1 陕西众成源工程技术有限公司 陕西省西安市 7101002 陕西省水利电力勘测设计研究院 陕西省西安市 710001
摘要：帷幕灌浆技术作为水利水电工程施工中的重要施工技术，其应用情况对整个水利水电工程有着深远影响。因此，文章以某水利工程施工为例，先是介绍了整体的工程概况及地质条件，接着下面主要从施工准备、孔位布置、钻孔、冲洗及压水试验、灌浆作业及封孔等分析帷幕灌浆技术的实际操作过程，最后提出几点帷幕灌浆施工的注意事项，希望可以为水利水电工程的可操作性发展增砖添瓦。
关键词：帷幕灌浆；钻孔；压水试验；注意事项
引言
帷幕灌浆技术相对于传统水利施工技术而言，有着更强的实用性、经济性及安全性等优点，且帷幕灌浆技术操作起来更加的简便高效，因此，在现代水利水电工程中得到了非常广泛的推广及应用。随着水利水电科学技术的不断进步及完善，帷幕灌浆的技术水平也得以持续提升，这样不仅能够极大的增强整个水利水电工程的抗渗漏能力，而且也能够最大化的保证水利水电工程的质量及安全，为水利水电工程建设实现最大化的经济及社会效益奠定了坚实的基础。就此，笔者下面针对帷幕灌浆技术的实际应用展开了详细的论述。
1帷幕灌浆施工概述
帷幕灌浆技术是将混凝土浆液注入岩体、土层中的裂缝、孔隙当中，形成连续性的阻水帷幕，降低水利工程渗流量、渗透压力，这种灌浆工程即为帷幕灌裝技术。具体应用过程中，主要使用地质钻机进行施工，然后对地层进行钻孔，形成帷幕钻孔。在水利工程中应用帷幕灌浆技术时主要使用水泥浆作为基础材料，然后向孔内进行高压灌注，提升水泥浆液的渗透性，在水泥浆凝固完成后形成水泥浆柱，与周边土层凝结到一起，形成高密实的防水帷幕，确保水利工程基岩防渗效果，更好地发挥水利工程整体价值。帷幕灌浆技术利用液压、气压、电化的方式将凝固的浆液注入岩土层中的软弱结构面，然后对岩土层进行挤压，形成强度高、抗渗透性好、稳定性强的新结构体，起到加固、防渗作用，有效提升水利工程地基不透水性、增加边坡、堤坝的稳定性，固化地基和恢复工程结构的整体性[1]。
2帷幕灌浆施工技术的主要优势
2.1技术成熟，实用性强
帷幕灌浆施工的原理是在水利工程的基础部分 开始帷幕式的钻孔，钻孔完成以后，对孔洞中灌注一 定量的水泥，水泥凝固以后在水利工程基岩的表层 形成一层保护层，由于水泥凝固后的渗水性比较差，所以可以有效将水分阻挡在外，防止水分通过基岩 渗入水利工程内部，对水利设施造成破坏。
帷幕灌浆施工技术操作较为简单，而且技术成熟，实用性强，适用的范围也比较广，所以在水利工程施工中有着不可或缺的地位。通常帷幕灌浆技术的分类有2种划分方法：①根据钻孔孔洞底部位置来划分，可以分为孔底接触到不透水岩石层的封闭式帷幕灌浆和孔底未接触到不透水岩石层的悬挂式帷幕灌浆；②根据钻孔孔洞的排数来划分，可以分为两排灌浆孔的帷幕灌浆技术与多排灌浆孔的帷幕灌浆技术。从帷幕灌浆技术的分类就可以看出，帷幕灌浆技术的分类是根据不同的施工情况来的，这也从侧面说明了帷幕灌浆施工技术实用性强的特点。
2.2安全可靠，有科学依据
按照正常的流程，在帷幕灌浆施工技术运用之前，需要专业技术人员前往施工现场进行实地考察，重点考察施工现场的地质条件、水文条件、天气情况等，同时，帷幕灌浆施工技术对于灌浆压力的控制也是十分严格的，对于不同性质的水利工程建设就需要将灌浆的压力控制在不同的范围，任何一种水利工程建设所对应的灌浆压力都有一个最高上限，这个上限的数值取决于灌浆的岩层和其上方建筑物的承受力。施工人员在实施帷幕灌浆时，会将灌浆的压力严格控制在灌浆压力的最高上限之下，这是帷幕灌浆施工技术运用最基本的条件。
