浅谈水利工程中帷幕灌浆的施工工艺和质量要求

帷幕灌浆一直是水利工程地基防渗处理的主要手段，对保证水工建筑物的安全运行起着重要作用。灌浆作用是为了提高岩体的整体性与均质性以及提高岩体的抗压强度与弹性模量，同时可以减少岩体的变形与不均匀沉陷。本文对水利工程中帷幕灌浆施工工艺与质量控制进行了分析探讨，以供大家参考。

【关键词】帷幕灌浆；施工工艺；质量控制

1引言

水利工程和其他建筑工程施工不一样，一般是在水下进行，这也给施工带来难度，如果出现渗水现象，将严重影响到工程的质量及施工后的安全运行。帷幕灌浆技术的应用，可以有效的解决渗水难题。为了提高工程的施工质量，必须加强对工程施工的管理，对施工工艺加以控制，对出现的问题进行有效的解决，才能保证工程建设的顺利完工。

2 帷幕灌浆施工工艺

2.1 钻孔

为提高岩芯采取率，每钻最大进尺限度控♡制在2.5m以内，一旦发现卡钻或磨损立即取出。若岩芯采取率小于80%，则减少进尺50%，直至减至50cm为止，若采取率仍很低，立即向监理工程师报告。岩芯要进行统一编号，填牌编录装箱，进行岩芯描述并绘制岩芯柱状图。所有钻孔均作钻孔记录，对孔内特殊情况，如失水、涌水、塌孔、掉块、回水颜色变化等，应详细记录在钻孔报表中。钻孔过程中，按质检员ณ或监理工程师的要求进行抽查测斜，全孔钻完后，必须测斜，孔深10～20m每5m测1个点，20m以下每10m测1个点。

2.2 洗孔

2.2.1 钻孔冲洗

钻孔冲洗压力采用每段灌浆压力的80%。冲洗方法是将灌浆塞下至灌浆部位，用压力水冲洗，待回浆管回清水10min后为止，冲洗后孔内残留物厚度不超过20cm，对个别孔段冲洗时如回浆管不回水，升不起压力，此时采用最大泵压，增大水流冲刷力等方法，使其能达到预期的冲洗效果。

2.2.2 裂隙冲洗

首先用高压水连续冲洗5min～10min，再将孔口压力在极短时 Ü间内突然降到零，形成反向脉冲流，当回水由混变清后，再升到原来的冲洗压力，持续5min～10min后，再次突然降到零，如此反复冲洗，直至回水澄清。对回水达不到澄清要求的孔段，应继续冲洗直至满足要求。有压单孔冲洗压力宜控制在灌浆压力的80%，压力超过1MPa时，采用1MPa，但必须满足混凝土不抬动。当邻近有正在灌浆的孔或邻近孔灌浆结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。灌浆孔段裂隙冲洗后应立即连续进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h，应在灌浆前重新进行裂隙冲洗。

2.2.3 压水试验

压水试验分灌前压水试验和灌后压水试验，灌前压水试验孔不少于总孔数的10%，压水试验均采用单点法进行，各次序灌浆孔的各灌浆段在灌浆前宜进行简易压水，孔底段必须进行简易压水试验，计算各段透水率q值。如压水试验结果大于设计值，则加大帷幕深度，直至压水试验结果满足设计标准为止。

2.2.4 灌浆

1.制浆。灌浆材料必须称重，误差不大于5%，纯水泥浆液的搅拌时间不少于30s，浆液使用前应过筛，滤除大颗粒和杂物，自制备到用完时间小于4h；浆液温度保持在5～40℃之间。

2.灌浆。灌浆应尽快达到设计压力，注入率大时应分级升压。浆液浓度由稀到浓，逐级变换。水灰比可采用5：1、3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：1、0.5：1等七个比级。开灌水灰比可采用5：1。在灌浆中，分三序灌注，待一序孔灌结束再灌二序孔，然后三序孔。每次灌结束后，提一提注浆管，以免孔底堵塞。

3.灌浆压力。灌浆第一段压力取0.5MPa，以下每段按0.1MPa递增，复灌压力取0.7MPa。灌浆压力逐渐提升，当进浆量下降时，再提升灌压。出现灌段吕荣值小，而进浆量大的情况，灌浆时适当减压或“停停灌灌”，在进浆量小时，再逐级升压，最终使灌浆压力达到设计压力。

