摘要：在水库的除险加固过程中，经常采用大坝帷幕灌浆的方法，为了保证帷幕灌浆施工顺利完成，并达到理想的除险加固效果，需要根据不同工程的实际情况，制定合理的施工方案。本文根据工作实践经验对帷幕灌浆技术在水库除险加固工程中的应用进行了分析和探讨。
关键词：帷幕灌浆技术；水库除险加固工程；应用
1工程概况
某水利大坝枢纽工程总库容10.89亿m3，属大（1）型水库，大坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高157.5m；大坝、右岸开敞式溢洪洞、右岸泻洪放空洞、左岸灌溉及供水取水口、发电取水口及消能防冲设施等均为1级建筑物；发电引水系统及厂房、灌溉取水隧洞及渠首电站等为3级建筑物；临时建筑物为4级。本项目施工临时工程主要是帷幕灌浆工程。
2水库除险加固工程中帷幕灌浆技术应用的意义
帷幕灌浆技术的应用除了能够让水库库体获取较高防渗透性能以外，其造价相比于其他技术也更低。总得来说，水库除险加固工程中应用帷幕灌浆技术能够以更低的成本获取较高的建设质量，从而有效地保证了水库安全运转。
3帷幕灌浆技术在水库除险加固工程中的应用
3.1施工工艺
帷幕灌浆施工分三序，自下而上分段，采取孔内封闭孔内循环方式灌浆，灌浆顺序：第一序孔自下而上分段钻灌→第二序孔自下而上分段钻灌→第三序孔自下而上分段钻灌→封孔。
3.2做好施工准备工作
首先，确定钻孔间距和布置形式。一般情况下都是采用硬质合金或金刚石钻头的回转式钻机来开展帷幕灌浆的钻孔施工。通常其设计要求主要有以下几点：
1）钻孔深度与设计图纸要求相符；
2）钻孔深度和图纸设计孔深偏差在10cm以内；
3）需要稳固平整的安装钻机，保证孔口管方向和设计规定相同。其次，科学确定灌浆材料。工作人员应当根据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》及《土坝坝体灌浆技术规范》等规定来配制施工时所使用的水泥浆。同时采取室内试验、现场灌浆及监理建议等方式来科学添加化学材料和外加剂。需要注意的是，在开始灌浆前务必要按照设计要求来对水泥浆实施过筛处理。
3.3帷幕灌浆施工方法选择
1）由上至下分段灌浆，也就是在开展钻孔施工过程中同时开展灌浆施工。该种方法的优点在于灌浆完毕的上部地层会对下部地层形成压力，进而实现下部地层灌浆质量的提升。不过采用该方法务必要在水泥浆彻底凝固后方可实施下部地层施工，所以需要花费较长的作业周期。
2）从下到上分段灌浆，也就是钻孔至特定深度后由下到上进行灌浆。采取该方法则无需等水泥浆全部凝固就能够开展灌浆施工，可以大大减少施工时长，实现施工效率的提升。不过因为上部地层灌浆压力不足，可能会使得下部地层灌浆质量下降，进而出现反浆的问题。
3.4钻孔
1）钻孔施工。在开展帷幕灌浆作业时一个重要的环节就是钻孔，工作人员需要严格根据图纸及监理要求来开展钻孔施工。同时需要注意钻孔孔口的高程，保证实际孔口位置和设计要求间的偏差较小，避免有止浆、止水等情况出现。
2）冲洗与压水试验。在开展帷幕灌浆作业前务必要冲洗钻孔，直至钻孔内有清水返出为准。冲洗钻孔完毕后，要求开展压水试验，并将其透水率计算出来。在开展钻孔冲洗和压水试验时要求对以下事项予以重视：①需要确保冲洗钻孔压力是灌浆压力的80%，如若灌浆压力在1MPa以上，就将1MPa作为施工所用的灌浆压力。②需要控制冲洗时间在半小时以上，同时务必要等到钻孔有清水返出10min后。如若返水并未与相应要求相符，那么还需继续钻孔冲洗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如若冲洗的钻孔周边有没超出24h的灌浆施工或是有灌浆施工中的钻孔那就严禁开展冲洗作业。
