灌漿施工工藝在水庫工程的運用

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摘要：本文闡述了灌漿施工工藝在水庫工程的重要作用，并結合具體的施工案例分析了具體的灌漿施工工藝。

關鍵詞：灌漿施工工藝水庫工程應用

1.灌漿施工技術闡述

1.1灌漿施工技術的原理

灌漿技術的工作原理是利用粘性土漿對水庫建筑中出現的裂縫進行有效的填充，并利用其粘結作用保證填充的密實度。通常而言灌漿液都要深入到堆石體的內部，從而提高水庫工程的整體穩定性和安全性。灌漿施工技術在水庫建設中廣泛使用，可以對水庫壩體的裂縫進行有效的處理，同時可以讓原本疏松的堆石體結構更加緊密。

1.2灌漿壓力的控制

灌漿施工技術的關鍵之一是灌漿壓力的控制，壓力控制對于灌漿質量影響較大，如果灌漿的壓力小于施工設計的壓力值，就會造成對裂縫的封閉不嚴。而灌漿的要求就睡，利用灌漿施工將水庫壩基中出現的裂縫全部填充，并把漿液壓入到壩基結構中，確保漿液和壩基形成一個完整的整體。通常在灌漿施工中，會采用0.1Mpa之內壓力灌漿，也會根據灌漿要求和裂縫的深度適當的調整灌漿壓力。在灌漿過程中除了壓力的控制之外，還要防止出現劈裂或者冒漿現象，這就需要工程人員嚴格計算灌漿壓力值，盡量避免采用高壓灌漿，保證灌漿施工的順利進行，防止灌漿不當對水庫建筑帶來額外的破壞。

1.3灌漿施工的特點

灌漿施工的特點有：①隱蔽性，灌入漿液填充到裂縫中，很難看到具體的施工情況，因此很難判斷施工質量；②不可預見性，水庫地基較為復雜，其地質下的巖層分布多變，在灌漿施工的勘探階段，很難保證灌漿施工的全面性，其施工效果往往和工程要求有較大的差距。

2.灌漿技術在水庫工程中應用

2.1正在冒水情況的堵水灌漿措施

冒水式裂縫通常會出現在巖溶地區或者混凝土結構有重大缺陷的位置，這種裂縫的出水量較小，裂縫的深度較淺，因此常采用反壓灌漿的方式，即先確定出水的位置，再埋設出水管，把流水集中導入管中，同時把周圍出現的未漏水裂縫或者可能出現裂縫的孔洞進行封堵，最后利用反壓灌漿的方式把孔口管進行封口處理。反壓灌漿對于壓力的要求較高，其壓力等于孔口管關閉后的水穩定壓力和正常情況下的灌漿壓力之和。對于冒水量較大，但是沒有達到嚴重漏水的裂縫，可以采用以下的施工工藝：①首先在裂縫處鉆取幾個深孔，保證鉆孔和裂縫相交，并埋設孔口管，把泄漏水從孔道中引出來；②在鉆孔之間鉆取幾個與裂縫相交的淺孔，并沿著裂隙鑿槽，用紗布等特殊材料進行封堵，同時要把鑿槽清洗干凈，用高規格的混凝土填補鑿槽；③根據裂縫的深度、大小，選擇灌漿的壓力，對于較淺、較小的裂縫可以選擇低壓灌漿，對于較深的裂縫，采用高壓灌漿。

2.2灌漿施工技術在嚴重漏水的情況下的措施

①模袋灌漿的處理方法，采用這種灌漿方式，漿液中的水分在灌漿壓力下，容易從漿液中滲析出來，從而把漿液中的大顆粒留在模袋中。而模袋是一種強度很大的紡織物，大多是由尼龍、聚丙烯的聚合物材料組成，具有很強的耐磨性，同時對于漿料有約束作用。灌漿施工后，漿液中的水分離析出來，降低了水泥的水灰比，縮短了漿料的凝固事件，提高了固結強度。此外水泥附著在模袋上，不容易流失，而且模袋的形變能力有助于溶洞的堵塞；②另一種方式是采用填級配料灌漿，就是采用粘度較大的水泥和顆粒較大的沙礫混合起來，并填充在裂縫中，在沙礫的灌縫中，使用的沙礫粒度應該是從小到大。為了得到更好的灌縫效果，通常使用高規格水泥沖灌級配料，利用沙礫和各種粒徑的混合料，形成反過濾層。施工的關鍵是控制混合料的級配，利用特定粒徑的沙礫在裂縫處形成架橋，提高縫隙的添堵速度，以便于形成反濾層，最后將通道堵住。

3.灌漿施工的工藝流程

3.1前期勘查工作

在灌漿施工之前，要進行嚴格科學的勘查工作，尤其是對水庫的地理位置、地質條件等進行細致的勘探,確定堆石體縫隙的大小和深度，詳細圈定水庫建筑裂縫的位置。然后在進行后續的打孔、灌漿施工，首先是把各種灌漿施工設備和材料準備齊全，保證設備的正常運行和原材料的合格。其次進行現場施工規劃，為灌漿施工提供寬松的施工場所，要充分計算漿液到施工現場的距離，選擇合適的輸料泵。在設備的安裝過程中，要合理的安排工作計劃，此外在灌漿之前，要進行預灌試驗，選擇最好的施工參數。

