水库除险加固工程中的大坝帷幕灌浆施工工艺

发表时间：2020-10-22T03:37:41.085Z 来源：《防护工程》2020年17期 作者： 蒋海宁

[导读] 通过水泥浆在裂隙中的填充连成一道连续的挡水幕墙，降低坝基的渗流以及坝基的扬压力，从而确保大坝的稳定性。东海县节约用水中心 江苏省连云港市 222300

摘要：帷幕灌浆技术具有较强的实用性，实际开展水利工程施工时，此技术得到了广泛的应用，不仅能够防止工程底部岩石出现渗漏，还能够进一步提高水利工程的安全性能。

关键词：帷幕灌浆技术；水库大坝；除险加固；水利工程

1帷幕灌浆法简介

大坝的防渗处理，山区水库基本上都选择帷幕灌浆处理地基以及坝肩等渗漏部位，具有很好的防渗效果，目前在水利工程中广泛使用。而帷幕灌浆就是用钻孔机械(回旋式、冲击式、回旋冲击式)在大坝帷幕灌浆轴线上按照设计孔位造孔，冲孔洗孔合格后利用柱塞泵将设计比级的水泥浆用一定的压力注入到灌浆孔中，通过水泥浆在裂隙中的填充连成一道连续的挡水幕墙，降低坝基的渗流以及坝基的扬压力，从而确保大坝的稳定性。 2.帷幕灌浆法主要优势 2.1实用

在水利大坝工程建设过程中帷幕灌浆技术应用得到了越来越多的关注，其应用能够有效提升工程施工效率。帷幕灌浆技术工艺简单、环境标准要求低，所涉及的设备较为常见。实际应用过程中需要在岩层、土层上打孔，然后将混凝土浆液灌注到事先钻好的孔内，待混凝土凝固后，岩层、土层当中会形成帷幕防水层。该技术的应用需要严格遵循标准规范及设计要求，依照工艺施工标准要求开展作业，能够有效提升水利工程整体质量，在实际实施期间，效果较为显著。 2.2安全

帷幕灌浆施工作业前要对水库工程现场进行全面分析，针对水文、地质情况进行勘察、测量，最终形成有效的分析报告。然后，组织相关人员以此为基础开展设计，在设计过程中将帷幕灌浆技术融入其中，从设计之初就为帷幕灌浆技术应用奠定基础。根据水库工程建设要求、设计方案确定有效的施工方案，依照水文地质条件确定帷幕灌浆工程厚度，降低水库工程建设过程中的安全风险，提升混凝土浇筑工程的安全性。 2.3经济

帷幕灌浆技术应用到水库工程建设当中，能够有效节约施工材料，减少各类设备、设施的投入。实际施工过程中主要原材料包括水泥、灰粉、添加剂，现场施工不需要大量作业人员，所需的人工成本相对较低，而且在工程前期可以通过相应的造价进行控制，将各类施工技术应用其中，从而大大提升企业的经济效益。 3.水库除险加固工程中的大坝帷幕灌浆技术的应用

某水库大坝两岸设置灌浆洞，持续延展至山体深部，形成的洞身总长度约20m，加之上游与引水系统的帷幕共同构成完整体系，创建具有较高性能的防渗屏障。 3.1孔位确定

以设计要求为准合理测放各钻孔位置，尤为重要的是开孔位置，实测值与设计值偏差控制在10cm内。实际施工中若存在孔位变更需求，需将实际情况告知现场监理工程师，在获得许可后方可做出变更，且将全新钻孔位置的数据记录好。 3.2钻进

钻孔的基本前提在于盖重混凝土强度，经检测若该值达到设计要求的50%即可开始钻孔作业，此环节使用回转式钻机，若想提升钻头强度可使用金刚石钻头。（1）孔径：不同孔的具体孔径存在差异，抬动观测孔以76mm为宜；关于先导孔与灌浆孔需适当加大孔径，为89mm；而检查孔的孔径则为76mm。（2）钻孔方向：首先要确保钻机稳定性，依据设计要求确定合适的钻孔方向，整个钻进过程均要确保钻孔方向的合理性。（3）孔深：以灌浆深度为准合理控制孔深且展开压水试验，以所得结果为准确定合适孔深，存在特殊需求时可适当加大孔深，但必须与设计要求相符。（4）观察和记录：伴随钻孔作业的持续推进需做好记录工作，诸如冲洗水压力、颜色等；较特殊的是II序孔和III序孔，在对此类孔钻进施工时需分析是否有水泥结石现象。

