水利水电工程的灌浆施工技术探究

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　一、灌浆技术概念及分类
　　1.1 灌浆技术概念
　　灌浆，就是将某种具有流动性以及胶凝性的浆液，按一定比例混合，以适当的压力灌入地基孔隙、裂缝或建筑物自身的接缝、裂缝中作充填、交结的防渗或加固处理。水利水电工程灌浆施工技术主要是指对水工建筑物本身的裂缝与接缝或水工建筑物的裂痕与断层破碎带进行喷浆处理，使其获得原有的性能。
　　1.2 灌浆技术的分类
　　灌浆技术有多种不同的分类方法：一是按其不同作用进行分类，可分为帷幕灌浆、固结灌浆、回填灌浆、接触灌浆、接缝灌浆、补强灌浆以及裂缝灌浆；二是按其不同材料进行分类，可分为水泥灌浆、粘土灌浆、沥青灌浆以及化学材料灌浆等。
　　（1）帷幕灌浆技术
　　所谓的帷幕灌浆技术主要是被运用在上游迎水面的大壩内部，能更好地降低内部的渗透率，使得地更加稳定和牢固。根据当地的地质条件来选择帷幕灌浆的深度，一般来说，帷幕灌浆都比固结灌浆的深度多很多，有些甚至达到百米以上。但是其缺点是操作难度比其它施工技术难。
　　（2） 固结灌浆技术
　　通常这种技术布置在岩石地质较好的地方，对大坝的基部进行全面的固结灌浆，使其保持稳定的状态。如果一些地区的土质不好，且坝体的高度过高，这无形之中增加了固结灌浆的难度大。一般灌浆孔的深度大约在5～8米之间，还有小部分的深度可能相对来说会更深一点，大概在15～40米左右，深浅不一的孔在各个层面上相互交错，营造出一种立体的效果。然后在此基础上，增加基岩的牢固性和抗压性。牢固性是固结灌浆技术最大的特点，它能够使得地基稳固持久。
　　（3）接触灌浆技术
　　接触灌浆技术就是指用混凝土来联结坝基与两岸之间的缝隙，从而使得坝体更加稳定，能够经受得起大水的冲击。首先，用混凝土钻孔压浆，等到坝体与两岸之间的混凝土达到指定的温度时，再对其施行接触灌浆的步骤。这项技术利用了物理的性质来很好地实现稳固的目标。
　　（4） 坝基岩石灌浆技术
　　坝基岩石灌浆技术最重要的就是操作流程的先后顺序，严格遵守操作的步骤，否则容易导致产生的效果不如预期。第一步，按照科学比例，将胶凝性浆液与流动性浆液混合；第二步，利用灌浆设备将其打入岩层；第三步，待浆液硬化形成结石后，在表面涂上一层保护膜，加强基岩的防水性能。
　　二、水利水电工程的灌浆施工技术要点分析
　　2.1 钻孔
　　通常选取回转式钻机进行灌浆孔开钻，10 m 以下为其孔深，也可选取风钻、架钻。钻孔质量将直接影响灌浆质量。要求孔向、孔深与设计规定相符，钻径统一、孔壁整平，钻孔岩粉细末产生量较小。孔径均一、孔壁平整，则能够卡紧灌浆塞，避免返浆问题出现在灌浆过程内。
　　2.2 冲洗
　　钻孔施工后岩粉留在孔底、孔壁位置时，需做好冲洗工作，且彻底清理干净岩层裂隙、孔洞内的杂物，以此确保灌浆质量。冲洗顺序为钻孔—岩层裂缝。压力水冲洗为冲洗的主要方式。当选取压力水、压缩空气轮流冲洗方式，可对冲洗效率、质量进行全面提升。相比相同孔段灌注压力，冲洗压力为其 4/5，这样可有效防止扩张裂缝等问题的出现。通过选取风、水联合冲洗作为钻孔冲洗装置，也可选取导管向大流量水流通入，由孔底向孔外冲洗，将孔内存留岩粉利用孔内回水流速冲向孔外，直至回水澄清 10 min。如具有较高地下水位，良好补水情况下，应把钻孔敞口将通气管向孔底插入，并进行高压空气压入，混合水气，且与碎屑同时向孔外喷出，也就是所说的扬水冲洗。
