摘要：水库除险及其加固工程施工过程中，帷幕灌浆中的灌浆技术最为关键。通过帷幕灌浆可以是大坝坝基防渗漏性能得以提升，而且有利于降低施工造价。本文先对帷幕灌浆施工技术的应用方法及其流程进行分析，并在此基础上以水库工程为例，就如何提高该技术应该功效，谈一下个人的观点和认识，以供参考。
关键词：水库工程；除险加固；帷幕灌浆；坝基处理；研究
1帷幕灌浆施工技术
在帷幕灌浆之前，应当保证帷幕垫层中的混凝土强度超过28天预设强度标准，在达到预设强度七成以上时方可施工操作。灌浆前严格按照设计要求，对指定的钻孔实施灌浆试验，编写试验手册，然后根据要求以及实验结果进行灌浆操作。帷幕灌浆过程中，其基本的操作流程是施工前做好准备工作、钻孔以及冲孔和压水试验，然后对其进行灌浆以及最后的封孔。
1.1准备工作
第一，钻孔间距以及布设形式。在帷幕灌浆钻孔过程中，多采用金刚石以及其他硬质的合金钻头进行回转钻进。钻孔的深度不超过图纸设计的孔深误差10cm范围，与图纸规定必须保持一致；钻机应当平正稳固地安装好，孔口管的方向应当与图纸设计相同。
第二，灌浆材料。帷幕灌浆过程中所用的水泥浆材料，应当严格按照坝体灌浆技术规范以及水工建筑物水泥灌浆施工技术规范等要求配制；其中，外加剂以及其他化学添加材料的应用，需在室内进行事先试验，并且现场进行灌浆监督控制。在灌浆施工操作过程中，灌浆之前应当根据预设的要求筛选。
1.2钻孔
帷幕灌浆过程中，钻孔是基础环节，实践中应当根据图纸设计要求钻孔作业。实际操作过程中，一定要注重钻孔孔口位置的高程，保证孔口与设计图纸之间不出现较大的误差，以免出现止浆或者止水等问题。
1.3冲孔与压水试验
帷幕灌浆前需对钻孔进行彻底的冲洗，其标准是孔内没有屋子，而且反出的水清澈。钻孔冲洗完成以后，压水试验非常重要，并且对其透水率进行计算。在此过程中，需注意三点。第一，钻孔冲洗时的压力应当为灌浆时压力的八成。实践中，如果灌浆压力大于1MPa，那么现场灌浆压力即为1MPa；在确定冲洗风压时，建议采用50%的灌浆压力。一旦灌浆压力大于0.5MPa，则0.5MPa即界定为现场灌浆压力。第二，冲洗时间不能少于30分钟，而且必须在钻孔反清以后10分钟左右再停止。在此过程中，若反水未达到预先要求，那么应当对其进行冲孔；若钻孔周围有正其他灌浆钻孔，则应当禁止冲洗。第三，在岩溶以及断层等大裂隙区域，是否钻孔冲洗或者选择何种方式进行钻孔冲洗，均应当实现进行优化设计，并且进行现场试验，然后才能确定具体方案。
1.4灌浆作业
第一，水泥浆搅拌。在水泥浆液搅拌过程中，一定要保持均匀，而且还要对水泥浆液密度及其黏滞度进行测定与准确记录。如果采用的是普通的搅拌机，则搅拌时间至少3分钟；如果采用的是高速搅拌机，一般在30左右即可。水泥浆液搅拌之前需先过筛，从开始配制水泥浆液到最后完毕，时间上至少要在4个小时左右。
第二，集中制浆。在集中制浆过程中，站上利用400L高速搅拌机进行浆液拌制，并且利用250/50水泥浆泵将水灰比为0.5∶1的水泥浆液，然后再泵送到各个灌浆点，根据灌浆需求调用泥浆；温度控制在5至40℃之间，若温度过高，则该水泥浆视为废浆。
第三，水泥浆质控。根据配制流程，采用以下方法控制水泥浆质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆制浆材料应当事先进行称量，并且将其搅拌均匀；在钻孔冲洗过程中，将孔内的树干以及沉砂等沉积物彻底清理干净；同时将泥浆池中的漂浮物以及沉砂等清理干净，定期处理水泥浆池。
第四，灌浆作业。实践中采用循环式孔底全孔灌注法灌浆作业，将注浆管钻到钻孔深度为0.5至1.0米；灌浆前先用稀水泥浆进行灌浆，3至5分钟以后适当提高水泥浆的稠度。在此过程中，采用“少灌多复”法灌浆作业，每次灌浆间隔至少5d的时间。在利用错位灌浆法以及逐渐加密灌注法灌浆作业时，完成首道序孔灌浆以后，再对下游排孔进行灌浆作业。
