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水利水电工程灌浆施工技术的应用研究张航

发表时间：2020/6/12 来源：《基层建设》2020年第6期作者：张航

[导读] 摘要：对于水利水电工程来说，灌浆施工技术的应用不仅可以为建筑物整体的防渗漏工作奠定良好的基础。

        桂林利源水电建设有限责任公司广西桂林 541001
        摘要：对于水利水电工程来说，灌浆施工技术的应用不仅可以为建筑物整体的防渗漏工作奠定良好的基础。同时也能够凭借其自身操作简单，可操作性较强的这一显著特点来有效加强工程的质量管理。为此，施工人员要不断创新与完善灌浆施工技术，以此来进一步增强水利水电工程施工的质量控制，进而大大提升水利水电工程整体的施工质量。
        关键词：水利水电工程；灌浆施工技术；应用
        引言
        水利水电工程是建筑行业中较为复杂的施工项目，在施工过程中，其受环境的影响较多，很多施工问题难以进行有效把控。随着技术的不断更新，水利水电施工技术变得愈加多样化、先进化，能够合理地应对各种不同的生态因素、物理因素。但在灌浆施工过程中还是会遇到灌浆系统不完善、设计不够合理等各种问题。为了保障施工质量、提高施工效益，就必须对灌浆施工过程中存在的问题进行具体研究、具体分析，找到问题的关键点，针对问题找到合理的解决方式。
        1灌浆施工概念
        灌浆施工是一种复杂的系统性结构，这种“最优化”意义下的系统采用工程分析进行最优化处理，处理方法在子系统之间进行耦合变量链接，最终达到最优化效果。在当前的系统运行之下，主要从两个方面进行分析，一是采用工程观点，来决策变量和施工控制，这一方面的观点主要来验证该技术的可行性。另外一个方面，是在系统运行一段时间之后，对系统发生的改变进行新的状态变量输入灌浆数学模型进行分析，并且以此来判定系统的稳定性。
        灌浆的作用如下：使孔隙和裂隙受到压密，所谓的压密作用就是挤密和压密，最终使地层的密力学性能得到提高。灌浆的浆液使凝成的结石对原有的地层缝隙进行填充，这样的填充作用能够提高地层的密实性，从而更容易展开工作。在经历前两步的作用之后，地层中的化学物质会和填充的浆液进行反应，从而形成“类岩体”，这就是灌浆施工的固化作用。前期工作一完成，灌浆施工的任务几乎就完成了，最后最重要的结尾工作就是粘合作用的目的--利用浆液的粘合性，对脱松的物体进行粘合，最终改善各个部分联合承载能力，使工程严密程度升高。
        2灌浆施工技术类型
        2.1无塞灌浆法
        无塞灌浆法的特点是：自上而下、循环灌浆，不凝结且不封闭孔口。无塞灌浆法在施工前要先在指定地点钻出一个比帷幕灌浆孔更大的孔洞，以直径比帷幕灌浆孔大20cm左右、深度在2m左右为准。钻好后在孔洞中放入用于喷射浆液的管道，通常以无缝钢管代替即可。将回浆料管道设置在钻孔杆件和L型孔壁之间的空间。接下来的灌浆方法则与帷幕孔口密封的方法类似。无塞灌浆法的特殊之处在于每完成一段孔径的灌浆施工后就可以将钻杆拔出，装上相应的施工设备进行下一段孔径的施工，无需等待已施工的浆液固结。其优势在于对常见的帷幕灌浆法进行了改进和优化，极大地压缩了施工时间，提高了施工效率。经过实践对比可以发现，无塞灌浆法比有塞灌浆法所节约的时间将近总施工时间的一半，并且避免了因为施工不当造成的返工现象，同时提高了帷幕灌浆的施工质量。灌浆施工完成后通过对施工效果的检验，发现无塞灌浆法所建设的目标工程比有塞灌浆法所建设的目标工程在抗水压能力方面提高2～10倍，并且无塞灌浆法能够实现连续性的抗渗漏，对于常年浸泡在水中的工程尤为适用。除此之外，无塞灌浆法的极限抗渗水平和抗疲劳水平也比有塞灌浆法高得多。
        2.2混凝土裂缝灌浆施工技术
        开展水利水电基础工程建设使用最广泛的一种技术就是裂缝灌浆施工技术，这种施工技术主要根据施工的实际情况增强工程的抗水压和防渗能力。

