張 犟 宋浩亮 許旭東

(1.江蘇省新沂市水利局 ， 江蘇 新沂 221400;2.江蘇省水利科學(xué)研究院， 江蘇 南京 210017)

淺談水利工程中帷幕灌漿技術(shù)的施工要點(diǎn)

張 犟1宋浩亮1許旭東2

(1.江蘇省新沂市水利局 ， 江蘇 新沂 221400;2.江蘇省水利科學(xué)研究院， 江蘇 南京 210017)

帷幕灌漿技術(shù)是水利工程施工中的一項(xiàng)重要施工技術(shù)，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，作為一種現(xiàn)代化的防滲技術(shù)，受到水利工程施工單位的廣泛關(guān)注。本文就水利工程中帷幕灌漿技術(shù)的施工要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要研究，以促進(jìn)水利工程施工質(zhì)量的提升，供相關(guān)人員參考。

水利工程； 帷幕灌漿技術(shù)； 施工

帷幕灌漿技術(shù)是現(xiàn)代水利工程防滲處理的重要方式，在促進(jìn)水利工程安全穩(wěn)定運(yùn)行方面發(fā)揮著重要的作用。其能夠?qū)Ψ罎B墻底部基巖實(shí)施科學(xué)化的防滲處理，具有良好的應(yīng)用價(jià)值，但對(duì)于隱蔽性工程，其控制施工的難度較大，極易引發(fā)工程質(zhì)量問題。在此種情況下，加大力度對(duì)水利工程中帷幕灌漿技術(shù)的施工要點(diǎn)進(jìn)行研究和分析，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 帷幕灌漿技術(shù)的應(yīng)用原理

從帷幕灌漿技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，其主要以地質(zhì)鉆機(jī)設(shè)備為主要施工機(jī)具，通過(guò)對(duì)地層進(jìn)行鉆孔處理，促進(jìn)帷幕形鉆孔的形成。在此基礎(chǔ)上，以水泥漿為主要灌注材料，向被處理鉆孔實(shí)行高壓灌注操作，促進(jìn)水泥漿的滲透，待水泥漿凝固后，水泥漿柱形成，并與周圍土體實(shí)現(xiàn)凝結(jié)，促進(jìn)具有高度密實(shí)性的防水帷幕的形成，從而有效地保證了防滲墻底部基巖的防滲效果，確保水利工程的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值得以有效發(fā)揮。

2 帷幕灌漿技術(shù)的施工工藝

2.1 施工測(cè)量

在帷幕灌漿技術(shù)的實(shí)際施工過(guò)程中，鉆孔進(jìn)度的控制是其中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，在對(duì)鉆孔進(jìn)度進(jìn)行精準(zhǔn)控制的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)其與信息資料的有機(jī)融合，促進(jìn)水利工程施工測(cè)量工作的順利進(jìn)行。在實(shí)際施工測(cè)量的過(guò)程中，相關(guān)施工人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，確保數(shù)據(jù)具有高度的精準(zhǔn)性和可靠性，從而為水利工程帷幕灌漿施工的順利進(jìn)行提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

2.2 設(shè)置灌漿孔

在帷幕灌漿施工過(guò)程中，在滿足水利工程設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，以標(biāo)準(zhǔn)的分序列方式對(duì)防滲軸線上的灌漿孔進(jìn)行合理設(shè)置，并將灌漿孔之間的間距控制在2m左右，確保其與水利工程多項(xiàng)要求保持高度一致。相關(guān)施工人員應(yīng)當(dāng)注意的是，在對(duì)灌漿孔孔洞之外進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)將灌漿孔的中軸線偏差控制在10cm以內(nèi)，并對(duì)灌漿孔深度進(jìn)行有效控制，確保其處于水利工程對(duì)于帷幕灌漿底線設(shè)計(jì)以上水平。

