王 鵬

（中國水利水電第四工程局有限公司，青海 西寧 810007）

當(dāng)前，我國水利水電工程建設(shè)項目數(shù)量逐步增加，建設(shè)復(fù)雜性不斷增加，建設(shè)人工成本不斷增加，質(zhì)量也在不斷提高。因此，水利設(shè)施的建設(shè)必須滿足現(xiàn)階段的實際要求，這是一定程度上提高建設(shè)質(zhì)量的唯一途徑。在工程項目中，水壩建設(shè)是水利水電工程的關(guān)鍵，并具有自身的特點，不僅對施工人員本身的技術(shù)有一定要求，而且要根據(jù)實際情況選擇適合的施工技術(shù)。灌漿技術(shù)主要用作大壩施工的關(guān)鍵技術(shù)，對施工質(zhì)量的強(qiáng)度和穩(wěn)定性起著重要的作用[1]。

1 水利水電工程灌漿技術(shù)的應(yīng)用意義

在水利水電工程中，滲漏問題通常會影響工程的整體質(zhì)量，在嚴(yán)重的情況下甚至?xí)s短水利水電工程的實際使用壽命。為了有效減少漏水問題，科學(xué)、明智地使用注漿技術(shù)是非常必要的，也是增加地基強(qiáng)度有效的技術(shù)手段，可以在更大程度上提高工程的穩(wěn)定性。但是，由于施工條件的局限性以及施工區(qū)地質(zhì)條件的影響，水電設(shè)施的建設(shè)比其他構(gòu)筑物更加困難，不僅增加了對施工人員專業(yè)性的要求，還為操作帶來很大困難，但也為建筑業(yè)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。如果智能、高效地使用澆筑技術(shù)，則有必要根據(jù)實際施工情況和多種因素的影響，制訂出適合建筑物實際需求的工程計劃，并考慮每個結(jié)構(gòu)連接的細(xì)節(jié)?；旧希枰訌?qiáng)水利和水電項目的基礎(chǔ)建設(shè)，以確保項目啟動時能夠高效、平穩(wěn)地運行[2]。

對于目前的水保護(hù)設(shè)施建設(shè)，注漿技術(shù)的應(yīng)用是一個相對復(fù)雜的過程，主要包括在適當(dāng)?shù)膲毫ο聦⒆{液注入水保護(hù)工程施工層的石質(zhì)縫隙中，并轉(zhuǎn)移適當(dāng)?shù)慕ㄖ芰σ蕴岣叩厣辖Y(jié)構(gòu)的可靠性。灌漿技術(shù)可以顯著提高項目的可持續(xù)性以節(jié)約用水，從而顯著改善周圍的地質(zhì)狀況，并提高整個建筑的安全系數(shù)。通常，注漿技術(shù)在水保護(hù)和水力發(fā)電項目的大壩建設(shè)中具有以下功能：第一，壓實作用。在機(jī)械作用力的作用下，灌漿可以產(chǎn)生相對較強(qiáng)的壓力，并且該壓力可以使灌漿深入滲透到孔隙和小裂縫中，從而使灌漿和裂縫緊密結(jié)合，有效提高地層的密度，從而使建筑本身變得更安全。第二，澆筑技術(shù)可以發(fā)揮更有效的作用。眾所周知，水利水電設(shè)施的建設(shè)往往完全依賴地層，對于某些帶有非標(biāo)準(zhǔn)填料的軟土層，可以使用泥漿壓力將泥漿注入適當(dāng)?shù)牡貙又?。溫度降低后通常會形成漿液，凝結(jié)的同時，石頭可以填充層中的縫隙，防止水流，有效地提高施工現(xiàn)場周圍地層的密度，并使整個建筑物的結(jié)構(gòu)更堅固。在壓力下注入泥漿能有效地凝結(jié)建筑工程地層中的黏土和軟質(zhì)材料，并且泥漿也可以與地層相互作用，材料中的某些材料會產(chǎn)生適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)，從而改善施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件，使其凝結(jié)成巖塊并增加強(qiáng)度。第三，澆筑技術(shù)可以在黏結(jié)中發(fā)揮有效作用。通常，澆筑的漿液具有很強(qiáng)的膠凝性能，可以有效地黏結(jié)周圍的材料，并將已經(jīng)松散的巖石中的建筑物和裂縫與集料連結(jié)，確保水利水電設(shè)施建設(shè)的可持續(xù)性。

