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水利工程中帷幕灌浆施工技术的重难点探析

发表时间：2021/5/18 来源：《基层建设》2020年第35期作者：刘锦鹏

[导读] 摘要：在水利工程施工中，帷幕灌浆技术的应用较多，需根据项目实际情况合理选择钻孔方法、灌浆材料与工艺，切实保证灌浆质量满足规范要求，为后期大坝安全稳定运行奠定坚实的基础。

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        摘要：在水利工程施工中，帷幕灌浆技术的应用较多，需根据项目实际情况合理选择钻孔方法、灌浆材料与工艺，切实保证灌浆质量满足规范要求，为后期大坝安全稳定运行奠定坚实的基础。本文对水利工程中帷幕灌浆施工技术的重难点进行分析，以供参考。
        关键词：水利工程；帷幕灌浆；施工技术
        引言
        帷幕灌浆（curtaingrouting）的工作原理是将一定配比的胶凝材料浆液通过灌浆设备灌入待治理的岩体或土层中，浆液会填补岩土层的裂隙、孔隙，形成连续的阻水帷幕，从而达到减小渗流量和降低渗透压力的目的。目前工程中使用的胶凝材料主要是水泥，在特殊情况时也会使用高分子化学溶液，对砂砾石地基多用水泥粘土浆液。
        1帷幕灌浆
        水厂或砂砾石地基的堤坝渗漏等问题，需要采取工程措施来减少渗透压力，减少渗透压力，这种压力自20世纪以来一直是供水水厂地基的关键因素，以确保建筑工程的安全运行；（b）完成填埋场后，幕墙顶部与混凝土挡墙板或大坝之间的连接；底部与相对不透明的岩层之间的深度；以及与构造和底层不透明的地下水体之间的有效封闭此外，帷幕墙可与下游排水系统配合使用，以减少水流入大坝的压力，提高大坝的稳定性。
        2.帷幕灌浆技术应用特点
        2.1经济成本低，施工简单易行
        填缝加固技术在大坝基础上处理水流方面具有经济实惠、易于使用的优势。它可以很容易地解决水滴问题，方法是将混凝土钻入正确的位置，形成不易降解的帷幕。密封技术的成本只是水泥，可用于最低成本、最低能源成本和大坝问题的解决方案。凹槽加固很简单，技术上只需要控制孔的放置和凹槽质量控制柄。通过水泥的固定时间，可以迅速设置一个不仅经济而且易于管理的屏障，是水利工程中最常用的排水技术之一。
        2.2行之有效的多用途技术应用
        填缝施工技术非常成熟，以至于广泛应用于水和污水工程领域，并且由于其成熟的技术能力而得到广泛应用。它们还用于其他与水厂有关的建筑项目，具有广泛的技术适用性和成熟的技术实践条件。
        3水利工程建设中常用的灌浆技术
        3.1无塞灌浆施工技术在水利
        建设基础灌浆施工中，孔口密封灌浆施工技术即为无塞灌浆施工技术。无塞灌浆采用循环灌桨施工方式，这种方式的一个优点就是不需要在灌浆过程中等待浆液凝固。正是由于这个特点，无塞灌浆施工技术在基础灌浆施工中应用非常广泛Ｈ。无塞灌浆施工前首先要进行钻孔作业，然后进行灌浆，灌浆最大的特点就是没有复杂的灌浆塞，只需要一根无缝钢进行灌浆，同时回浆方式也不同于传统灌浆施工方式，无塞灌浆主要依靠钻杆周围间隙进行回浆，从而达到平稳回流。
        3.2诱导灌浆施工技术
        在水利建设基础灌浆施工过程中，可依据施工环境的地质、水文等条件来具体设定相应的具有针对性的施工灌浆技术，这项技术不仅可以抵抗侧面的压力还有很好的防渗功能，这样能够很好的掌握泥浆流动方向和范围，从而能够高效完成基础灌浆施工，这就是诱导灌浆技术，诱导灌浆技术的优点是防渗效果好，对灌浆施工掌控度比较高，相对应的设计难度较大，所以只有在特殊的施工环境中才会使用诱导灌浆施工。