2.3 開挖成孔

就水利工程帷幕灌漿施工的實(shí)際情況來(lái)看，開挖成孔是帷幕灌漿施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在開挖成孔的過(guò)程中，相關(guān)施工人員應(yīng)當(dāng)充分做好施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地清理工作，全面了解并把握帷幕灌漿施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。在設(shè)施地板鋪設(shè)的基礎(chǔ)上，以方形木材來(lái)搭設(shè)鉆孔平臺(tái)，并安裝樁架，將鉆機(jī)擺放到合適位置，從而為帷幕灌漿施工的順利進(jìn)行奠定可靠的基礎(chǔ)。待鉆機(jī)位置合適、姿態(tài)端正且溫度適宜時(shí)，將灌漿孔、鉆孔以及鉆機(jī)平臺(tái)的中心點(diǎn)處于同一支線上，以促進(jìn)水利工程帷幕灌漿施工的順利進(jìn)行。待鉆機(jī)安放完成后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行調(diào)試和試運(yùn)行，待對(duì)鉆機(jī)供水情況以及供電系統(tǒng)進(jìn)行合理把握后，即可開始開挖成孔操作。相關(guān)施工人員應(yīng)當(dāng)注意對(duì)鉆具、鉆桿以及其他相關(guān)零部件等進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保各部位接頭牢固，并且處于較好的同心度，避免零部件出現(xiàn)彎曲變形等情況，進(jìn)而影響開挖鉆孔的質(zhì)量。

2.4 沖洗縫隙及壓水試驗(yàn)

在水利工程帷幕灌漿施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)在開挖成孔操作完成后，對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行有效應(yīng)用，確保灌漿孔得到有效沖洗。相關(guān)施工人員應(yīng)當(dāng)對(duì)灌漿孔的沖洗時(shí)間進(jìn)行合理控制，確保其總體沖洗時(shí)間在0.5h以上，以保證灌漿孔沖洗質(zhì)量。對(duì)串通的灌漿孔進(jìn)行沖洗是為了將孔的沉渣厚度控制在20cm以內(nèi)，應(yīng)當(dāng)適度對(duì)沖洗時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，盡可能沖洗2h以上，以保證灌漿孔縫隙的沖洗質(zhì)量。待該項(xiàng)沖洗操作完成后，相關(guān)施工人員應(yīng)當(dāng)做好灌漿孔的壓水試驗(yàn)，以單點(diǎn)方法進(jìn)行有效運(yùn)用，并以該部分灌漿壓力的80%左右為依據(jù)來(lái)對(duì)壓水試驗(yàn)的壓力值進(jìn)行設(shè)置，從而為帷幕灌漿施工的順利進(jìn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.5 灌漿施工

待灌漿孔沖洗操作完成并通過(guò)壓水試驗(yàn)后，在確保灌漿孔實(shí)際情況滿足灌漿施工規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，即可開展帷幕灌漿施工操作。就帷幕灌漿施工的實(shí)際情況來(lái)看，通常情況下以自下而上的分段灌漿來(lái)開展施工操作。在規(guī)定壓力條件下，保持灌漿注入率在1L/min以內(nèi)，并持續(xù)灌漿1h，以促進(jìn)帷幕灌漿操作順利完成，并對(duì)灌漿施工質(zhì)量進(jìn)行有效控制。就帷幕灌漿施工的總體情況來(lái)看，也會(huì)存在自上而下的灌漿施工操作方式，在該種情況下，相關(guān)施工人員應(yīng)及時(shí)對(duì)灌漿時(shí)間進(jìn)行適度調(diào)整，以保證水利工程帷幕灌漿施工質(zhì)量。相關(guān)施工人員應(yīng)當(dāng)注意的是，在實(shí)際灌漿施工操作過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)對(duì)進(jìn)漿和回漿比值進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的測(cè)量，一旦發(fā)現(xiàn)回漿變濃，則應(yīng)及時(shí)以與進(jìn)漿配合比一致的新漿進(jìn)行補(bǔ)充灌注，以保證帷幕灌漿施工的總體質(zhì)量，促進(jìn)水利工程施工的順利進(jìn)行。

