水利工程灌注技术要点阐述

水利的灌注工程是一个较为复杂系统工程，其质量直接关系到工程的渗漏质量情况。因此在施工中应当对施工中的各个环节进行合理的选择，同时控制施工的要点，做到针对设计要求合理选择施工技术。而且应当保证每个施工部分的准确而高质。本文在此对水利工程施工的几个技术要点做了详细的研究。 

    1灌浆材料 

    1.1水泥灌浆 

    水泥灌浆具有胶凝性好、结石强度高、施工方便、成本低等特点，因此在水利灌浆工程施工中得到了广泛的应用。为了保证工程的质量，要求用颗粒细、稳定性好、胶结性强、耐久性好的水泥作为灌浆水泥。主要用硅酸盐大坝水泥或普通硅酸盐水泥，当然如果情况特殊，也可采用特种水泥如抗酸水泥等。水泥的细度是决定灌浆效果的重要因素。灌浆的生效，要求水泥颗粒的粒径要小于裂隙宽度的1/3～1/5。因为细粒水泥的浆液较为稳定，不易沉淀分离，水化反应充分，强度高，胶结牢固，而且更易于灌入细小的裂缝。而如果裂隙较大，则可以掺入一些砂、粘土及拌煤灰等惰性材料。 

    1.2粘土灌浆 

    遇水能迅速分解，吸水膨胀并有一定的稳定性和粘结力的粘土，才符合灌浆粘性土的要求。灌浆用的粘土浆，一般将土料浸泡、搅拌、筛滤净化之后拌制而成。为改善浆液的胶结性能，提高结石强度，加速固结，且在水下也能继续凝固，帷幕灌浆，一般多采用水泥粘土浆，而较少用纯粘土浆。浆液的配比是根据帷幕的设计要求而定的。 

    2灌浆类型及其特点 

    2.1劈裂式帷幕灌浆法 

    所谓劈裂式帷幕灌浆，主要用于加固堤身，防止堤身渗漏。其方法是根据堤坝曲直不同情况，用浅孔轻便钻机或更简单的钻具，分别采用梅花形布孔和直线布孔方式，沿堤坝轴线从堤顶离堤外肩1.5m处钻孔，一般孔距3m，孔深根据堤身情况分别以钻透堤身填土或穿过堤身钻入基础1～2m为宜。灌浆时由下而上，少灌多复；泥浆由稀到稠，循序渐进；压力由大到小，灵活掌握。这样，可以较好地处理灌浆中出现的冒浆、串浆、滑坡、局部隆起等各种问题，使灌入的泥浆沿堤的轴向形成一道帷幕，达到改善堤身质量、提高坚固度和防止渗漏的目的。 

    2.2土坝坝体劈裂灌浆法 

    土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律，用一定的灌浆压力，将坝体沿坝轴线方向劈裂，同时灌注合适的泥浆，形成铅直连续的防渗泥墙，从而堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层，提高坝体的防渗能力，并通过浆、坝互压和湿陷，使坝体内部应力重分布，提高坝体变形稳定性。 

    2.3无塞灌浆法 

    无塞灌浆技术是一项自上而下、循环式、不待凝、孔口封闭的灌浆技术，即钻一个比56mm帐幕灌浆孔大20mm的76mm孔，其孔长为1.5m～2.5m，不下入原来一套复杂的灌浆塞，而只下入一根钻杆或无缝钢管作为射浆管，以钻杆与于L壁之间的孔隙作为循环灌浆的回浆管。 

    2.4诱导灌浆法 

    诱导灌浆是一种比较特殊的灌浆工艺，它是利用电化学的原理根据施工要求设计适当的阻力来阻挡水利水电工程中岩层的侧压力，或者通过控制浆液的成分和温度等参数来控制浆液流动范围，以达到对水利水电工程基础设施的加固目的。 

    2.5高压填充式灌浆法 

    高压填充式灌浆主要用于堤基基础灌浆，亦用于堤身蚁穴、溶洞的填充。用于基础灌浆时，须用50m工程钻机在需灌的堤段从堤顶钻孔，孔距1.5～2.0m，孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2m左右为宜。灌浆时压力一般为127.40～166.60kPa，套管下到填土层保证堤身干燥，基础部分砂砾层灌入水泥浆，然后逐步提升到土层，以黄泥浆封孔。这种灌浆法主要用于治理因基础不良而引起的管涌。用于填充蚁穴、溶洞时，灌浆用30型钻机先在蚁穴或溶洞周围布孔灌入泥浆，形成包围圈，然后进行填充，则填满为止。 