第五，钻孔灌浆操作完成后，待水泥浆彻底压实，再用含水量式中的土料压实，然后封孔。
2帷幕灌浆施工技术应用实践
2.1工况概述
某水库属于国家Ⅱ型水库，主要作用是防洪、供水并且兼顾发电与灌溉。该水库枢纽建筑物主要有土坝、输水洞以及溢洪道和引水建筑物等几部分构成。本水库除险加固施工的主要项目是大坝坝基加固以及溢洪道重建，其中坝基处理过程中采用的是帷幕灌浆施工技术工艺。
2.2帷幕灌浆施工技术
在灌浆过程中，采用的是孔口封闭以及孔内循环灌浆法。钻孔施工过程中，主要的技术控制要点包括以下两个方面。第一，灌浆孔采用地质钻机进行钻进，其孔径为60mm。因本工程工期相对较紧，辅以两台其他型号的地质钻机配合使用。钻孔直径为φ60mm，灌浆孔与预设的孔位之间偏差值控制在10cm以内。第二，各段钻孔操作完成后，利用测斜仪对灌浆孔进行测斜，然后做好记录，为后续施工、调整做好准备。当首段钻孔的深度进入到岩石2m以后完成钻孔，并且将栓塞卡在岩石以往0.5m位置的预埋管内，然后用砼盖板与基岩接触段灌浆，当灌浆满足要求以后在对下一段进行钻孔。对于灌浆操作过程中，其结束的标准是帷幕灌浆利用孔口封闭孔内循环灌浆法进行灌浆，在规定压力条件下注入率应当控制在1L/min范围以内，灌注延续时间在90min以上。在灌浆操作全过程之中，灌浆时间至少120min以上。灌浆封孔过程中，采用的是置换法以及压力灌浆封孔方法。当所有的孔灌浆施工操作完成后，将导管下至钻孔底部位置，并且用灌浆泵向其中泵入事先准备好的水泥浆。从孔底位置逐渐上升，徐徐上提导管。同时，还要注意导管底口位置处于浆面之下，确保孔内剩余的水泥浆顶出孔外。
2.3冲洗钻孔与压水试验
钻孔后在孔内下入导管至孔底，然后通入大量的水流，自孔底向孔外冲洗，当回水清净后再持续10分钟即可，孔中的沉积厚度控制在20cm以内。各孔段灌浆之前利用压力水冲洗裂隙，直到回水清净。同时，冲洗压力应当为同段灌浆时压力的八成，而且不能超过1Mpa。灌浆前需采取简易措施进行压水，而且裂隙冲洗完成进行该项操作。先导孔从上到下分段卡塞压水试验，孔压水试验过程采用单点法，压力是同一段灌浆压力的百分之八十，且不超过1Mpa。灌浆塞孔以后，继续利用该浆液纯压式灌浆封孔，灌浆压力处于最大状态，而且灌浆的持续时间至少要在1h以上。封孔灌浆完成后，闭浆时间控制在24h左右。整个灌浆过程全自动记录。
2.4帷幕灌浆施工效果
以《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》规定要求为基础，对施工现场布设检查孔，其中帷幕灌浆检查孔的数量在所有灌浆孔数中的占比为十分之一。本文所研究的水库工程除险加固过程中，帷幕灌浆孔的数量为28，所以检查孔的孔数预设为3个。帷幕灌浆施工后两周时间，采用单点法压水试验，每一段检查孔的透水率均不超过5lu，即施工效果达标。
3结束语
总而言之，水库工程服役过程中，定期对库体采取有效的保养以及维护措施至关重要，其中水库除险以及加固处理最为重要。水库除险加固时，应用效果较为显著而且应用范围较广的是帷幕灌浆技术手段，不仅有利于确保水库库体安全可靠性，而且能够降低工程施工造价，因此该技术值得推广应用。
参考文献：
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[2]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（7）：108-111.
论文作者:王伯军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/21
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