2.6 孔洞密封

待灌漿施工操作完成后，相關(guān)施工人員應(yīng)當(dāng)以壓力灌漿以及置換等方式來(lái)對(duì)灌漿孔進(jìn)行密封，以保證帷幕灌漿施工質(zhì)量。尤其是在全孔灌漿操作完成后，以標(biāo)準(zhǔn)水泥漿配合比來(lái)對(duì)孔洞內(nèi)漿液進(jìn)行置換，做好相關(guān)的去除孔洞灌漿管、以灌漿壓力進(jìn)行純壓等相關(guān)操作，并對(duì)整體換漿過(guò)程進(jìn)行精準(zhǔn)可靠的記錄，進(jìn)而從整體上促進(jìn)水利工程帷幕灌漿施工的順利進(jìn)行。

3 帷幕灌漿施工技術(shù)中存在的問題和處理措施

3.1 灌漿中斷

在水利工程帷幕灌漿施工過(guò)程中，一旦出現(xiàn)機(jī)械故障或輸漿管破裂等情況，就會(huì)導(dǎo)致灌漿中斷。針對(duì)灌漿中斷問題，最佳的預(yù)防和處理措施是在滿足灌漿泵性能和施工需要的基礎(chǔ)上，保持長(zhǎng)時(shí)間的灌漿壓力操作，待每一次灌漿完成后，對(duì)灌漿泵進(jìn)行規(guī)范的清洗，在清洗完成后觀察壓力表的情況，若精準(zhǔn)度不足應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行校正處理，以實(shí)現(xiàn)帷幕灌漿施工的預(yù)期目標(biāo)。相關(guān)施工人員應(yīng)當(dāng)注意的是，應(yīng)當(dāng)以同樣的清洗方式對(duì)高壓灌漿閥門和灌漿塞等部件進(jìn)行清洗，并充分做好工程中水電系統(tǒng)的檢查和保養(yǎng)，進(jìn)一步提高帷幕灌漿施工質(zhì)量。

3.2 串漿

灌漿施工中極易發(fā)生串漿問題。通過(guò)分析可知，漿液自其他鉆孔或地下裂縫流出，并逐漸流向帷幕設(shè)計(jì)范圍以外，從而導(dǎo)致串漿問題的出現(xiàn)。為有效解決此類問題，在帷幕灌漿施工中應(yīng)當(dāng)對(duì)串漿孔和灌漿孔同時(shí)進(jìn)行灌注，在每個(gè)孔洞位置設(shè)置灌漿孔，以促進(jìn)帷幕灌漿施工的順利進(jìn)行，并對(duì)串漿孔漏漿位置以灌漿塞進(jìn)行封堵，以提高帷幕灌漿施工質(zhì)量。

3.3 漏漿

帷幕灌漿施工過(guò)程中存在較多的縫隙和灌漿壓力，此種情況下，一旦漿液實(shí)際注入率較大，會(huì)出現(xiàn)明顯的漏漿現(xiàn)象。針對(duì)此種情況，可以通過(guò)自流式灌漿方式降低灌漿壓力，待填滿縫隙后，逐漸提升灌漿壓力。與此同時(shí)，應(yīng)當(dāng)控制好進(jìn)漿量，并以濃漿方式進(jìn)行灌注，待進(jìn)漿量明顯減少后，逐漸提升灌漿壓力。如果出現(xiàn)了巖層大量進(jìn)漿的情況，應(yīng)該采取間歇灌漿措施，等到上一次灌漿的漿液凝結(jié)之后再進(jìn)行下一次的灌漿。

3.4 固管

固管也是帷幕灌漿施工中可能出現(xiàn)的一種問題。之所以會(huì)產(chǎn)生固管情況，主要是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的施工環(huán)境滿足了漿液的凝結(jié)條件，從而使孔壁和射漿管凝固，無(wú)法再繼續(xù)射漿。要避免固管問題的發(fā)生，可以采取以下措施：?在施工過(guò)程中，采用回旋式孔口封閉器，對(duì)灌漿管進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；?時(shí)刻關(guān)注回漿的濃度以及回漿量，若回漿失水比較常見，要盡快對(duì)漿液進(jìn)行稀釋，并保證管內(nèi)的回漿量為15L/min。

