灌浆施工技术在水库建设中的应用探究

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【摘 要】水利工程建设作为我国经济建设重要内容之一，和人民的日常生活紧紧相联，和社会的正常生产运作密切相关。在现代水库建设过程中，通过灌浆施工可以提高水库的抗压性和抗渗性从而保障水库的安全运行，所以灌浆施工技术普遍应用于水库工程建设中。本文着重探讨了灌浆施工技术在水库工程建设中应用的相关问题。

【关键词】水库工程；灌浆技术；质量控制

1 施工组织和布置

在现代水库建设工程中，为了保证水库灌浆的进度和质量，一般采用固结灌浆和帷幕灌浆两个施工队同时作业。其中固结灌浆的队伍主要负责固结灌浆、回填灌浆、接缝灌浆等工作，帷幕灌浆的队伍主要负责帷幕灌浆、排水孔及深孔固结灌浆等工作。由于是两个施工队同时作业，所以为了降低成本需要在人员和设备的安排上尽可能合理，做好计划和调度，确保工程有序的进行。

2 灌浆施工工艺

2.1 布置灌孔

布置灌孔时应尽可能地均匀地排列拱顶处需沿灌浆轴线每隔1 米或者2 米依次排开；拱洞的固结灌浆孔则呈环状分布，每环之间的间距为1-2 米，每环有4 孔到13 孔不等；坝基和坝肩固结灌浆孔则需要布置成梅花形其中孔距2 米，排距1 米；帷幕灌浆孔则由单排孔和双排孔组合而成均为梅花形布置。其中单排孔的排距2 米，孔距2 米，而双排孔的排距为1 米，孔距为2 米。

2.2 施工工艺

不同的灌浆类型有着不同的灌浆工艺。比如回填灌浆便是打孔、灌浆、封孔、检查孔四步工艺。而固结灌浆则增添了洗孔这一环节变成打孔、洗孔、灌浆、封孔和检查孔五步工艺。而接触缝的灌浆流程则更加细致、复杂首先需要放置灌浆管、填混凝土、检查通水、灌浆、检查孔，然后需要防线、布孔、交替进行灌浆和钻孔，然后洗孔，最后是灌浆、分控和检查孔。

2.3 施工设备

钻孔和灌浆使用的主要机具有：凿岩机， 钻孔孔径为32 ～ 65mm， 在岩石中钻深小于15m；岩心钻机，钻孔孔径为56 ～ 110mm，在岩石中钻深大于15m；灌浆泵，按其构造和工作原理分为往复式泵、隔膜泵和螺旋泵等，主要根据灌浆要求的压力和流量选用；浆液搅拌机，分为旋流式、叶桨式和喷射式，搅拌机要保证机内浆液不沉淀和施工不间断；灌浆塞， 用橡胶制成， 紧套在灌浆管上，外径略小于钻孔直径，加压后，外径增大可严密封堵灌浆段上部或下部。

2.4 灌浆次序

不同位置的灌浆次序并不相同。灌浆洞灌浆时按照回填灌浆、固结灌浆、帷幕灌浆和排水孔的次序；坝基和坝肩灌浆时则按照固结灌浆和排水孔的次序；抗滑洞灌浆时按照回填灌浆、深孔固结灌浆和排水孔的次序；抗滑键灌浆则按照回填灌浆、固结灌浆、在回填灌浆的次序；抗滑井灌浆则按照固结灌浆、接缝灌浆的次序等等。

2.5 灌浆方法

灌浆方法可以分为全孔一次灌浆法、分段灌浆法和综合灌浆法，其中分段灌浆法又可具体分为自下而上和自上而下两种不同顺序的分段灌浆。在回填灌浆和固结灌浆中一般采用全孔一次灌浆法，并采用纯压式的灌浆方式从而使得灌浆气泡更少，连接更紧。而在帷幕灌浆中则采用分段式灌浆方法，先封闭孔口然后采用自下而上循环式的灌浆方式。而帷幕检查孔灌浆时同样采用循环式的自下而上的分段式灌浆方法，使得气泡更少，连接更紧密能够有效防止渗水。

2.6 灌浆材料

不同的地质环境决定了不同的灌浆材料，在断层带的固结灌浆和帷幕灌浆可以采用超细水泥与R52.5 普通硅酸盐水泥，而其他地方的灌浆可以采用R42.5 普通硅酸盐水泥。为了提高灌浆的效率，灌浆时采用制浆站集中制浆，再由输浆管将浆液送到各搅拌桶进行灌浆。

