河南志鹏水利水电工程有限公司 河南驻马店 463800
摘要：在我国水利工程是基础建设的重要部分，在经济的推动下，有了长远的发展，施工工艺也比较复杂，其质量安全成为了水利建设单位需要解决的主要问题。为了防止出现渗漏的情况，一般会采取灌浆技术，对其进行加固，然而在实际灌浆过程中，存在较多方面的问题，及时进行解决，否则很容易影响到工程的质量。所以，必须要对出现的问题加以重视，做好灌浆施工的每个环节，从材料选择，到钻孔，到施工后的维护都需要认真对待，进而提升施工水平。
关键词：水利；帷幕；灌浆；技术
近些年我国水利工程取得了很好的成绩在提高人们生活水平、促进国民经济发展等方面做出了重大贡献。在实际工程建设中，受自然环境、施工工艺等因素限制软土地基和渗漏现象较为常见严重影响着工程质量，甚至威胁到周边人民的安全。灌浆施工技术是目前防渗加固中比较常用的方法直接影响着水利工程的质量。然而在实际中该技术的操作有些难度油于各地的气候或地理条件都各不相同加上现场施工时的技术参数等很多因素也有差异，因此施工技术人员需对整个工程有全面、正确的了解根据实际情况做出最佳选择。
1、帷幕灌浆技术的应用原理
帷幕灌浆技术是一种非常有效的防渗技术。帷幕灌浆采用地质钻机对需要处理的地层进行钻孔，形成一道帷幕形钻孔，然后将水泥浆用高压灌注到被处理的钻孔内，水泥浆会沿着地层缝隙深入渗透，当水泥浆凝固以后，钻孔内的水泥浆柱和周围被水泥浆渗透并凝结的土体会共同形成一道密实的防水帷幕，能够有效防止水流从灌浆地层处渗透。帷幕灌浆应用在水利工程中，灌浆范围的顶部是与钢筋混凝土的闸坝底或者土层坝低连接，而帷幕灌浆的底部则会直接深入到透水不明显的地岩层内部，以此来阻止和预防地下水的渗透。另外，帷幕灌浆与位于下游的排水系统共同作用，还能够有效的降低渗透水流给闸坝带来的扬压力。帷幕灌浆在水利工程中起着重要的安全作用，是水工建筑物地基的重要防治手段之一。
2、帷幕灌浆施工技术施工工艺流程
2.1成孔
成孔是帷幕灌浆施工中的第一道工序，也是极为重要的一道工序。成孔的质量和进展情况将直接影响到整个帷幕灌浆施工的质量和工期，因此必须又快又好地进行。首先，在安装钻架并摆放钻机的过程中，应事先平整和清理场地，并根据现场情况铺设地板和用方木搭设钻孔平台，钻机安放要稳固、端正，并且要保持钻机平台、钻杆和灌浆孔的三个中心点成一条线；其次，在钻机安放完毕后，应进行试机和试钻，待明确钻机的动力、供水、供电等所有设备和系统均运行正常之后才进行钻进工作：再次，在每次钻孔之前都要仔细检查所有的钻杆、钻具及其他钻进零部件，严禁使用弯曲变形的钻杆和钻具，各部位的接头一定要牢固并保持良好的同心度。另外值得注意的是，由于金刚石钻进成孔的间隙较小，钻头水口也较窄，因此需要较大的泵压和泵量才能起到强制的冷却和冲洗作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2冲洗缝隙以及开展压水试验
成孔之后才可开始帷幕灌浆的施工作业，一般需采用导管把大流量的高压水流逐步的从孔底往孔外缓慢进行冲洗，在这个过程中要对孔壁进行反复冲洗，借助这样单孔冲洗的方式一直到回水彻底澄清后，还要持续冲洗10分钟左右，一般冲洗的总时间不得低于30分钟，而串通的时间不得低于2个小时，沉渣的厚度不得大于20厘米。通常缝隙冲洗压力应该为整个灌浆段压力八成左右，在缝隙冲洗干净后还需开展压水试验，对于压水试验施工人员应采取单点法，而压力要设置的跟冲洗时的压力一样，并且不能大于1MPa。
2.3灌浆施工
帷幕灌浆施工通常采用自下而上的方式分段进行，在规定的压力下，当注入率不超过0.4L/min时，必须继续灌注半个小时，或不超过1L/min时，则必须继续灌注一小时，灌浆即可结束。而如果采用自上而下的方式分段进行时，继续灌注的时间则需相应增加半个小时或一小时。在灌浆的施工过程中，应当随时测量回浆和进浆的比重，一旦回浆变浓，立即换用与进浆相同配比的新浆液来进行灌注。而如果效果不明显，则延续灌注半个小时之后即可停止灌注。
2.4孔口封闭器灌浆工艺