3.3压水试验

完成先导孔的冲洗作业后遵循由上至下的顺序展开压水试验，明确先导孔的透水率。此环节试验可采取单点法，参考技术规范确定合适的水压力。关于灌浆孔的处理需展开压水试验，此时压力以灌浆压力的80%为宜。当压力不发生变动后再持续压水1/3h，此阶段以5min为间隔获得压入流量，取最后一次的流量值将其作为后续计算的数据基础。 3.4制备水泥

在压水试验后准备灌注水泥浆液，按照设计给定的浆液比级5∶1起灌，若注浆量较大，或注浆量与与灌浆压力有比例关系，则需调整浓一级的浆液灌注，灌注的水泥浆液需提前制备，但超过4h的视为弃浆。使用高速搅拌机将计算好的水泥与水混合好导入搅拌机内高速搅拌，然后放入低速搅拌桶中持续搅拌为柱塞式灌浆泵提供持续的灌注浆液。 3.5灌浆

帷幕灌浆的时候，注浆塞距孔底不大于50cm，采用大循环灌浆方式，保证孔内浆液处于一个循环的过程，避免造成浆液沉淀封堵裂隙。通过调节回浆管路上的高压阀确保灌浆的压力，同时在灌浆的时候还要观察回浆量和进浆量。如果出现泥浆随压力变大而变大、无回浆、回浆的浆液比级降低等特殊情况需及时调节水泥浆液。需要注意的是除了先导孔之外，其他的帷幕孔都是自上而下灌浆的。 3.6封孔作业

在帷幕灌浆封口的时候要用0.5∶1的浓浆置换孔里面的浆液，再用全孔最大的灌浆压力进行封口，最后用水泥砂浆封闭空口部分，进行相应的记录，这样就能保证封口的正确操作。 4.帷幕灌浆施工管理 4.1灌浆中断和处理措施

在开展灌浆施工的过程中，如果出现停电、浆液堵塞、机械故障等情况，就会阻碍灌浆的顺利开展。对此，在进行灌浆施工之前，就需要对相应的设备进行严格检查，提前做好准备工作，避免灌浆施工受到其他因素的影响。首先，在开展灌浆施工时，要应用高性能的输浆管材，并且在实际作业环节，对其进行定期检查，充分保障管材连接牢固且没有发生破损、堵塞的情况；保证灌浆泵性能满足施工要求，使其在最高的灌浆压力之下，还能够顺利开展灌浆工作，在实际施工过程中，要对施工设备进行保养，每次灌浆结束后都需要认真清洗灌浆泵；及时矫正压力表，保障其充分符合施工要求；及时清洗隔浆塞等零部件；定期检查水电系统，对其进行相应保养。如果在实际施工的过程中发生灌浆中断，就需要及时采取相应措施，尽量缩短灌浆中断时间，尽早开始复灌工作。 4.2固管和处理措施

在进行灌浆施工的过程中，射浆管和孔壁受到浆液因素的影响，满足凝结条件而胶结起来，就会引发固管情况。而此种情况产生的主要原因包含多个方面。首先，浆液受到压力因素的影响，其中水分产生了损失，在其循环的过程中，受水泥水化放热和压力的影响，其内部温度不断升高，缩短凝结时间。其次，灌浆管和阀门等部位出现水泥颗粒沉积。最后，如果射浆管下端同孔壁位置过近，那么也会导致浆液循环过程中发生管口受阻，逐渐发生沉淀，进而引发固管现象。对此，在开展灌浆施工的过程中，采用回旋式孔口封闭器，经常将灌浆管进行转动或上下活动，观察回浆浓度和回浆量，使回浆量始终都保持在15L/min，如果出现回浆失水过多的情况，则应该立即对浆液进行稀释。 结语

在开展水库工程灌浆施工的过程中，要提前对各个环节进行分析，对其中可能会出现的问题进行预测，并且对灌浆情况进行记录，同时采取相应的措施解决施工环节中可能出现的问题，充分保障帷幕灌浆施工的顺利开展，进一步提高水库工程的施工质量。 参考文献：

[1]张炳山.帷幕灌浆施工技术在水利工程中的应用研究[J].中华建设,2019(07):136-138.

[2]杨健.帷幕灌浆施工技术在水库大坝基础防渗加固处理中的应用[J].绿色环保建材,2019(05):238+240. [3]刘思.帷幕灌浆技术在水库除险加固工程中的应用[J].河南建材,2019(02):167-168.