摘要：灌浆施工是我国水利水电工程施工的一个重要部分。尤其在各大坝的防渗修补和建设工程中应用更为广泛，科学合理的进行灌浆施工水利水电工程有着重要的意义。本文主要介绍如何科学进行灌浆施工和后期的质量管理。
关键词：水利水电工程；灌浆施工；质量管理
前言
水利水电为我国的基础设施和产业提供了良好的保障。中国特殊的地理条件导致了水资源分布不平衡，制约着国民经济发展，所以水利水电工程在经济发展过程中显得尤为重要。我国部分的水库大坝建造年代久远，年久失修，经勘察发现存在很多安全隐患，严重威胁人民的生命和财产安全，当时的技术落后，给修补工作带来一定的难度。当前首要任务就是制定合理科学的修补方案，对水库大坝进行除险加固，创造良好的生态环境。
1.水利水电灌浆
灌浆是使用一定的压力，把浆液压进土层或建筑物中的空隙、裂隙及孔穴，起到修复建筑物和改变抗渗性的作用［1］的工程技术。灌浆技术相比其它技术，具有非常突出的优点，特别是在防渗漏修补方面，可以提高建筑的整体性、防渗性等，因此被广泛应用于水利水电工程中[2]，且贯穿整个水利水电工程，所以灌浆施工技术要求非常高，施工人员必须掌握技术重点，采取有效的措施才能保证工程的质量。
2.水利水电灌浆的施工技术
2.1 钻孔施工
钻孔施工是灌浆施工的前期工作，严格的钻孔施工是灌浆施工顺利进行的保障。钻孔时必须保证孔壁均匀和直孔正直；钻孔施工完成后一定要进行冲洗，冲洗钻孔和裂隙中残留的铁砂粉和其他杂质有利于浆液和岩石胶的凝聚。除此之外更为重要的是钻孔顺序，依次进行前三孔钻孔灌浆测试，其吸水量、压水试验等指标是否达到施工要求，若均已达到设计要求，就可以省去后序孔的灌浆操作，加快工程进度，缩短工期，节约成本。
2.2 灌浆施工
灌浆材料的选择：施工过程中，根据不同设计标准选择不同的材料，常用的材料是粉煤灰水泥、水及外加剂混合的水泥浆。水泥浆的质量直接影响工程的质量，所以为了保证工程质量，灌浆前应将灌浆材料制成方体的测试样本，并按要求进行测试。
灌浆施工方法：灌浆施工常用的方法有纯压式和循环式。将灌浆单沿浆管直接压入钻孔的方式称为纯压式。此方法不需要循环，操作简易，但易造成小裂缝堵塞，不利于填满裂缝，而常被用于大裂缝的岩层填补。同时对施工过程孔深有一定的要求，应控制在10～12m的范围内，且要求灌浆浓度较高。循环式主要分为两种，孔口循环和孔内循环。孔口循环是浆液在空口发生消魂环后在灌入钻孔，是结合纯压式和循环式的一种方法。孔内循环是指浆液在内管和外管间进行消魂环，这样可以提高浆液的流动性防止其凝固，大大减少颗粒的沉淀，提高灌浆的质量。
灌浆顺序:（1）一般采用高压灌浆的方法来实现自上而下分段灌浆法，优点是能效地减少施工过程中的事故，此方法在岩层倾角较大或岩层分散的地区较为常见[3]。一次性将孔钻好后，采用分段进行灌浆，当灌浆达到3～5m范围内应立即进行压水和冲洗工作，待灌浆凝固后就可进行下一段灌浆工作。此方法的缺点是工作周期长，需要经常移动施工设备，从而增加成本。（2）传统的灌浆方法为一次灌浆法。一次灌浆法一次性到位，不需要增加其他工序，对于孔深小于10m的普通孔此方法最合适不过，但施工过程遇到裂缝较少和透水性不大的岩石，此方法并不适应，只能采用分段灌浆的方法。（3）自下而上分段灌浆法可以大大提高施工效率，通常根据3-5m的施工标准自下而上分段灌浆，上下段之间要确保连续性，同时还要设置灌浆塞，才能确保灌浆工作的顺利进行。
3.质量管理
3.1 检查验收、把好质量关
以Y水库为例。水库原设计洪水标准为20a一遇设计，200a一遇设计，对应设计洪水位为171.99 m (黄零高程，下同) ，校核洪水位为172.33m。水库正常蓄水位为171.20 m，死水位为166.37m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆勘察发现，原设计的洪水标准已不能满足实际要求，随时威胁水库附近居民的安全，经专家评定该水库大坝为三类坝。为解除安全隐患，构建和谐生态环境，必须排除水库的险情加固坝体。根据水库实际情况和《防洪标准》( GB50201—94 )［4］对Y水库进行洪水复核，提高设计标准，设计洪水标准30a一遇，相应设计洪水位为172.15 m，校核洪水标准300a一遇，相应校核洪水位为172.43m。