3.5 涌水

在水利工程施工過(guò)程中應(yīng)用帷幕灌漿技術(shù)時(shí)，一旦灌漿孔段涌水壓力在0.2MPa以上，應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理。在正式灌漿之前對(duì)涌水壓力和用水量進(jìn)行嚴(yán)格仔細(xì)的檢查，適度調(diào)整灌漿段的長(zhǎng)度，并提高灌漿壓力，改善帷幕灌漿的整體效果。在灌漿操作結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)結(jié)合水利工程建設(shè)的實(shí)際情況調(diào)整閉漿時(shí)間，通常情況下，水利工程帷幕灌漿施工過(guò)程中的閉漿時(shí)間在2h以上，等待凝結(jié)的時(shí)間在24h以上，以保證整體凝結(jié)效果。必要情況下應(yīng)當(dāng)添加適量速凝劑，從而提高水利工程建設(shè)過(guò)程中涌水處理效果。

3.6 灌漿過(guò)程中溶洞的處理

在水利工程帷幕灌漿施工過(guò)程中，不可避免地會(huì)遇到溶洞情況，為提高帷幕灌漿的整體施工質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)結(jié)合溶洞實(shí)際情況采取合理的措施，以促進(jìn)水利工程施工過(guò)程中溶洞問題得到有效解決。若帷幕灌漿實(shí)際施工過(guò)程中溶洞內(nèi)未見填充物，則在處理過(guò)程中應(yīng)當(dāng)結(jié)合溶洞的大小情況采取規(guī)范的處理措施，以泵入高流態(tài)混凝土作為主要施工材料，投入碎石后再灌注水泥砂漿等以實(shí)現(xiàn)帷幕灌漿過(guò)程中溶洞問題的科學(xué)化處理。

若帷幕灌漿過(guò)程中溶洞內(nèi)存在填充物，在處理過(guò)程中應(yīng)當(dāng)依據(jù)填充物的性別和性質(zhì)等要素加以全方位分析，采用高壓灌漿法開展施工操作，以促進(jìn)溶洞問題的有效解決。若實(shí)際灌漿過(guò)程中下漿量較大，則應(yīng)當(dāng)以低壓、濃漿和限流灌漿以及漿液內(nèi)摻加砂子或速凝劑等方式對(duì)溶洞進(jìn)行有效處理。

3.7 孔斜的處理

水利工程中應(yīng)用帷幕灌漿施工技術(shù)時(shí)，孔斜是比較特殊的鉆孔事故。綜合其主客觀原因來(lái)看，主要由地質(zhì)條件、技術(shù)條件和操作方法造成的。在帷幕灌漿施工過(guò)程中，可以通過(guò)擴(kuò)孔糾偏法、短鉆具法、換徑法等對(duì)孔斜問題進(jìn)行妥善處理，以促進(jìn)水利工程帷幕灌漿施工質(zhì)量的提升。

3.7.1 擴(kuò)孔糾偏法

主要以加長(zhǎng)粗徑鉆具為主要設(shè)備，自孔口或孔口管底部位置向下擴(kuò)，該種處理方式有助于校正鉆孔方向，對(duì)符合要求的鉆孔進(jìn)行擴(kuò)大處理，促進(jìn)繼續(xù)鉆進(jìn)的科學(xué)化實(shí)現(xiàn)，最大程度避免孔斜問題嚴(yán)重發(fā)展下去。就水利工程帷幕灌漿施工的實(shí)際情況來(lái)看，擴(kuò)孔糾偏法在水利工程淺孔階段具有良好的適用性。