2 灌漿技術(shù)及分類

灌漿技術(shù)被廣泛應(yīng)用于水利水電工程的建設(shè)，是整個建設(shè)過程的重要組成部分。灌漿技術(shù)與大壩建成后的質(zhì)量直接相關(guān)，還與水利水電設(shè)施建設(shè)的質(zhì)量以及大壩周圍居民和行人的人身安全密切相關(guān)。根據(jù)水利水電工程的設(shè)計特點，澆筑技術(shù)可分為帷幕灌漿、固結(jié)灌漿、旋噴灌漿、高壓灌漿等多種類型[3]。灌漿技術(shù)主要是使用一些易硬化的液體材料來填充建筑物中的空隙，根據(jù)實際情況計算適當(dāng)?shù)谋壤⒂霉叹O(shè)備和輔助鉆探結(jié)構(gòu)填充空隙以保障建筑物的穩(wěn)定性[4]。另外，基巖的灌漿方法可以分為循環(huán)式和純壓式兩種類型。灌漿技術(shù)對設(shè)備和技術(shù)操作的要求相對較低，但對鑄造材料和結(jié)構(gòu)質(zhì)量的要求較高。純壓式和循環(huán)式技術(shù)的比較如表1所示。

表1 純壓式與循環(huán)式灌漿技術(shù)的要點對比

3 現(xiàn)階段水利水電工程大壩施工中存在的問題

近年來，水利水電項目的環(huán)境變得更加復(fù)雜，施工難度以及施工要求不斷提高。隨著國家總體能力的提高，水利水電項目的數(shù)量持續(xù)增長，并且存在一些項目質(zhì)量控制問題，這些問題構(gòu)成了一定的安全風(fēng)險。水利水電大壩建設(shè)過程中，環(huán)境相對復(fù)雜，現(xiàn)有的加固技術(shù)相對薄弱，這使得大壩的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性得不到充分保障，工程總體建設(shè)水平較低。而有效地使用灌漿技術(shù)可以一定程度上彌補(bǔ)施工過程中的不足，加固大壩并提高整個工程的施工質(zhì)量。

（1）在水利和水電項目的建設(shè)中，如果未正確加固大壩，可能會出現(xiàn)如裂縫和漏水之類的問題。在溫度差的影響下材料的膨脹和收縮也會導(dǎo)致大壩形成裂縫，甚至導(dǎo)致大壩泄漏。除此之外，氣泡現(xiàn)象和泡沫的脆性結(jié)構(gòu)也會影響大壩結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度以及整個水利和水電工程的質(zhì)量。

（2）在大壩運行過程中，通常難以維護(hù)和更新各種結(jié)構(gòu)，這會產(chǎn)生腐蝕和使用過程中的損壞問題，如水利水電設(shè)施的老化。在大壩運行過程中，設(shè)備長時間暴露于水或空氣中會遭受氧化和腐蝕，快速老化，這會對大壩的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。

（3）水利水電設(shè)施的建設(shè)沒有充分考慮防洪、通信、照明和水文觀測系統(tǒng)的建設(shè)，難以制訂完整的管理和控制計劃。

（4）如果不清理結(jié)構(gòu)，地基中的灰塵或剩余的根和葉等雜物會影響大壩的結(jié)構(gòu)。由于這些殘留廢物本身并不持久，因而會降低材料的整體強(qiáng)度，從而降低大壩的穩(wěn)定性并降低技術(shù)構(gòu)造。

