许昌水利建筑工程有限公司 河南许昌 461000
摘要：保证水利工程安全稳定运行是一项重要且艰巨的任务。水利工程通常所处地质条件都比较复杂，对工程防渗要求较高，帷幕灌浆是十分有效的防渗途径之一。基于此，本文就水利工程中帷幕灌浆施工技术的重难点进行详细探究。
关键词：水利工程；帷幕灌浆；施工技术；重难点
1 引言
帷幕灌浆技术主要是采用钻孔灌浆方法，向岩体以及土层的裂缝注入适量的混合浆液，在浆液胶结硬化的基础上增强岩体以及土层的强度，形成阻水带的同时对水利工程进行除险加固处理，防止工程出现渗漏、裂缝等情况。
2 帷幕灌浆施工技术
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[1]。
3 水利工程中帷幕灌浆施工技术要点
某水电站位于渡河干流上，是渡河规划的第7级梯级电站，坝址以上控制流域面积3126km2，多年平均流量为69.8m3/s。该梯级电站以发电为主，工程规模属二等大（2）型，最大坝高为122.5m，水库正常蓄水位为420m，库容1.003×108m3，总装机容量为106MW，多年平均发电量为3.798×108kW•h，年利用小时为3583h。枢纽工程主要由拦河坝、泄水建筑物、右岸引水系统、右岸地下厂房组成。大坝防渗帷幕由延伸至两岸的主体防渗帷幕和坝后辅助防渗帷幕组成。两岸帷幕布置在坝肩灌浆隧洞内，左右岸各有3层灌浆隧洞，高程分别为427.5m、365m、321m，左右岸321m隧洞与大坝河床基础廊道相连，辅助帷幕布置在坝后排水廊道内，在河床部位形成一个全封闭的坝后抽排区。各帷幕灌浆隧洞由回填灌浆、固结灌浆、帷幕灌浆、搭接帷幕灌浆、排水孔施工等组成。地层透水性普遍较强，地下水丰富。
3.1 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。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 56 mm 以下，而且实际孔位与设计位置的偏差不能超过 5 cm，理论与实际孔深的误差也必须保证在 0.5 cm 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。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。
3.2 灌浆材料
材料的选用是灌浆施工所需要考虑的首要问题，同时也是关系着施工质量的关键。所以，在施工正式开始之前，参与施工的单位和人员必须要依据设计方案来加强对材料质量的审核把关，重点做好水泥、添加剂、粉煤灰等主要材料质量的把关。
在具体的材料加工制作中，工作人员必须要按照方案明确的数据来进行配比，并对材料的质量性能进行认真的检查，以确保各类材料的质量性能能够满足施工的质量要求。另外，应当在浆液中添加适当的减水剂和膨胀剂，这样不仅能够有效防止干缩现象，而且还能够有效增强浆液的流动性，为提升灌浆施工质量提供了可靠的保证。
3.3 制浆与冲洗
彻底清理施工现场，提高施工场地整洁度，满足帷幕灌浆实际要求。在勘探、检测等过程中，了解施工现场各部位情况，从现场实际出发，准确把控砂石、水泥等比例以及水灰比，科学配置的同时连续搅拌混合浆液，在控制搅拌时间的基础上保证混合浆液质量。
3.4 灌浆
（1）分段灌浆法。该施工方法的顺序为自上而下。在该方法的施工应用中，必须要保证钻孔的一次性完成，并且在具体的操作当中，应当依据从上到下的顺序分段开展，每个浆段的施工长度大约为 3~5cm。必须要有效确保整个作业过程的连贯性，这样可以较少灌浆施工过程中设备搬运的频率，降低施工人员的工作量，从而有效提升施工效率。需要注意的是，该方法在岩石强度较大等施工条件下的应用效果较为一般[2]。（2）一次性灌浆法。该施工方法的钻孔施工也需要一次性完成，施工人员需要完全沿着钻孔的长度来进行相应的操作。该方法主要适用于钻孔深度较小条件下的灌浆作业，能够更好的保证灌浆的成型效果。但是在透水性较差等环境下的作业效果较差。
3.5 灌浆质量结果分析
对灌浆结果及质量检查结果进行综合分析时，主要以灌后检查孔压水透水率为主，结合检查孔取芯是否有水泥结石充填、灌浆成果是否符合一般灌浆规律、物探孔灌前灌后孔内可视化录像观测及声波测试、现场灌浆记录原始资料等综合分析帷幕灌浆灌后的防渗效果。经检查孔质量检查，透水率满足设计提出的灌后质量检查标准，底层灌浆廊道基础排水孔几无渗水，不良地质段岩心水泥结石充填明显，溶洞段砂浆结石完整。灌浆过程中记录完整，灌前透水率和单位注入量与孔排序之间的变化关系符合一般灌浆规律。长时间高压疲劳压水试验在全过程中压力和流量比较稳定，说明帷幕灌浆质量是满足要求的，是可靠的。
4 水利工程中帷幕灌浆施工技术的重难点
帷幕灌浆施工技术的应用难点主要表现在施工过程的质量控制方面，由于施工地质条件复杂、干扰因素众多，所以施工技术往往难以顺利落实，进而导致个别工序的施工成果不尽如人意。为此，现场施工人员需要针对易出现的施工质量控制问题制定针对性解决方案，从而攻克施工难点。（1）灌浆意外处理。所谓灌浆意外，是指帷幕灌浆时出现冒浆、漏浆液、串浆等问题。在实践中，施工人员可通过调整浆液浓度、降低灌浆压力、限制浆液流速与流量和应用间歇灌浆手段等方式处理浆液的冒漏问题；可基于同时灌浆、一泵灌一孔或先清洗串浆孔再灌浆的方式避免串浆问题。（2）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。
5 结束语
总之，灌浆施工在水利工程中的应用是一项集专业性和实践性于一身的施工作业活动。只有运用适用的技术方法和规范合理的操作，才能有力确保灌浆施工的质量，从而为整个工程的高质量、高效率完成奠定坚实基础。
参考文献：
[1] 袁胜利.水利工程中帷幕灌浆施工技术的有效运用[J].四川建材，2020，46（11）：118，135.
[2] 彭坤.水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工与质量控制分析[J].湖南水利水电，2020（5）：55-57.