3.2制孔施工

首先要進行布孔工作，再有序的進行鉆孔工作，同時要遵守先疏后密原則的鉆孔原則，鉆孔的位置通常會選擇在水庫壩基的內外坡面上，同時保證鉆孔的深度可以符合施工的要求。

3.3灌漿液的制備

在漿液的制作過程中，首先要確定漿液的水灰比，并進行現場的灌漿試驗，確定最佳的灌漿施工參數，同時根據鉆孔的吃漿量確定不同等級水灰比的施工效果。漿液的制作需要攪拌機攪拌，并需要專業人員進行現場的監控，有助于及時調節其攪拌質量，保證其漿液中水分和砂石的比例符合裂縫填充要求，對于漿液的容量，通常會控制在0.3g/cm3～1.5g/cm3。

3.4灌漿施工

這是整個灌漿工程的最重要環節，在實際的灌漿之前，要根據灌漿裂縫的深度大小和鉆孔的位置，選擇灌漿方式，保證灌漿和裂縫有良好的集合，通常會在灌漿孔進行三個重復噴射灌漿，其中兩次是定向灌漿，一次是旋轉灌漿，形成兩道防滲透墻，并確保灌注板的連接質量。在相同的灌漿壓力和灌漿速率下，不同深度的灌漿孔的吃漿量不同，實踐統計顯示，對于灌漿點深－1.3m孔比－0.9m孔僅深0.4m，吃漿量提高了148.8%，這表明了-1.3m深灌漿具有較好的擠密效果。

3.5灌漿壓力和速率

壓力和速率是影響灌漿的重要因素，在壓力和速率的選擇上，要以不破壞地層結構為限度，防止灌漿壓力過大，造成巖體的劈裂或者冒漿。通常會采用的初始灌漿壓力為200kPa以內，灌漿速率為不大于20L/min。

3.6封孔

在灌漿結束之后，要及時的拔出灌漿管，防止漿液的凝結作用，增加拔管的困難度，同時拔管操作通常會采用拔管機。不同類型的灌漿管的拔管高度不同，當采用塑料閥門灌漿時，上拔高度應為330mm，而花管注漿時，適宜控制在500mm。對于拔管后遺留的孔道，要保持其內部通暢干凈。再觀察灌漿的飽滿程度，其厚實度是否符合工程要求，同時保證灌漿沒有出現吃漿現象。在封孔的施工中，通常使用的材料為泥球或者稠漿，同時要保證封孔工作的細致、嚴密，從而保證漿體沒有滲漏、溢出的現象存在。

3.7質量檢查

工程結束后，要進行全面的質量檢查，檢查的內容通常會包括：首先是灌漿施工的工藝，保證施工人員嚴格參照施工工藝流程，其次是檢查漿液制備的質量、鉆孔的位置、鉆孔深度，灌漿壓力等施工關鍵因素，最后是通過灌漿體內的鉆孔，采用壓水、注水的方式測量地基的流量和滲透系數，對于不合格的灌漿要進行補充灌漿，檢查孔的數量應為總灌漿孔數的5%～10%。

4.灌漿施工的幾點建議

4.1壩基裂縫情況

在壩基的灌漿施工過程中，如果出現了壩基的裂縫，就要及時采用處理手段避免裂縫的擴大，首先是要確定裂縫的方向，如果出現的是橫向裂縫，應當馬上停止灌漿工作，并及時地檢查裂縫原因，并采用粘土回填的方式對其進行處理。如果出現的裂縫是縱向裂縫，可以繼續進行施工，但是如果裂縫是縱向劈裂縫，應當停止施工，等裂縫閉合之后再繼續施工。

4.2冒漿情況

在灌漿施工中，灌漿壓力的控制不當，容易產生冒漿情況，在壩坡處出現冒漿時，需要進行開挖回填處理，并改變灌漿方式，例如可以采用間歇式灌漿，為漿液提供充分的吸收時間，如果是壩基的底部出現冒漿，需要進行冒漿通道的填堵，控制灌漿的時間間隔，調整其灌漿量。如果在封孔過程中出現了孔口的漿液外冒，要清理干凈漿液，防止影響封口，同時也表示灌漿工作可以結束。

4.3承壓條件下灌漿操作

通常在水庫施工中，灌漿地層的水壓較高，在水庫蓄水狀態下進行灌漿時，要控制其灌漿壓力大于涌水壓力，灌漿壓力等于涌水壓力加要求灌漿壓力之和，同時也要避免盲目的增大灌漿壓力。在水庫工程中，常采用壓力屏漿法、閉漿法進行施工。

5.結束語

灌漿施工工藝在水庫工程中廣泛使用，在具體的施工中要根據不同的地質情況制定不同的灌漿處理方法，并嚴格控制灌漿施工工藝，保證取得良好的施工效果，同時又節省施工材料。

參考文獻：

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作者：楊千 單位：廣東省水利水電第三工程局有限公司