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水利工程中帷幕灌浆施工技术的重难点探析托合提•依布拉依木

发表时间：2021/5/20 来源：《基层建设》2020年第35期作者：托合提•依布拉依木

[导读] 摘要：水体冲刷和侵蚀是造成水利工程建筑损毁的原因之一，所以水利工程建筑的运行安全性与其防渗能力有直接关系。

        新疆阿克苏库车市乌尊镇水管站新疆阿克苏库车市 842000
        摘要：水体冲刷和侵蚀是造成水利工程建筑损毁的原因之一，所以水利工程建筑的运行安全性与其防渗能力有直接关系。因此，科学选定和优化水利工程建筑施工的防渗技术十分必要。当前，帷幕灌浆施工技术是常见的水利工程防渗施工技术之一，具有极高的实用价值和可靠性，能够为保障建筑安全奠定基础。基于此，本文章对水利工程中帷幕灌浆施工技术的重难点进行探讨，以供相关从业人员参考。
        关键词：水利工程；帷幕灌浆施工技术；重难点
        引言
        在应用帷幕灌浆防渗墙技术时，按特定混合比制备具有良好胶凝性及流动性的浆液，开展钻孔作业，向孔内持续压灌浆液，浆液在压力作用下渗透至裂缝孔隙深层，在胶结硬化后形成防渗帷幕墙体，提高岩基强度，改善岩基抗渗性能与整体性能。当前在水利堤坝工程中，常用的帷幕灌浆防渗墙技术包括GIN灌浆法、孔口封闭灌浆法、上纯压式灌浆法等。
        1帷幕灌浆施工技术
        该技术的主要作用是对堤身进行加固，有效阻止堤身出现的渗漏问题。采用帷幕灌浆法时，应结合堤坝曲直度的不同，选用不同的钻具进行施工，主要目的是加固堤身，增强堤身的稳定性，防止出现渗漏的情况。灌浆时应采用自上而下的顺序，而且要少灌多复，也要结合具体的情况灵活调整。对于灌浆过程中发生的滑坡、冒浆、局部隆起、串浆等问题，要及时处理，使泥浆按计划沿着堤坝轴向构成帷幕，进而有效提高堤身的防渗性能和坚固程度。这项技术的运用有诸多限制，并且在土壤岩石本身颗粒就很大的区域或是砂砾石土质中会更加合适，同时还需要结合水利工程实际的地质条件，来确定其所使用的施工工艺。运用这项技术进行工作时，应该把固定面积的帷幕埋到土层表面的标准深度以内，如此才可以有效地去固定上层建筑和大坝主体。因为帷幕原本就拥有很好的防渗水功能，所以应该依据表面孔眼在数量上的多少，来决定是运用双排孔或是多排孔，按照特定的顺序把泥浆灌注进每个孔眼之内，接着再借助幕布进行固定。
        2水利工程中帷幕灌浆施工技术的重点
        2.1钻孔
        首先，施工人员参照设计图纸，确定灌浆孔位置，在灌浆孔内设置预埋管，如埋设50mm直径的铁管，将其在混凝土垫层内进行埋设，在预埋管内开展钻孔作业。其次，根据施工需求，配置TY-28型风钻机等型号的钻机设备，对场地进行硬化整平处理，测量调整钻机安装位置及垂直度，确定位置与垂直度符合标准后，将钻机安装固定，保持钻杆中心点与灌浆孔中心点的重合状态。再次，在钻头钻进过程中，定期对钻杆垂直度进行测量校正，如果垂直度偏差超过允许范围，则对孔壁偏斜部位进行填补压实处理，以修正孔壁垂直度。在必要情况下，重新开展钻孔作业。最后，严格控制钻孔，在钻头钻进地层一定深度后，再适当上提钻孔速度，而在钻头抵达设计标高后，即可结束钻孔作业，缓慢上提钻杆至孔。
        2.2制浆
        制作浆液时，施工人员需要合理控制原料用量、浆液比例、搅拌时间、搅拌转速和浆液温度，从而保证浆液的可用性。在此环节，浆液制作者需采用重量称量法对固体材料进行称重，结果的误差范围不应超过5%。施工人员需要以1：0.5的比例控制纯水泥浆液中的水泥和水用量，并将浆液的输送流速控制在1.8m/s左右。而且，还应基于制浆需要选用不同类型的搅拌机。比如，使用普通搅拌机搅拌纯水泥浆液，搅拌时长应超过3min，且搅拌速度必须保持匀速；使用高速搅拌机搅拌添加掺合料与外加剂后的浆液，搅拌时长需基于实验结果确定，搅拌速度应超过1200r/min且保持匀速。
        2.3清孔
        清孔时应检查成孔质量是否达标，如测量孔深与孔壁垂直度，观察孔壁结构完好性，确定无误后，采取高压风水联合方式，冲洗孔壁及孔底灰尘残渣，将孔底沉渣层厚度控制在50mm内。