2.2.5 灌浆结束标准及封孔方法

采用自上而下分段灌浆法时，在规定的压力下，注浆率不大于0.4L/min时，继续灌注60min；或不大于1L/min时，继续灌注90min，灌浆可以结束。采用自下而上分段灌浆法时，继续灌注时间可相应的减少为30min和60min，灌浆可以结束。每孔灌浆结束后，用导管注浆法将孔内残留作浆置换成水灰比为0.5：1的浓浆，将灌浆塞卡在孔口进行纯压式灌浆封孔。

3 帷幕灌浆质量控制要点

3.1 钻孔质量

保证钻孔的施工质量关系到整个工程的施工质量及工程完成情况，因此首先要对施工现场进行清理，对地面进行平整，以方便施工，保证钻架在工作过程中的稳定，防止在钻孔的过程当中出现意外。其次，等到相应的设备完成安装之后要进行试验运行，在运行的过程当中对钻机的情况进行检查，从而保证钻机能够以高性能运行。第三，在钻孔开始之前对钻机的各个部件进行检查，要重点检查钻杆是否存在弯曲。最后，在进行钻进的过程当中应该时刻的关注钻机的运行状态，保证钻头的冷却。

3.2 灌浆压力

灌浆压力是控制灌浆质量的重要因素。压力过小，影响灌浆扩散半径，不能形成连续的帷幕；压力过大，会使裂隙扩大或引起岩体抬动变♪形而形成新的裂隙，反而破坏了岩体的完整性，尤其在接触段灌浆时，压力过大会导致坝体劈开。因此在灌浆过程中要控制好灌浆压力，根据不同的地层和先期灌浆孔的吸浆量，及时调整灌浆压力，增加水泥灌入量，保证灌浆工程质量。

3.3 灌浆材料

根据地层的渗透性，选择合适的灌浆材料能提高灌浆效果。目前选择的材料有普通水泥、地勘水泥、磨细水泥和超细水泥。帷幕灌浆一般采用普通水泥；有特殊要求时，可采用磨细水泥或超细水泥，能扩大灌浆扩散半径，增加水泥的灌入量；在动水位、透水性大的地层可采用地勘水泥，能防止灌浆扩散半径过大，有利于帷幕的成幕。

3.4 灌浆段长

对于基岩地基灌浆，在实际施工中如果不进行控制，接触段灌浆段长往往会超过2m。这样做看似对灌浆质量影响不大，容易忽视，实际对灌浆质量是有很大影响的。根据多年施工经验，坝基渗漏问题主要在接触段，施工过程中特别要控制好接触段的灌浆质量。一般情况下，灌浆段长度控制在5m左右为宜；如遇破碎带或裂隙发育不均一段，则应缩短到3m左右；如遇集中渗漏带，应单独分段灌浆，这样才能保证灌浆质量。

3.5 浆液变换

按设计要求，灌浆的浆液浓度应由稀到浓逐级变换，采用3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：1五个比级。根据简易压水试验Lu大小，选择合理的开灌比和不同初凝时间与细度的水泥，先期灌段£要充分注意临界水灰比，以指导今后的灌浆，使灌入量达到要求。浆液在变级过程中，当浆液变浓一级后单位时间吸浆量明显变小，变浓前一级水灰比就是临界水灰比。为保证灌浆质量，尽量扩大吸浆量，在灌浆过程中对临界水灰比进行分析，确保浆液变级的合理性。

3.6 特殊情况处理

灌浆过程中发现串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可以进行灌浆，但应以一泵灌一孔。否则应将串浆孔用塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，再进行扫孔、冲洗和灌浆。灌浆工作必须连续进行，若因故中断，可按照下述原则进行处理：应及早恢复灌浆，恢复灌浆时，应使用开灌比级的浆液进行灌注，恢复灌浆后，如注入率较中断前的减少很多，且在短时内停止吸浆，应采取补救措施。灌浆过程中如回浆变浓，要换用相同水灰比的新浆进行灌注。

4 结语

帷幕灌浆技术作为目前水工建筑物基地防渗的主要方法，其在工程实践中所取得的效果是毋庸置疑的。只要我们在施工工程中严格按照操作规范施工，紧抓施工技术要点，加强施工质量的监控，保证施工的高质量完成，从而促进水利工程的正常运行。