　　2.3 灌浆设备准备
　　活塞式灌浆泵为灌浆选取的泵，根据不同缸体轴线方式可进行 2 类划分：立式、卧式。单缸为立式方式，单、双缸为卧式方式。本文以卧式单缸活塞灌浆泵施工为例进行分析，右移活塞，水泥浆由自吸浆阀吸入；左移活塞，水泥浆向空气室压至，随后向压力管路压入。依托上部封闭空腔空气室在压缩气体压力作用下，稳定均匀地将阀式间断脉冲向管路压入，为达到均衡出浆目的，可选取双缸灌浆机。为避免浆液接触活塞等位置，产生严重损害，可选取隔膜泵，也就是选取橡胶膜将活塞、阀室隔离，且将水注入活塞、隔膜之间，利用水进行压力、吸力传递。选取高压胶管作为输浆管，选取胶球作为灌浆塞，输浆管需在管外进行多个胶球串装，需在底座、顶座间夹紧，且通过孔口丝杆使其紧压、扩张，确保胶球紧贴孔壁，避免沿孔壁有浆液冒出。
　　2.4 钻灌次序
　　严格按照分序加密原则实施固结、帷幕灌浆钻孔施工。帷幕灌浆孔布置需成排设置，根据岩层是否完整的情况对各排孔距加以确定，通常 8～12 m 为第一序孔之间的距离，随后，进行 2、3、4 序孔内插加密，第二序孔间距为 4～6 m，第三序孔间距为2～3 m，第四序孔间距为 1～1.50m。双排帷幕孔顺序为下游排—上游排。多排帷幕孔顺序为边排—中排。
　　2.5 水灌方式
　　纯压式与循环式为灌浆的主要方式，单根灌浆管为纯压式作业的材料，浆液可向钻孔内灌入。循环式灌浆是指水泥、粘土灌浆，需在钻孔压入浆液后，多数可向岩隙进入，其他部分可从回浆管向拌浆筒返回，并做好搅拌重复利用。此方式具有良好灌浆效果。根据灌浆分类，可选取多种方式，如下：第一，全孔一次灌浆法。灌浆孔一次钻底，在孔口位置设置灌浆塞，一次全孔灌浆，该方式施工便捷，但灌浆成效低，往往用于10 m以内孔深。第二，自上向下分段灌浆法。以3～5 m为准进行孔深划分，由上向下进行钻灌施工，当前一段浆液固结后在进行下一段开钻施工，以此重复施工。第三，综合灌浆法。水利工程建设施工中，岩层具有极为完整的下部，则其上部具有较多裂缝。深孔灌浆作业过程中，其具有良好灌注效果。
　　2.6 灌浆压力
　　灌浆压力是指灌浆段中心位置灌浆过程中浆液承受的具体压力。增加压力，才能把浆液向更小裂缝压入，通过浆液扩散半径增加，可将过多水分消除，这是灌浆结石密实程度有效提升的重要方式，这对防渗固结质量提升极为有利。如具有过大压力，则会产生扩大裂缝及上部岩层抬动现象，为此，必须重视灌浆压力。
　　结束语：
　　通过本研究的调查和分析能够得出，灌浆的施工技术在水利水电工程建设过程中占据着十分重要的地位，而这种技术也是我国在进行水利工程建设时的一个重要的保障，确保质量的稳定和投入的合理。所以，需要要求建筑单位对此进行高度的重视，不断地加大力度对施工现场做好相关的监管，需要针对不同的岩溶地区采取相对应的灌浆方法进行处理，不断地建立完善的施工体系，施工人员需要严格按照施工图纸进行施工作业，这样才能够更好的促进水利水电工程的建设，保障水利工程工作顺利开展。
　　参考文献
　　[1] 张晓昕.浅谈基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].河南科技，2014，22：37～38.
　　[2] 周宏科.浅析基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].农技服务，2015，04：185.