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待清孔结束后，开展压水试验，使用脉冲式灌浆机冲洗孔壁裂隙，将冲洗时间控制在10min左右，将压水时间保持在20min及以上，将压水压力设定为灌浆压力的80%。
        2.4灌浆
        水利工程的帷幕灌浆施工环节，最为适用的灌浆方法是自上而下的分段灌浆法。应用这种方法时，需要从先导孔开始，自上而下地对各次序的灌浆孔进行简易压水，从而为提高灌浆成效奠定基础。在实践工作当中，需保证第一排帷幕灌浆与旋喷灌浆共孔，并基于循环式灌浆方法作业，保证射浆管与孔底的距离不超过50cm。需要注意的是，帷幕灌浆的自上而下施工流程，既可以与压水试验同步开展，也可以先完成试验再分段灌浆。
        2.5封孔
        首先，检查灌浆质量，遵循相关工艺规范开展压水试验，将检查孔数量保持在灌浆孔总量的5%及以上，如果孔段合格率达到80%，且不合格孔段透水率不超过设计值50%时，可以直接开展封孔作业。反之，则表明灌浆质量不达标，需要进行返工处理，直至试验检测通过。其次，观察灌浆孔是否存在涌水与泛浆等异常现象，如果出现此类问题，则根据严重程度将灌浆孔静置一定时间，待凝持续时间长度视实际情况而定。最后，在确定无异常现象，或是浆液凝结后，使用水胶比0.5：1的浓浆开展全孔封孔作业，并使用干硬性预缩水泥等材料将孔口压实抹光，保持封孔表面以及混凝土表面的齐平状态。
        3水利工程中帷幕灌浆施工技术的难点
        3.1大量注浆难结束。面对这一难题，施工人员需要先对浆液流量和流速进行有效调整，进而依照规定标准停止灌浆。比如，基于降低压力、提升浓度、限制流量与流速和开展间断性灌浆等方式调整灌浆状态，提高水泥浆液中的速凝剂比例或灌入混合浆液等。对现有浆液成分以及灌浆状态进行调控后，需清理灌浆孔，然后依照终孔灌浆的技术要求再次灌浆直至结束。在实践中，施工人员需关注回浆浓度，如果出现回浆变浓情况则可用水灰比相同的新浆液替换现有浆液。而后，还需观察灌入效果，若无明显变化则可在灌注新浆30min后停止灌浆。
        3.2冒水问题
        水利工程施工中冒水问题是普遍常见的问题之一，遇到冒水问题，首先要做的就是寻找冒水的原因，要仔细寻查冒水范围之内的水流量，确定是哪一个施工范围内出现的冒水事故，进而积极采取水管引流，还可以联系相关部门，对冒水施工阶段进行实地勘察，找出冒水问题的具体原因，进而采取补救措施。施工中出现任何问题，都要第一时间上报相关部门，相关部门积极采取补救措施，比如冒水问题，只有相关部门积极采取措施补救冒水后的损失，并采取针对性的措施解决冒水问题，才能保持施工的进度，保障施工的质量。相反，若企业不重视突发的施工冒水问题，任由其发展，或者施工人员操作有误导致冒水问题越来越严重，最终会导致更大的渗漏现象，甚至会出现工程坍塌的情况。
        结束语
        总而言之，在水利工程之中帷幕灌浆施工技术的有效应用，的确能够提升建筑防渗效果，提高水利工程施工质量、延长水利工程基础设施的使用寿命。应用帷幕灌浆施工技术时，相关工作人员应该重点关注灌浆问题，并对其中可能出现的因故中断、串浆、灌浆孔口涌水、灌浆难以结束和溶洞灌浆等技术难点进行妥善处理。
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