4 水利水電大壩施工中灌漿技術(shù)的應(yīng)用措施

在水利水電大壩建設(shè)中會不間斷地使用灌漿技術(shù)。

（1）根據(jù)工程要求，必須采用灌漿技術(shù)加固大壩。

（2）在緊急情況下，例如出現(xiàn)倒塌或裂縫，大壩應(yīng)填充水泥砂漿。

（3）為減輕大壩受地震及其他地質(zhì)災(zāi)害的影響，必須在基礎(chǔ)上填充水泥砂漿。

（4）當(dāng)大壩過濾系統(tǒng)損壞時，采用注漿工藝。因此，灌漿技術(shù)會被廣泛地應(yīng)用，在緊急情況下起到重要作用。

4.1 基礎(chǔ)灌漿技術(shù)的應(yīng)用

基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)是施工開始前的主要基礎(chǔ)處理技術(shù)，主要用于挖掘深層地面。在大壩建造之前，需清潔底座并清除可能影響灌漿工作的所有沙塵，因此需要進(jìn)行土方工程，待所有土方工程完成后，注入水泥漿。目前，基礎(chǔ)注漿行業(yè)常用的水泥漿具有優(yōu)異的性能，成本低、效果好。水泥漿在壓力下膨脹并能很好地填充裂縫。需要注意的是，在漿液硬化之前，應(yīng)對漿液進(jìn)行處理，使其達(dá)到相對穩(wěn)定的狀態(tài)，從而使?jié){液與裂縫的兩側(cè)更好地結(jié)合在一起，提高整個工程穩(wěn)固性[5]。

4.2 高壓灌漿技術(shù)的應(yīng)用

高壓注入技術(shù)被廣泛用于水利水電項目，主要用于大壩基礎(chǔ)和外層裂縫的處理上，不僅可以提高大壩的穩(wěn)定性、增強(qiáng)地基強(qiáng)度，還可以提高大壩對滲漏的總體抵抗力，在延長水壩的使用壽命上發(fā)揮了重要作用。借助大型機(jī)械設(shè)備，可以使?jié){液在高壓下高速旋轉(zhuǎn)，從而使?jié){液充分接觸并合并裂紋[6]。

4.3 固結(jié)灌漿技術(shù)的應(yīng)用

固結(jié)灌漿技術(shù)施工的工藝過程比較簡單，對基巖有更好的加固效果，應(yīng)用范圍廣。固結(jié)灌漿技術(shù)可以使用氣鉆或其他類型的鉆頭制作接合孔，最終孔直徑須至少為38mm，孔的位置、方向和深度必須符合設(shè)計要求。固結(jié)灌漿使用單孔灌漿方法進(jìn)行灌漿，在進(jìn)樣量較小的區(qū)域中可以將同一個環(huán)上的接合孔平行澆筑，孔的數(shù)量應(yīng)為兩個，并且孔的圖案應(yīng)對稱。如果凝固的連接孔長度小于6m，則可以立即填充所有孔。在惡劣的地質(zhì)條件或特殊要求下，可以部分灌漿,對于墊片的灌封壓力超過3MPa的項目，灌封孔應(yīng)采用分段密封處理。

5 結(jié)束語

水利水電大壩建設(shè)是中國經(jīng)濟(jì)和民生的重要組成部分，也與社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化的總體進(jìn)步密切相關(guān)。在大壩建設(shè)中，應(yīng)根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)背景和要求，在水利水電大壩建設(shè)中采用灌漿技術(shù)，以避免在施工過程中可能出現(xiàn)的各種問題和弊端。為了防止出現(xiàn)大量不安全的因素對水壩工程的施工質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響，在大壩的施工過程中必須發(fā)揮好灌漿技術(shù)的作用，嚴(yán)格把控質(zhì)量，使水壩工程可以發(fā)揮更大的作用，并為中國建筑業(yè)在水利水電領(lǐng)域的深入發(fā)展作出貢獻(xiàn)。