彭兆强

摘 要：在水库除险加固施工中，帷幕灌浆技术是使用最广泛的灌浆技术。帷幕灌浆不仅具有极佳的防渗漏功能，而且能够降低灌浆施工成本。本文介绍帷幕灌浆技术的施工条件和施工流程。同时，分析了各种外部因素的影響，并提出了相应的解决措施，以提高帷幕灌浆技术的施工效果。

关键词：帷幕灌浆技术；水库；除险加固

中图分类号：TV697 文献标识码：A

0.引言

为了保证水库的运转安全性，应当定期对水库库体进行保养与维护，其中最重要的维护内容是对水库库体进行除险、加固处理，以防止水库库体发生安全事故。在水库库体的除险加固过程中，使用最广泛、实施效果最显著的灌浆技术的是帷幕灌浆技术，通过该技术不仅能够保证库体的安全性，而且通过较低的工程造价就能够解决水库渗漏问题。

1.帷幕灌浆施工方法及流程

1.1帷幕灌浆施工条件

帷幕灌浆施工之前，必须确保其帷幕垫层混凝土强度能够达到28天的设计强度，且在达到设计强度的70%才能进行施工；进行帷幕灌浆之前，按照灌浆施工设计要求，对指定钻孔进行灌浆试验，且编写对应的灌浆试验手册，再根据设计要求和实验结果知道灌浆实施工；进行帷幕灌浆之前，需要进行抬动检测设备的安装，实现在灌浆过程中，保证抬动值在设计范围之内。

1.2帷幕灌浆施工方法

灌浆的方法包括两种，分别为：全孔一次灌浆、全孔分段灌浆。全孔一次灌浆适用于地质条件较好、安全隐患较小的情况；其他情况则更适合采用全孔分段灌浆，常用的全孔分段灌浆方式包括：自上向下分段灌浆、自下向上分段灌浆、综合分段灌浆、孔口封闭自上向下灌浆等：

（1）自上向下分段灌浆，即进行钻孔作业的同时完成灌浆作业。其优点在于：上部完成灌浆的地层对下部地层产生压力，能够提高下部地层的灌浆质量；但是缺点在于：必须等待水泥浆完全凝固之后，才能进行下部地层的施工作业，因此灌浆施工周期较长。

（2）自下向上分段灌浆，即当钻孔深度达到设计深度后，从下至上完成灌浆作业。其优点在于：不需要等待水泥浆完全凝固，再进行灌浆作业，能够有效缩短灌浆施工时间，提高施工作业效率；但是缺点在于：由于上部地层的灌浆压力不够，可能会影响下部地层的灌浆质量，容易导致反浆现象。

（3）综合分段灌浆：即结合了自上向下分段和自下向上分段两种方法，主要运用于地质情况较为复杂、钻孔深度较深时的灌浆施工工作。

（4）孔口封闭自上向下灌浆：即改进的自上向下分段灌浆，主要工作原理是：在钻孔孔口安装封隔器，接着从上向下开始分段完成钻孔作业和灌浆作业。其优点在于：施工操作比较简单，不仅能够大幅度缩短施工时间，而且能够有效降低施工作业成本；其缺点在于：施工作业需要大量的水泥浆和管线。

1.3帷幕灌浆施工作业流程

帷幕灌浆施工作业流程包括：施工前准备、钻孔、钻孔冲洗和压水试验、灌浆和封孔。图1为典型的帷幕灌浆施工流程示意图，下面将结合示意图对帷幕灌浆施工流程作进一步解释说明。

1.3.1灌浆施工前准备

（1）钻孔间距和布置形式：帷幕灌浆的钻孔作业通常使用金刚石或硬质合金钻头的回转式钻机进行，设计要求如下：①钻孔深度与图纸设计孔深误差小于10cm；②钻孔深度符合图纸设计规定和要求；③钻机上应当安装平正稳固，确保孔口管方向与图纸设计要求相一致。

（2）灌浆材料确定：帷幕灌浆施工使用的水泥浆，必须按照《土坝坝体灌浆技术规范》、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》等规范的要求进行配制；外加剂与化学材料的添加需要通过室内试验、现场灌浆方法和监理人员建议等。灌浆施工过程中所使用的水泥浆，在进行灌浆操作前，必须根据设计要求进行过筛处理。

1.3.2钻孔施工

钻孔是进行帷幕灌浆施工的前提，必须按照图纸设计和监理要求进行钻孔作业，钻孔作业时应当重视钻孔孔口的高程，确保孔口位置与设计图纸位置之间的误差较小，防止出现止水、止浆的现象。

1.3.3冲洗和压水试验

在进行帷幕灌浆操作之前，必须对钻孔进行冲洗，冲洗完成的标准为钻孔内反出清水。完成钻孔冲洗后，需要进行压水试验，计算透水率。钻孔冲洗和压水试验的注意事项如下：

（1）冲洗钻孔的压力应为灌浆作业压力的80%，当灌浆压力超过1MPa时，则选用1MPa为现场使用的灌浆压力；对于冲洗风压，则选用50%的帷幕灌浆压力，当灌浆压力超过0.5MPa时，则选用0.5MPa为现场使用的灌浆压力。