3.7.2 短鉆具法

在水利工程施工過(guò)程中，若松軟巖層鉆進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)孔斜問題時(shí)，相關(guān)施工人員應(yīng)當(dāng)利用短粗徑鉆具進(jìn)行校正，待孔斜度較少后，使用正常鉆具進(jìn)行鉆進(jìn)，若孔斜度未得到矯正，應(yīng)當(dāng)使用加長(zhǎng)粗徑鉆具自開始矯正位置進(jìn)行掃孔，以確保孔斜問題得到有效處理。

3.7.3 換徑法

換徑法主要是運(yùn)用小于原正常鉆進(jìn)粗徑鉆具且長(zhǎng)度較短的鉆具開展鉆進(jìn)操作，將孔內(nèi)巖心取凈后方可進(jìn)行校正鉆進(jìn)。鉆進(jìn)3～5m后對(duì)斜度進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，并以測(cè)量結(jié)構(gòu)為主要數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)采取下一步鉆進(jìn)或矯正措施，確?？仔眴栴}得到妥善處理。

4 水利工程灌漿施工技術(shù)的質(zhì)量控制要點(diǎn)

在水利工程帷幕灌漿施工過(guò)程中，由于基礎(chǔ)灌漿參數(shù)具有一定的不穩(wěn)定性，實(shí)際施工過(guò)程中，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)對(duì)人力資源進(jìn)行優(yōu)化配置，對(duì)具有相關(guān)地質(zhì)經(jīng)驗(yàn)以及工程能力的工程師進(jìn)行合理安排，促進(jìn)人力資源的個(gè)人價(jià)值得到充分發(fā)揮，確保人員配置與帷幕灌漿施工的工作強(qiáng)度保持高度一致，促進(jìn)工程施工隊(duì)伍能力的提升，推進(jìn)水利工程帷幕灌漿施工的順利進(jìn)行。與此同時(shí)，相關(guān)施工單位應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)水利工程帷幕灌漿施工的質(zhì)量控制準(zhǔn)則進(jìn)行科學(xué)合理的編制，明確組織內(nèi)部控制能力，并對(duì)工程監(jiān)理人員的工作內(nèi)容、工作流程以及工作方式進(jìn)行合理規(guī)劃，明確工作重點(diǎn)，做好工程施工質(zhì)量相關(guān)的處理工作，并對(duì)工程施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格高效的檢查。

在此基礎(chǔ)上，水利工程帷幕灌漿施工單位應(yīng)當(dāng)合理安排專業(yè)能力團(tuán)隊(duì)，在了解并掌握施工方整體素質(zhì)和工作能力的基礎(chǔ)上，對(duì)其施工質(zhì)量進(jìn)行考察，促進(jìn)施工方與建設(shè)方之間的密切配合，促進(jìn)帷幕灌漿施工的順利進(jìn)行，并對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)合理地控制。

5 結(jié) 語(yǔ)

現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，對(duì)水利工程帷幕灌漿技術(shù)的實(shí)際施工操作提出了更為嚴(yán)格的要求。在此種情況下，水利施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)在滿足時(shí)代發(fā)展需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合水利工程自身實(shí)際情況來(lái)開展施工操作，不斷培養(yǎng)并提升自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，改善帷幕灌漿施工技術(shù)水平，從整體上促進(jìn)水利工程施工質(zhì)量的提升，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的最大化，從而在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。

Discussion on the construction points of curtain grouting technology in water conservancy projects

ZHANG Jiang1, SONG Haoliang1, XU Xudong2

(1. Jiangsu Xinyi Water Conservancy Bureau, Xinyi 221400, China;2.JiangsuWaterConservancyScienceResearchInstitute,Nanjing210017,China)

Curtain grouting technology is an important construction technology in water conservancy project construction. It has good characteristics in terms of economy and practicability. It is widely focused by construction units of water conservancy projects as a modern seepage control technology. In the paper, construction points of curtain grouting technology in water conservancy projects are briefly studied, thereby promoting the improvement of construction quality in water conservancy projects as reference for related personnel.

water conservancy project; curtain grouting technology; construction

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2016.06.018

TV52

A

2096- 0131(2016)06- 0059- 04