另外，专业技术人员会在实地考察之后，根据考察所得到的水文、地质等数据计算出灌浆最佳的原料配比和浆料浓度，在不同的水文、地质条件下使用不同配比的浆料，使其满足水利工程施工的要求，同时，在设计浆料浓度时还需要考虑到水流流速的影响。总的来说，就是根据不同的施工环境，制定针对性的施工方案，严格保证水利工程施工的质量。
2.3施工成本低，经济效益高
帷幕灌浆施工技术在实际应用中的操作比较简单，虽然有各种各样的技术要求，但是单从操作复杂性来说并不算多复杂。简单来说就是在水利工程的基岩上钻孔，然后往孔洞中灌注配制好的水泥，水泥凝固以后形成一层防护层，用来阻挡水分的渗入，防止水利工程内部受到损坏。帷幕灌浆施工技术的施工工艺相对简单，就可以减少设备的投入，也就减少了管理设备的人员投入，在一定程度上降低了施工成本，提高了施工的经济效益。
此外，帷幕灌浆施工技术所用到的原材料的价格都比较实惠，比如水泥、水、添加剂、煤灰等，这些都是十分廉价的物品，而水利工程一般都是大型工程，所以水利工程施工时通常需要大量的原材料，如果能在原材料的价格上适当降低，就能为水利工程施工节省下一大笔施工成本费用，为水利工程建设创造更好的经济效益。如果每个可以使用帷幕灌浆施工技术的水利工程都使用这种施工技术，那么可以为国家节省一大部分用于水利工程建设的开支，对国家的经济发展有一定的推动作用。
3工程概况
某水利工程大坝的轴线长是395.6米，启闭房1座、取水泵站1座及相应的配套工程。本水闸共设有14孔，且每个孔洞的尺寸为宽16m×高11m，洪水过闸的校核流量为18200m3/s；水闸下游消能设有5个先启孔及9个后启孔。紧邻拦河闸右侧设1孔生态放水孔，孔口的尺寸为宽4m×高4m。该工程总体的建设面积为9172m2，高度是33.5m，地上建筑为3层。
4帷幕灌浆施工
4.1施工准备
施工前将供水、供电线路布设好，灌浆用水从就近接口接引水管，通过管道引到用水工作面；根据就近原则，通过电缆将电引至施工现场的电箱。架设电缆线时不可对设备操作及安全造成影响。并把水闸施工所需的设备及材料运输到现场，以备施工所用。现场钻孔和灌浆所产生的废渣或污水排至指定的地点[2]。
4.2施工试验
结合施工的设计图纸及合同中的技术条款要求，编订用于灌浆试验的大纲及细则，上报监理工程师，实施相关试验，得到相应的施工参数。
4.3孔位布置
按施工合同设计图纸，将基础帷幕灌浆孔分区分序，按施工进度分若干区，每区按分序加密原则分二序，先施工Ⅰ序孔，然后施工Ⅱ序孔。
4.4钻孔
钻孔灌浆施工依据分序加密原则开展，并严控相邻钻孔的高差间距≥15m。本工程选择地质回旋钻井及金刚钻头实施钻孔施工，依据设计要求严控孔径大小，并以从上至下的方式实施各孔的钻进灌浆施工。严控接触段的段长＜2.0m，其余段段长为5m～6m。在成孔时，选择使用KXP-1型测斜仪来实时监测钻孔的孔斜度，促使孔斜度达到设计要求的标准。
4.5冲洗及压水试验
4.5.1洗孔
钻孔结束后，灌浆开工之前，选用压力脉动冲洗的方式对灌孔段的岩石裂缝实施详细的冲洗工作。冲洗的过程中，严控压力值是80%灌浆压力，如果压力值＞1MPa，则以1MPa压力实施冲洗作业，直到回清水后5分钟为止。
4.5.2压水试验
做完洗孔之后，及时落实压水试验，本次压水试验方法为单点法。压水试验的过程中，严控压力值是80%灌浆压力，并≤1MPa；压水时长持续20min，同时，每间隔一分钟对压水流量检测一次，计算值取最终的流量值[3]。
4.6灌浆作业
4.6.1灌浆方法
