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水利工程中帷幕灌浆施工工艺探讨曾凯全

发表时间：2020/5/15 来源：《基层建设》2020年第3期作者：曾凯全

[导读] 摘要：帷幕灌浆技术是现代水利工程的重要技术形式，被广泛应用于水库除险加固中，有助于提升坝基防渗性能，控制工程施工风险。

        身份证号码：42011719901226xxxx 中国葛洲坝集团路桥工程有限公司
        摘要：帷幕灌浆技术是现代水利工程的重要技术形式，被广泛应用于水库除险加固中，有助于提升坝基防渗性能，控制工程施工风险。本文以水库除险加固工程为背景，针对其中的大坝帷幕灌浆施工展开探讨，总结相关工艺要点，取得了良好的施工效果。
        关键词：除险加固；帷幕灌浆；水库工程
        1、工程基础帷幕灌浆施工技术的优势分析
        1.1实用性
        水利工程关乎社会民生，是社会主义现代化建设的重要内容，尤其是在可持续发展背景下，打造高质量的水利工程，有助于带来可观的经济效益和社会效益。帷幕灌浆施工技术作为一种前沿的施工技术，在水利工程施工中广泛应用，操作原理简单，可以有效的缩短施工周期和施工成本，提升工程施工效率。在工程基础施工中，在岩层帷幕钻孔，将泥浆浇灌到孔洞中，泥浆凝固后形成帷幕防水层，可以大大提升水利工程的防水效果，降低渗漏可能性。相较于传统的施工技术，帷幕灌浆施工技术优势突出，促使施工活动高效展开，提升施工效率和施工质量。
        1.2安全性
        帷幕灌浆施工技术的安全性突出，在施工前需要对施工区域进行充分的地质勘察，获取周边环境的数据参数，在对数据综合分析和处理后，编制合理的施工方案。对比不同的施工方案，改善其中的不足，选择最佳的施工方案，指导后续施工活动高效展开。另外，水利工程施工中，设计人员应综合分析水流速度和冲击力，是影响水利工程使用性能的主要因素。所以，水利工程施工活动需要在安全环境下规范化进行，规范化进行，维护人员生命财产安全。
        1.3成本低
        水利工程施工中，相较于其他类型特点施工难度更大，需要提供充足的建设资金，保证工程建设质量的同时，降低施工成本。帷幕灌浆施工技术的成本低，所选择的材料和设备成本不高，可以降低水利工程施工成本，提升工程建设质量的同时，带来可观的经济效益和社会效益。需要注意的是，帷幕灌浆施工技术实际应用中，原材料包括水泥、煤灰和其他添加剂，便于操作施工，降低施工成本，推动水利工程建设和发展。
        2、帷幕灌浆施工
        2.1钻孔
        2.1.1孔位确定
        以设计要求为准合理测放各钻孔位置，尤为重要的是开孔位置，实测值与设计值偏差控制在10cm内。实际施工中若存在孔位变更需求，需将实际情况告知现场监理工程师，在获得许可后方可做出变更，且将全新钻孔位置的数据记录好。
        2.1.2钻进
        钻孔的基本前提在于盖重混凝土强度，经检测若该值达到设计要求的50%即可开始钻孔作业，此环节使用回转式钻机，若想提升钻头强度可使用金刚石钻头。（1）孔径：不同孔的具体孔径存在差异，抬动观测孔以76mm为宜；关于先导孔与灌浆孔需适当加大孔径，为89mm；而检查孔的孔径则为76mm。（2）钻孔方向：首先要确保钻机稳定性，依据设计要求确定合适的钻孔方向，整个钻进过程均要确保钻孔方向的合理性。（3）孔深：以灌浆深度为准合理控制孔深且展开压水试验，以所得结果为准确定合适孔深，存在特殊需求时可适当加大孔深，但必须与设计要求相符。（4）观察和记录：伴随钻孔作业的持续推进需做好记录工作，诸如冲洗水压力、颜色等；较特殊的是II序孔和III序孔，在对此类孔钻进施工时需分析是否有水泥结石现象。
        2.1.3孔斜控制
        （1）控制钻孔的偏斜率使其稳定在合理范围内；不同孔深所提出的钻孔偏差存在差异，具体有：若孔深为20m各排偏差需在25cm内；若孔深为30m单排孔偏差控制在45cm内，同时将2排或3排孔偏差控制在50cm内；若孔深为40m单排孔偏差控制在70cm内，同时将2排或3排孔偏差控制在80cm内；部分孔深达到50m，此时单排孔偏差控制在100cm内同时将2排或3排孔偏差控制在115cm内；此外，若孔深超过60m在施工中单排孔偏差控制在130cm内，并将2排或3排孔偏差控制在150cm内。（2）考虑到孔斜问题，需采取如下措施控制误差：准备钻机，使钻杆与钻孔两部分的中心处于完全对准状态，利用水平尺（出于对测量结果精确性的考虑，精度在2‰以内）调节立杆使其处于垂直状态，确保立轴的偏斜率在2‰内。在地锚螺栓作用下将钻机稳定置于施工平台上，后续施工中密切分析钻机位置并明确其位移情况。且施工中要频繁检查钻机以确保具有足够稳定性，检测立轴铅垂度，偏差超出许可范围后应随即调整。开孔环节易出现质量问题，需适当放慢钻机速度，采取轻压慢钻的方式。此外需要校核立轴角度，以工程实际情况为准合理调整。采取可行的措施确保孔口灌浆管的稳定性，且要满足设计孔向要求。在钻进作业时检查20m孔深内的偏差情况，若不满足孔斜要求需采取纠偏措施。