2.7 灌浆压力

不同的灌浆方法需要采用不同的灌浆压力，其中回填灌浆压力0.3 兆帕斯卡；固结灌浆压力0.3-0.6 兆帕斯卡；帷幕灌浆压力各个部位均不相同，为1.5-3.0 兆帕斯卡；二期回填灌浆压力0.3 兆帕斯卡；抗滑键（井）接缝灌浆压力0.3兆帕斯卡；坝体中缝接缝灌浆压力0.6 兆帕斯卡；冷却管灌浆压力0.3 兆帕斯卡。

2.8 水灰比控制及变换

不同的灌浆方法同样需要不同的水灰比例。回填灌浆起灌水灰比0.5 ∶ 1，水灰砂比例为1 ∶ 1 ∶ 1.25；固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆均采用5 ∶ 1、3 ∶ 1、2 ∶ 1、1 ∶ 1、0.8 ∶ 1、0.5 ∶ 1 六个比级，开灌水灰比为5∶1；坝体中缝接缝灌浆采用3∶ 1、2 ∶ 1、1 ∶ 1、0.5 ∶ 1 四个比级，开灌水灰比为3 ∶ 1 或2 ∶ 1；冷却管灌浆起灌水灰比0.5∶1。灌浆浆液应当遵循由稀到浓，逐级变换的变换原则；当吸浆量较大或遇特殊情况时，可根据实际情况按照按规范变换浆液浓度。

2.9 灌浆结束标准

不同的灌浆方法的技术标准同样不同：回填灌浆结束标准是在规定压力下，灌浆孔停止吸浆，延续灌注5 分钟即可结束；固结灌浆结束标准是在规定压力下，当注入率不大于0.4 升/ 分钟时，延续灌注30 分钟，即可结束灌浆；帷幕灌浆结束标准应同时满足下述两个条件后，方可结束：一是在设计压力下，注入率不大于1 升/ 分钟，延续灌注时间不少于90 分钟，二是灌浆全过程中，在设计压力下的灌浆时间不少于120 分钟，注入率不大于0.4 升/ 分钟时，延续灌注30分钟，即可结束灌浆；接触灌浆结束标准是在规定压力下，当注入率不大于0.4 升/ 分钟时，延续灌注30 分钟，即可结束灌浆；坝体中逢接逢灌浆结束标准是在规定压力下，当注入率不大于0.4 升/ 分钟时，延续灌注20 分钟，即可结束灌浆；冷却管灌浆结束标准：在规定压力下，进回浆管浆液比重一致时，即可结束灌浆。

3 水库工程施工质量管理及控制

（1）在水库工程灌浆施工过程中，严格按照水库工程的设计图纸和规程规范、文件、技术要求及监理单位指示好如下各项记录。各种原材料实验、检测记录、灌浆浆液实验记录，灌浆孔各项工序的作业记录，各项中断、特殊情况处理、质量事故处理等记录。

（2）为了能够保证施工质量，水库建设的主体工程不允许出现分包的现象，并且水库工程建设中也不能出现转包的现象，而对于水库工程建设中的一些辅助工程项目可实施一级分包，但是也应保证分包单位具有水库工程施工资质，其分包行为是不是在水库工程主管单位允许的范围内，这样才能有效保证水库工程的施工质量；

（3）根据国家以及相关部门制定的法律法规对水库工程施工的各项工序进行检查，在监督检查的过程中，首先应该对上一道工序进行复查，保证没有任何施工质量问题时，才能对本道工序进行检查，如果本道工序没有达到施工技术和质量要求，严禁对下一道工序进行施工，只有保证本道工序达到施工质量以及技术要求后才能对下一道工序进行施工，并且在施工的过程中，应该随时对施工中各个工序进行检查，如果发现工程中存在安全隐患，应立即停工查找原因、进行整改。在消除安全隐患后，保证工程达到施工质量后，才能进行施工，这样才能极大程度的提高工程的施工质量。

4 结束语

在现代水库工程建设的过程中，加强对水库施工质量的控制，不断提高施工人员的技术水平和综合素质，加强对水库施工中质量的控制和测量技术的控制，不断加强施工的过程中监督管理，提高水库施工的质量，保证水库的安全可靠的运行，以促进水库工程建设项目的综合效益和社会效益的提高。

参考文献：

[1]余晓.劈裂灌浆技术在水库加固工程中的应用[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2007（01）.

[2]蒙延禄.小型水库除险加固中帷幕灌浆技术的应用[J].现代物业（上旬刊），2011（07）.