做完压水试验之后，要及时实施灌浆作业。灌浆方法可以选择孔内循环灌浆的方法，也可根据监理工程师指定的灌浆施工方法，且分段灌注的过程中，要严控射浆管与孔底部的间距≤0.5m，并把灌浆塞塞到完成灌浆段底部以上0.5m的位置，避免漏灌现象发生。
4.6.2浆液变换
浆液由各灌浆机组用现场的小型搅拌机配搅拌筒拌制，根据施工中的具体情况，配置适当比例的浆液，进行灌浆施工作业。浆液浓度应依据现实需求，按照5：1、3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：1、0.5：1这七个等级，从稀至浓逐级调整浆液浓度，也可越级调整浓度，实际灌浆期间，也需每间隔一段时间就检测一次浆液的比重，并认真、详细的记录好各项数据[4]。
4.6.3灌浆结束和封孔
依据设计要求的压力持续灌浆，且当吸浆量持续1小时≤0.4L/min或者是持续1.5小时≤1L/min的时候，就可以停止灌浆作业了，并要做严格认真的质量检查，待都达到标准后，再及时采取分段压力灌浆封孔的方式实施封孔作业，且每个孔的封孔作业应分成两段并从下往上进行。
4.7质量检查
在帷幕灌浆结束后，向监理人提供全套灌浆资料报请审核，并按监理人指定的位置和方法对帷幕灌浆施工质量进行检查，检查在帷幕灌浆结束14d后进行。
检查孔按有关技术规范或监理人的指示布设，并按《技术条款》之相应要求进行钻孔的取芯、压水试验等施工操作。检查结束后，按要求进行灌浆和封孔[5]。
对于检查后质量达不到要求的灌浆部位，按设计及监理人的要求进行处理，直到符合验收标准为止。
5帷幕灌浆注意事项
发生特殊情况时，应报告监理工程师采取措施处理。
⑴灌浆期间发生冒浆情况时，可以选择嵌缝、表层封堵、减小压力、增大浆液浓度、限制流量及间歇灌浆等方法来处理解决。
⑵若出现串浆情况，应先堵塞好串浆孔，再实施扫孔、洗孔和钻孔灌浆等工作。
⑶孔口有漏水的孔段在灌浆达到结束标准后继续灌注一段时间，然后压力灌浆封孔，并待凝一下时间。
⑷耗浆量特大时可采用间歇灌浆。
⑸若出现地面抬动情况，必须马上减小压力，防止地面继续抬升。持续灌浆至不再有吸浆情况后停止，接着及时分析地面抬动成因，并实施措施解决抬动问题[6]。
⑹若灌浆期间，出现中断，必须用最少的时间来恢复灌浆作业，如果灌浆长时间中断，则必须根据规定要求实施冲洗直到扫孔处理。
6总结
综上，通过本文对莒口拦河闸施工帷幕灌浆施工的论述，可知，帷幕灌浆施工属于整个水利水电工程的关键部分，其质量决定着水利水电工程整体的质量，因此，作为水利水电工程施工单位及技术人员必须要结合水利水电工程的现实要求及地质条件情况，针对帷幕灌浆施工做足准备，并严格控制钻孔、压实试验、灌浆施工及封孔等关键环节的质量，为后续水利水电工程施工奠定坚实基础。
参考文献：
[1]王凌艳.关于水利工程中帷幕灌浆施工技术的有效运用分析[J].百科论坛电子杂志，2019（11）：708-709.
[2]李婕.水利工程施工中帷幕灌浆施工技术的应用[J].农家参谋，2019（1）：196.
[3]陈鹏举.水利工程施工中帷幕灌浆施工技术的应用分析[J].建材发展导向，2019（3）：269.
[4]姜泽明，杨利强.水利工程施工中帷幕灌浆施工技术的应用[J].探索科学，2019（10）：103.
[5]张炳山.帷幕灌浆施工技术在水利工程中的应用研究[J].中华建设，2019（7）：123-124.
[6]邓建杨.帷幕灌浆施工技术在水利大坝基础防渗加固中的应用[J].内蒙古水利，2019（9）：60-62.