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        4水利工程中帷幕灌浆施工要点
        4.1钻孔
        钻孔是帷幕灌浆施工环节最为基础也是最重要的一项工序，钻孔工作的有效性将会对后续的灌浆成果产生直接影响。钻孔前，施工人员必须开展全面、细致的现场勘查，明确施工地点的实际情况，从而为制定针对性施工方案和提高钻孔科学性做好充足准备。“回旋式钻机+金刚石钻头”是最为常见的帷幕灌浆钻孔工具组合之一，施工时也可使用硬质合金钻头来代替金刚石钻头[1]。在钻进工作中，施工人员需要重点关注不同类型钻孔的钻进方式、孔径、孔位以及孔向。比如，基于获取岩芯的标准确定先导孔与检查孔孔径，从而为开展取芯钻提供辅助；终孔的孔径应控制在56mm以下，而且实际孔位与设计位置的偏差不能超过5cm，理论与实际孔深的误差也必须保证在0.5cm以内。灌浆孔应符合孔径小、孔壁平、孔洞直、孔向准确等要求，还必须完成孔斜测量和孔底偏差控制。比如，以表1中数值为基准确定帷幕灌浆的孔底偏差情况是否符合标准，从而对钻孔工作质量进行有效控制。钻孔环节，施工人员应该对钻孔的尺寸进行合理控制，从而保证同类型孔的尺寸一致，提高钻机使用的便捷性和工作效率。此外，每完成一次钻孔，都应该立即清理操作平台，为快速开展下一次钻孔提供保障。
        4.2冲洗
        钻孔完成后，需进行妥善的冲洗清孔才能为后续灌浆提供保障。经过冲洗，灌浆孔内的沉积厚度必须控制在20cm以下。除灌浆孔以外，施工人员还需要妥善开展裂隙冲洗，从而提升灌浆准备工作的全面性。比如，基于现场试验，确定复杂地质地区的能够开展裂隙冲洗；基于压力水完成常规孔段的裂隙冲洗，保证冲洗压力是灌浆压力的0.8倍。
        4.3水泥灌浆
        填缝质量是确定填缝改造应用成功与否的重要步骤之一。为此，必须保证填缝质量，必须按照技术要求实施填缝质量，需要新的、新颖的、近似的或堵塞的材料，可在填缝中使用常规有机硅盐水，强度等级p o 42.5r，水泥深度所需过滤量必须低于80m方孔的5%；填缝组合需要一定程度的添加剂来进行升级。为此，在选择添加剂时，必须严格关闭采用填缝质量的选项，根据计算所需的比例和选择的要求说明理由，严格控制所需的填缝量，以保证填缝质量的规定剂量或多或少；填缝质量制造完成后，填缝质量开始——整个技术实现中最重要的元素。首先，您必须选取分隔缝或分段分隔缝的方式。凹槽质量取决于设计尺寸、地形条件和水文条件。第二，当您开始可塑性规则时，注射压力必须永远保持在计算出的可列印区域内，以避免注射压力不均匀。此外，在注射过程中，如果出现裂缝、分隔缝或分隔缝，并且可以通过堵塞、流动等方式及时清除，则应注意分隔缝效果，以确保分隔缝的质量。
        4.4封孔
        封孔前需依照相应标准结束灌浆，若处于常规地质条件下持续灌浆1h，但规定压力下的注入率小于1L/min时，可结束灌浆。若处于复杂地质条件或灌浆压力低时，可适当延长灌浆时间。进入封孔阶段，施工人员应该选择使用新鲜水泥和全孔灌浆的方式封孔。此时，封孔所用的水泥水灰比应该为0.5。
        结束语
        对基础灌浆的施工技术和应用方法做了较为详细的分析，以大坝的基础灌浆为例分析了基础灌浆的工艺流程，并且总结了大坝基础灌浆的特点，在此基础上建立了大坝基础灌浆质量检测及控制的理论框架，阐述了大坝基础灌浆的施工技术，为更好的完成水利工程相关建设，更有效地实施该技术，减少对运营的负面影响，推进基础灌浆施工技术理念，有效改善水利工程建设中出现的问题，为其进一步发展提供了广阔的前景。
        参考文献：
        [1]方飞.帷幕灌浆施工技术与质量管控措施[J].河南水利与南水北调，2019，48（08）：55-56.
        [2]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（07）：136-138.
        [3]罗志卫.水利工程大坝基础帷幕灌浆施工技术[J].科技与创新，2019（11）：84-85.
        [4]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，2018（01）：190.
        [5]谭运吉.帷幕灌浆施工技术在水利大坝基础防渗加固中的应用[J].珠江水运，2018（23）：79-80.