语

综上所述，对于水利工程来说，在其具体的施工工艺中，其应用效果尤其显著。在应用注浆技术时，相关的工程技术要引起相关的施工单位的注意。在灌浆工艺中，相关的施工技术要对具体的工程步骤和压力的具体分配进行严密的管理和控制。此外，在灌浆工艺中，相关的施工单位必须按照相关的规范进行施工，以防止因操作不当造成的不良后果。