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        2.2灌浆
        2.2.1灌浆方法
        （1）在灌浆孔施工作业中需将孔口封闭，采取分段循环灌浆的方法并遵循自上而下的原则，控制好管口的位置使其与孔底间距在0.5m内。（2）接触段的灌浆作业选用卡塞法，调节灌浆塞的位置，与底板间距以0.5m为宜。较为特殊的也是接触段灌浆作业，该处埋孔口管需要待凝，除此之外的其它灌浆施工均无需待凝，结束灌浆后可随即转入后续施工中。
        2.2.2孔口管设置
        （1）结束接触段施工作业后向孔中置入孔口管，确保管口位置的合理性，应稳定在混凝土液面下方2m处，基于灌浆法持续向孔中注入水泥浆，施工过程中检测孔口管与孔壁泥浆状态，若两处水泥浆浓度一致便要将孔口管导正。经上述分析得知需给予36h待凝时间，在此基础上方可展开后续钻灌作业。（2）孔口管需足够稳定，以免在后续灌浆过程中因管移动而出现冒浆等质量问题。
        2.2.3灌浆
        分段和压力I序孔的灌浆施工需确定合适的分段长度与灌浆压力。在次序孔施工中应适当提升灌浆压力，达到前序孔的110%~115%。整个施工过程要时刻关注压力并采取合适的控制措施，为灌浆施工质量提供保障。
        2.2.4浆液变换标准
        （1）灌浆浆液由稀到浓逐级变换。（2）当灌浆压力保持不变注入率持续减少或注入率不变灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。（3）当某一级浆液注入量＞30L/min时可视具体情况越级变浓。（4）当某级浆液的注入量＞300L或灌注时间＞30min，而灌浆压力或注入率无改变或改变不明显时浆液应改浓一级。
        2.2.5灌浆结束标准
        伴随灌浆压力的提升，当达到最大值时应将注入率控制在1L/min以内，在满足此条件后方可继续灌注，达到60min后即可结束灌浆施工。此时若初凝无法达到标准产生回浆应安排施工人员处理。
        2.3封孔
        帷幕灌浆孔及灌后检查孔采用置换和压力灌浆法封孔。灌浆结束后利用射浆管，直接用0.5：1的浓浆置换孔内稀浆，待回浆管返出0.5：1的浓浆，置换充分后提出射浆管，补充浆液后采用孔口封闭压力灌浆封孔法，在灌浆最大设计压力下屏浆60min。
        3、水库工程帷幕灌浆施工中特殊情况的处理
        3.1注浆量大的问题
        在帷幕灌浆过程中出现注浆量持续较大时可采用低压限流、间接灌浆和浓浆方式来进行，然后检查灌浆过程中有无浆液出漏点，若有则需要对其表面进行封堵。对一些注浆量明显异常的孔可加入水泥砂浆、水玻璃、锯末等，采用低压限流灌注0.5∶1比级的水泥浆液，从而保证水泥浆液的有效扩散，形成连续的挡水幕墙。
        3.2串浆问题
        在灌浆的过程中会出现浆液串流到其他的孔或者是缝隙里面，对于串浆的孔位需要塞灌浆塞同时灌浆，对于灌浆孔位附近的地表面出漏的则需要封堵表面出漏点24h后重新扫孔灌浆。
        3.3孔口返水较大的问题
        在灌浆过程中出现因孔口返水较大无法用灌浆塞封堵时，可在灌浆塞的止水橡胶周围缠绕若干海带，在封堵过程中海带持续遇水膨胀，有较好的封堵效果。
        结束语
        综上所述，帷幕灌浆施工技术在水利工程施工中应用，应整合工程资源，把握技术要点，对施工区域充分地质勘察，了解实际情况编制合理施工方案，并做好浆液配合比，按照流程进行施工，提升施工质量和效率，打造高质量的水利工程。
        参考文献：
        [1]付壮.纯压式深孔岩溶帷幕灌浆技术[J].水利建设与管理，2020，40（03）：53-57.
        [2]杨明聪.反帷幕施工技术在万家口子水电站的应用及其意义[J].智能城市，2020，6（04）：190-191.
        [3]赵德亮.浅析某水库大坝帷幕灌浆对渗流的影响[J].广东水利水电，2020（01）：22-24+49.
        [4]齐翠阁，杨坤，田颖.水利工程基础帷幕灌浆施工技术[J].四川水泥，2020（01）：261.