采用孔口封闭灌浆法时，由于各工程的地质条件和目的、要求不同，故先导孔和灌浆孔内各灌浆段钻孔冲洗、裂隙冲洗、压水试验或简易压水的做法可能有所不同，对此不宜进行统一规定。帷幕灌浆采用孔口封闭灌浆法施工，其浆液的比级和变换与常规压力灌浆法所用相同。在灌浆过程中当较长时间灌注浓浆时，灌浆管在孔内容易被水泥浆凝住。防止的主要办法，一是灌浆泵一定要保持良好的工作状态，有足够的排浆量，回浆管回浆量宜在15L/min以上，以保证孔内浆液很好地循环流动。另一是在灌浆过程中要经常转动和上下活动灌浆管，特别是在灌注浓浆期间，应加多转动的次数。
3、施工中常见的问题及应对措施
3.1灌浆中断
在灌浆施工过程中，因为停电、浆液堵塞、输浆管破裂及机械故障等原因均会导致灌浆的中断。因此，在灌浆施工之前及其过程之中做好预防措施是非常必要的。其预防措施主要包括：应采用的性能符合要求的输浆管材，且在施工时应经常检查并确保其连接牢固、无破损和堵塞现象；应确保灌浆泵的性能能够满足施工的需要，在最大的灌浆压力下能够持续地进行长时间的工作，并在施工中注意做好保养工作，在每次灌浆完成以后都要对灌浆泵进行认真地清洗；应对压力表进行及时校正，确保符合要求；高压灌浆阀门、隔浆塞等部件同样应及时清洗；水电系统方面应做到定期检查和保养。一旦发生灌浆中断，应立即采取最有效措施尽量缩短中断的时间，争取尽早复灌。
3.2串浆问题
在帷幕灌浆施工中，还可能出现浆液从其它钻孔或者地下裂隙中流流出帷幕之外的问题，通常称为串浆。引起串浆问题的主要原因是灌浆孔之间的岩层缝隙较多，相互连通，导致在灌浆时浆液串至其它部位。为了预防串浆现象的发生，可同时对串浆孔和灌浆孔进行灌浆，并且要保证每个孔都有一台灌浆泵进行灌浆作业。另外，还应该在串浆部位的漏浆区域安装上灌浆塞来进行封堵，以保证浆液不会过多的流失。
3.3漏浆问题
在灌浆施工过程中，由于缝隙较多、灌浆压力较大，通常会出现浆液注入率过大的现象，其实往往是发生了大量的漏浆。对于大量漏浆的治理措施主要包括：通过低压甚至自流式的灌浆方式来降低灌浆压力，直到缝隙逐渐充满浆液、并降低流动性之后再慢慢提高灌浆的压力；将进浆量限制在30~40L/min以下，并采用浓浆进行灌注，直到进浆量明显减少之后再慢慢提高灌浆的压力；采用浓浆甚至可以在浆液中掺加砂料来进行灌注，通过降低浆液的流动性，再加上同时适当地降低灌浆的压力，以此来限制浆液流动的范围，保证浆液不至于流失过远，直到单位吸浆量已经降低到了一定的程度之后，再采用不掺粗料的正常浆液继续灌注并逐渐提高灌浆的压力；当出现岩层在长时间内一直大量进浆的现象，还可以采用间歇灌浆的方式，即每连续灌注一段时间就停止灌浆，等浆液凝结一段时间再继续灌注。
3.4固管问题
在灌浆施工过程中，当射浆管和孔壁由于浆液达到了凝结条件而胶结到一起的时候，就会产生固管现象。固管产生的主要原因包括：浆液在压力的作用下损失了一部分水分，并在循环过程中水泥水化放热和压力作用等原因导致其温度逐渐升高，从而大大缩短了其凝结的时间：在孔内的环状间隙处或灌浆管、阀门等部位发生了水泥颗粒的沉积现象：由于射浆管下端过于贴近孔壁而导致浆液在循过程中在射浆管口受阻并逐渐沉淀。对于固管现象的防治措施主要包括：采用回旋式孔口封闭器，并在灌浆施工的过程中经常上下活动和转动灌浆管：经常观察回浆浓度和回浆量，保持回浆管内一直有超过15L/min的回浆量，并在回浆失水过多的时候立即稀释浆液。
4、结论
帷幕灌浆施工技术在水利工程中起着重要的防渗作用，其施工质量的好坏对整个水工建筑影响极大。由于帷幕灌浆属于隐蔽工程，施工时的质量控制较难，这就要求施工人员必须具备丰富的经验和极高的技术水平，认真操作施工过程中的每一个环节，并做好突发问题预防措施。
参考文献
［1］汪午宝.帷幕灌浆施工工艺及质量控制［J］.江西建材，2012（2）：141－142.
［2］唐小成.帷幕灌浆施工技术在水利工程中的应用探讨［J］.科学之友，2011（04）：90－91.
论文作者:尹国亮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/15
标签：浆液论文; 帷幕论文; 压力论文; 钻孔论文; 过程中论文; 水泥浆论文; 钻机论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;