3）孔斜控制。①对于钻孔的偏斜率，需要将其严格控制于允许偏差以内；各孔深条件下不同钻孔的允许偏差为：当孔深为20m时，单排孔与2排或3排孔偏差不能超过25cm；当孔深为30m时，单排孔偏差不能超过45cm，2排或3排孔偏差不能超过50cm；当孔深为40m时，单排孔偏差不能超过70cm，2排或3排孔偏差不能超过80cm；当孔深为50m时，单排孔偏差不能超过100cm，2排或3排孔偏差不能超过115cm；当孔深在60m以上时，单排孔偏差不能超过130cm，2排或3排孔偏差不能超过150cm。②为使孔斜切实满足设计与施工要求，可采取下列有效措施：钻机的钻杆和孔位的中心完全对准以后，使用精度不小于2‰的水平尺于不同方向对立轴进行调整，使其处在垂直的状态，将立轴的偏斜率控制在2‰以内。施工平台通过和地锚螺栓之间的连接来固定钻机，避免在施工过程中发生位移。在施工过程中，要对钻机实际稳固情况进行经常检查，确定立轴铅垂度是否满足要求，同时根据测斜的成果通过压力控制等措施避免偏斜超标。在开孔的过程中，应适当减慢钻机的转速，在钻进到一定深度以后，进行轻压慢钻。同时，要随时对立轴角度予以校核，根据实际情况进行调整。孔口灌浆管的安装必须保持稳固，并与设计孔向相符合。在深孔钻进过程中，应对20m的孔深范围内偏差进行严格控制。如果通过检查发现孔斜不满足要求，应及时进行纠正和补救。
4）钻孔保护每个钻孔都应从开始钻进之后采取有效措施进行保护，到验收满足相关标准要求为止。
5）裂缝冲洗①灌浆之前使用压力水对裂隙实施冲洗，到回水达到清净后为止。完成冲洗后，钻孔中的沉积厚度应控制在20cm以内。在冲洗时的压力，应按灌浆压力80%控制，且不能超过1MPa。②针对地质条件较为复杂的部位，如软弱夹层、岩隙和断层等，应通过试验来确定是否要进行冲洗，以及冲洗的具体方法。
3.5帷幕灌浆施工
水库除险加固工程中帷幕灌浆施工主要有几个环节，具体为：
1）搅拌水泥浆。首先，根据事先确定的最佳配合比配置水泥浆液并进行过筛，然后利用设备对其进行均匀搅拌，之后测定其黏滞度、密度等指标是否达到施工方案要求。其次，水泥浆液搅拌时间根据所使用设备不同也会有所差异，比如选择高速搅拌机时大于30s，而普通型号则需超过3min。需注意一点，为了保证水泥浆液质量，其由配置到灌浆过程要控制在4h内。
2）泵送。搅拌完成且检测合格后，企业要利用机器将其泵送到相应的灌浆作业点，随后各点施工人员按照该区域施工要求做相应地调制，之后再使用。其次，泵送的水泥浆液到其使用这一时间段中要采取一定保温或防暑措施来确保温度必须维持在5~40℃，如超出这一范围则严禁使用。
3）灌浆施工。首先，企业结合水库库体实际及施工现场情况选择最佳灌浆施工方法，然后根据所选方法要求钻相应深度的注浆孔。其次，在正式灌浆前为了提升水泥浆稠度，企业需用稀水泥浆灌注一定时间（通常为3~5min）。在水泥浆液正式灌浆中应采取“少灌多复”、“错位灌浆”以及“逐渐增密”的方式进行，同时控制灌浆作业间隔时间要超过5d。最后，待钻孔灌浆结束后，现场施工人员检查水泥浆是否完全压实，确认好后用含有一定比例水的土料去压实并封孔。
4结语
综上所述，通过对众多文献及项目实例研究来看，针对水库除险加固建设中帷幕灌浆技术的应用，不仅能降低成本，且库体加固质量与防泄漏性能都很不错。对此，广大企业要充分掌握帷幕灌浆技术并结合好水库具体情况进行应用，从而为保证其安全运转打下坚实基础。
参考文献：
[1]彭兆强.浅析帷幕灌浆技术在水库除险加固工程中的应用[J].中国新技术新产品，2017（21）：106-107.
[2]蔡伦.水库除险加固工程帷幕灌浆在施工中应用研究[J].低碳世界，2017（11）：49-50.
[3]徐安诺.帷幕灌浆在水库除险加固工程大坝坝基处理中的应用[J].水利规划与设计，2016（07）：108~111.
[4]魏连生，马骁，解永峰.水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工与质量控制[J].黑龙江水利科技，2014，42（04）：135~136.
论文作者:黄兰波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
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