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近几年，我国的混凝土裂缝灌浆施工技术取得了非常重要的进步和发展，特别是运用环氧灌浆施工技术对整个工程的施工质量有很重要的作用，但是需要施工人员完成以下几个方面的工作：首先，施工人员要掌握裂缝灌浆施工技术的原理，还可以利用水泥灌浆机灌入固结后的高强度水泥浆，从而灌入裂缝中的浆体呈现分散、膨胀和固结，最后填充整个裂缝，以此有效防止出现渗水问题。其次，施工人员要根据裂缝情况科学选择灌浆加固施工技术，比如，使用V型槽施工方式在网状裂缝中灌入环氧树脂，从而保证整个裂缝坝体的强度和稳定性。
        2.3诱导灌浆施工技术
        诱导灌浆施工技术在水利水电工程中最为常见，因为它就是根据水利水电工程的需求而设计出来的。不仅能够有效阻挡土体的测量压力，还能对渗水和漏水起到较好的预防作用。诱导灌浆技术在施工前要规划好浆液的流动路线及范围，基于此点，诱导灌浆除了能起到应有的防渗防漏作用外，还能对工程地基起到一定的加固作用。除了常见的诱导灌浆施工法外，电渗化学等灌浆技术也归属于诱导灌浆的范畴内。
        3水利水电工程灌浆施工技术的应用
        3.1钻孔施工
        钻孔在灌浆施工中也是十分关键的，特别是对于孔斜率有较高的要求。因此，在钻孔施工中，不仅要保持良好的水平垂直度，同时也要确保孔壁与直孔的均匀与正直。其中，帷幕深孔施工的难度最大，若两孔之间的距离较近，就一定要对钻孔的斜度进行测量，以此来有效减少对成孔的影响。另外，要特别注意钻孔的顺序，并要严格要求钻孔顺序与灌浆要相互相应。首先，被灌浆的钻孔为第一序列，接着要依次排列，以此来有效减少施工失误。其次，要利用压水试验来对吸水率进行检测，并要确保吸水率与工程设计要求相符合，进而省略过多繁杂的钻孔灌浆施工工序。
        3.2灌浆方式的选择
        目前，循环式灌浆与纯压式灌浆是我国现阶段最常用的两种灌浆方式。其中，循环式灌浆又被分为孔内循环与孔口循环。孔口循环就是在孔口完成注浆循环，其根本上是属于一种纯压式循环。而循环式灌浆不仅可以确保钻孔中的浆液始终处于流动的状态，同时也能够有效减少灌浆中的沉淀颗粒，大大提升浆液灌注施工的整体质量。另外，纯压式灌浆是无需循环浆液的，该种灌浆方式主要是沿着灌浆直管，将浆液直接灌入到钻孔底部，大多用于裂缝较大的岩层灌浆中，但需要注意的是，该种施工方法中的钻孔的孔深不能太大，且浆液比例一定要浓稠，以此来确保灌浆施工的有序开展。
        3.3合理控制灌浆顺序
        在灌浆施工中，最为常用的灌浆顺利分别为从下到上分段灌浆法与一次灌浆法。其中，从下到上分段灌浆法要求灌浆人员要充分做好钻孔工作，灌浆时从上到下进行分段，每段要依据3~5cm的标准来进行分段。另外，在灌浆施工中，一定要确保上下段灌浆的连续性，以此来有效节省灌浆设备的搬运时间，提高灌浆施工的效率。但由于该种方法只能用于岩石较为坚硬以及岩层倾角较小的施工条件下，因此就不能有效保证灌浆施工的质量。一次灌浆法要求钻孔的深度要深，以便能够顺着钻孔全长来顺利完成灌浆操作。据长期实践表明，一次灌浆法主要用于裂缝较少的岩石以及孔深深度超过10cm的钻孔当中；而从上到下分段灌浆法主要适用于岩层破碎度较大的地方。
        结语：近年来，水利水电工程受到社会各界的关注程度越来越高，因为其建设质量不仅影响着人们的日常工作和生活，还关系到人民生命和财产的安全。灌浆施工作为水利水电工程中十分重要的一个施工环节，对工程质量起着决定性的作用。
        参考文献
        [1]樊忠其.水利水电工程灌浆施工技术与质量控制[J].住宅与房地产,2017(18):290.
        [2]罗文胜.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用分析[J].珠江水运,2019(7):64-65.
        [3]史晶晶,张正.探讨灌浆施工技术在水利施工中的应用[J].水能经济,2017(8):108-109.