勘察发现坝体存在问题：（1）迎水坡护砌不完整，石块干砌的低护坡平整，但是石块间的缝隙较大且长杂草。石块护坡上方为不平整的草皮护坡。背水坡情况更不乐观，长期缺乏管理，杂草丛生，坝界不清导致村民将路挖到坝坡上增大了水库的安全隐患。高处的砖砌的渡槽已经严重老化，排水沟被淤泥和杂草覆盖，起不到任何作用。（2）坝顶被超载的车辆经过，已经受到严重破坏。（3）大坝背水坡高处的排水沟受到杂草和淤泥的覆盖，导致坡被长期处于潮湿状态,不利于大坝渗流的稳定。经计算，当土体容许水力坡降小于坝基面全风化表层的水力坡降时,坝基面全风化表层将会发生渗透变形。
3.2 施工方案的科学、合理性
根据坝体存在的问题和对比类似工程修复案例分析，得出两种修复方案：劈裂灌浆和单管高压旋喷桩。
经过各个方面的对比发现在坝轴线上钻孔使用压力将浆液灌入的劈裂灌浆的方案可以有效节约成本，但是工艺要求高，一旦失误，坝体将会更难修复，成本会更高。该方案存在较大的风险，不建议采用。
单管喷射灌浆用高压泵将水泥通过高压软管和管嘴形成喷雾对土体进行强制混合填充，结合由设计速度的提钻杆形成一定强度的地下防渗结构，构成完整的地下防渗墙。单管高压旋喷有着易固结、整体性好、持久性好等特点，且单管高压旋喷工程工艺成熟，能从根本上解决坝体渗漏的问题。所以建议采用单管高压旋喷的方案来对坝体进行防渗加固。
3.3 灌浆施工的质量管理
3.3.1 灌浆施工
施工前准备：严格按照标准进行造孔和地面喷射试验。结合岩层特点，采用75型和600型地质钻机混合进行造孔，根据不同岩层的不同特点，选择不同型号钻机，可以加快造孔速度，成孔率更高。实际孔位与设计孔位偏差应控制在1～2cm,钻孔偏斜不超过0.6% ，有效深度大于设计墙底深度0.3m。造孔时一定要进行严格的测量，一旦出现较大的偏差应立即在相邻的位置重新造孔。下喷射管前应检查设备是否正常运行，再进行地面喷射试验，将喷射管放到设定深度的同时要确保喷嘴位置的正确。下管和低压送浆可以有效防止喷嘴堵塞。
喷射灌浆: 严格按照施工方案和标准进行喷射灌浆。将设备调试到设计值时，采用高压旋转喷射的方式对孔低进行喷射直至浆液循环至孔口后，以一定的速度按自下而上的喷射顺序连续喷射。
3.3.2 施工后期设备的处理和防渗墙体的质量检测
灌浆喷射施工完毕后要注意灌浆设备的冲洗，有利于下一工程的顺利进行和设备的保养。在一定的时间内对防渗墙体进行检测，观察墙体的完整性和均匀性，取墙体部分样本进行测试，若一系列参数表明坝体的渗透系数、抗压强度、透水率等参数均已达到设计要求，则说明坝体得到良好的修复和改善。
4.结语
在水利水电工程灌浆施工的过程中，任何一个环节出问题都可能会百姓生活带来严重的后果，虽然我国的灌浆施工工艺已经很成熟，但是施工者在施工的同时，一定要科学严谨按照设计标准进行科学地进行灌浆施工，严格地实施质量管理，才能使灌浆施工技术更好的造福人类。
参考文献
[1]卢天文.水利工程中灌浆工艺技术的应用［J］.黑龙江水利科技2014,(04):42.
[2]张全保 .水利水电工程施工中关于新技术的应用分析［J］. 科技风,2015(21):131.
[3]魏庆军.水利水电工程灌浆施工技术与质量管理措施分[J］.科技传播,2013(03)：76.
[4]邵文秋.试析水电工程中灌浆施工技术［J］.建筑•建材•装饰，2015(14) : 234－235.
论文作者:杨远勇
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/10
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