    3水利工程中的灌浆施工技术要点 

    3.1钻孔施工要点 

    3.1.1成孔灌浆的顺序控制 

    在成孔中应当注意钻孔的次序。不论是采用何种灌浆措施，在进行灌注施工的时候都需要按照逐步增加密度的方式进行成孔。因此首先进行的是第一次成孔的灌浆，然后是二、三次成孔的灌浆施工。这样做主要是为了让后续的灌浆孔作为前者的检测孔，通过水压和吸收率的检测来对成孔和灌浆的质量进行检测，一旦达到设计的要求就需要适当的减少后续的灌浆施工。 

    3.1.2钻孔和裂缝清理 

    在灌注实施前，应当对成孔和裂缝进行必要的清理，即将裂缝中的岩层粉末和其他杂质清理干净，从而使得水泥浆和岩石层的粘合能力。在冲洗时可以通过利用钻杆采用压缩空气清理，这种清理方式常常用于成孔完整且岩层裂隙较少的情况。其他的情况可以采用高压水流、高压和低压反复作用持续、水汽轮换冲洗等。 

    3.2灌注施工的技术要点 

    3.2.1测量定位 

    先要在施工范围内，进行原始地形图的测量，平整场地，将场内临刚所需的施工道路及排水沟搜集水井等修筑起来，并布置好临时所需的施工机具及水电气系统，如果碰到有水的地段，还需要先进行粘土回填和碾压，在迎水卣进行闸填，并用级配块石进行护坡，都是由起点逐渐向终点进行，然后以设计翻纸的要求为依据，借助GPS全站仪，在灌注桩轴线、桩号、高程测量放线处进行挖孔，定桩位；采用木桩或小型预制混凝土桩，在孔口外围处将桩位纵、横轴线和驰准点标记做好，同时还要注意保护桩位纵、横轴线和基准点位。 

    3.2.2开钻成孔 

    进行开钻成孔，首先，安装钻机要平稳地搭建底架，钻头和钻杆中心要与护简项面中心对准，其偏差只能在50mm以下。其次，进行钻孔时，钻杆或吊要垂直地面，在施工期间用线锤随时进行检查，防止钻孔出现倾斜。最后，在钻孔过程中，钻孔速度要尽可能慢速均匀，尤其是在护筒出口处，要注意防止失稳和渗漏。在地层易变化处.对其钻速和钻压要加以控制，以避免钻孔出现倾斜。在易缩径土层处，要进行必要的复钻。在硬塑的黏土层处，采用中高档钻速进行钻孔。在淤泥和粉砂层处，采用低档钻速进行钻孔。从硬层到软层时，可以逐渐加快钻进速度，反之，从软层到硬层时，则要慢速钻进速度。 

    4灌浆施工应注意的事项 

    灌浆施工过程应注意以下几点，以免造成不必要的损失： 

    4.1控制好浆液浓度灌浆施工过程中，必须定期检查裂缝的吸浆量，然后根据吸浆量的变化情况及时调整浆液的浓度，不能保持整个施工过程浆液浓度无变化。浆液浓度低，流动性就好，但是会造成灌浆范围扩散，而且收缩时容易造成水泥结石与岩石裂缝面的脱开，使防渗性和固结质量降低；灌浆施工过程应遵循浆液从稀到浓的规律，准确把握浆液的浓度变化尺度； 

    4.2妥善应对突发事故灌浆施工过程中，突发事件是很难避免的，所以要妥善的应对。灌浆施工过程常出现的事件常见的有灌浆中断、地面抬动、串浆、冒浆或绕塞反浆等。灌浆中断时，应采取冲洗钻孔或者扫孔的措施，尽快恢复灌浆。恢复灌浆时，要使用与开灌时级别相近的浆液进行灌注。出现冒浆时，应采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。发生串浆时，如果串孔具备灌浆条件，可以同时进行灌注，如不然，应将串孔堵住，持续到灌浆结束。事故发生后应该立刻查明原因，及时进行处理，必要时停工处理； 

    4.3控制好灌浆压力灌浆压力控制不好，会造成地面和岩石面抬动，不仅会使灌浆过程因突发事故中断，而且会严重影响灌浆的质量，对整个水利工程造成不良影响。因此，在灌浆过程中应控制好灌浆压力。应根据钻孔和裂缝的实际情况适时调整压力的大小。 

    5结束语 

    综上所述，灌浆施工是一项复杂系统而又多变的综合性较强的过程，不仅要有先进的施工理念，还要根据工程结构合理实施灌浆工艺操作，努力降低对环境的污染，同时还要严格控制工程费用，相信通过合理制定工程预案，加强施工各个环节控制，水利工程可以得到更加科学、有效的建设，为其他水利工程的建设提供有价值的参考和借鉴。