（2）冲洗时间必须超过30min，且必须等至钻孔反出清水之后10min；如果反水没有达到的要求，则继续进行钻孔冲洗；如果进行冲洗的钻孔邻近有正在进行灌浆施工的钻孔，或者邻近的灌浆施工没有超过24h，则禁止进行冲洗施工。

（3）对于岩溶与断层等存在大裂隙的地区，是否需要进行钻孔冲洗以及钻孔冲洗方式应当通过项目设计、现场试验、建立管理来确定。

1.3.4灌浆施工

（1）水泥浆搅拌：①水泥浆液必须搅拌均匀，并测定和记录水泥浆液的密度和黏滞度等参数；②当使用普通搅拌机进行水泥浆液搅拌作业时，搅拌时间应不少于3min；当使用高速搅拌机进行水泥浆液搅拌作业时时，搅拌时间应不少于30s。水泥浆液在进行搅拌作业前应通过过筛处理，水泥浆液从开始配制到使用完毕的时间应当少于4h。

（2）集中制浆：①集中制浆站用400L高速搅拌机拌制浆液，使用250/50水泥浆泵将水灰比为0.5∶1的水泥浆液泵送至各灌浆作业点，然后在各灌浆点测定水泥浆液的密度，最后根据各灌浆点的灌浆作业需求对泥浆进行调制和使用；②水泥浆液的温度应保持在5℃～40℃，如果使用温度超出以上温度范围，则被视为废浆。

（3）水泥浆质量控制：根据水泥浆配制流程，采用如下方式进行水泥浆的质量控制：①制浆材料必须称量且搅拌均匀；②钻孔冲洗时，将钻孔内的沉积物如：树干、沉砂等清理干净；③过滤清除泥浆池内的沉砂和漂浮物；④定期清理水泥浆池；⑤通过专用检测仪器对水泥浆组分进行检测。endprint

（4）灌浆施工：①运用循环式孔底全孔灌注的方法进行灌浆施工作业，应当将注浆管钻至钻孔深度0.5m～1.0m；②开始灌浆施工作业前，先使用稀水泥浆进灌浆，然后3min～5min之后，增加水泥浆稠度；③使用“少灌多复”的方法进行灌浆施工作业，并且每次灌浆施工作业的间隔时间不少于5d；④使用错位灌浆、逐渐加密的灌注方式进行灌浆，首先完成第一序孔的灌浆，然后继续下游排孔的灌浆施工作业。

（5）完成钻孔的灌浆施工后，当水泥浆完全压实后，在使用含水量式中的土料进行压实，最后进行封孔。

2.灌浆施工问题及处理方法

2.1灌浆中断及处理

帷幕灌施工作业浆可能会因为各种突发原因而造成突然中断，常见突发原因主要包括：现场停电、机械设备故障、管线堵塞和管线破裂等。常用的灌浆施工作业中断的解决措施包括：

（1）改善材料性能。

（2）提升防范工艺。在灌浆施工过程中需要重视如下几个问题：①严格把控灌漿材料质量，了解灌浆材料性能，及时检查管径作业管路连接情况，及时检查、处理灌浆材料的质量问题、管道堵塞、破裂等问题；②管路检查无误后，及时调整压力表误差，保证其真实性、准确性；③灌浆施工过程中，管路会因为灌浆压力过大而出现破损或堵塞，需要及时对灌浆泵进行清洗；④定期检查施工现场的水电情况，防止停电造成帷幕灌浆施工作业的中断；⑤保持灌浆施工作业现场环境的清洁与干燥，防止钻孔内的水泥浆液上返造成线路短路。

2.2漏浆现象及处理

由于灌浆施工的机械设备通过管路连接，如果管路之间存在很多间隙、裂纹，则灌浆压力过大时会发生漏浆现象，导致水泥浆的灌入值大于设计值。漏浆现象常用以下措施加以解决：

（1）采用较低的灌浆压力，在特殊情况下可采用水泥浆自流的方式进行灌浆施工作业，当水泥浆液的流动性降低之后再逐步提高灌浆压力。

（2）灌浆施工中如果遇到持续进浆的现象，则应当暂停灌浆施工作业，当水泥浆逐渐凝固之后，再重新进行灌浆施工作业，这样能够防止因为水泥浆体积过大，造成灌浆压力提高。

（3）如果灌浆的速率过快，容易导致灌浆压力身高，通过将灌浆速率保持在30L/min～40L/min，并同时提升水泥浆的浓度，当进浆量下降之后，再进行灌浆压力的提升。

2.3不吸浆、只吸水现象及处理

不吸浆、只吸水现象主要通过漏浆量异常或漏水量异常来表现，而导致漏浆量异常或漏水量异常的原因主要是：不合理的施工方法出现了不吸浆、只吸水的情况；为了按时完成灌浆施工，导致没有进行压水试验，就开始灌浆施工作业，导致钻孔出现外漏现象，进而造成漏浆量或漏水量的异常。因此，在灌浆施工作业时，临近钻孔必须开展压水试验，不准全孔结束、从上向下钻孔完成之后再开始灌浆施工作业，防止出现不吸浆、只吸水的现象。

结语

帷幕灌浆技术广泛地应用于水库除险加固过程中，不仅能够防止水库库体发生渗漏情况，而且能够确保水库库体的稳固。本文首先介绍帷幕灌浆技术的施工条件，并解释说明了具体的施工流程。同时，分析了各种外部因素的影响，，并提出了相应的解决措施，以提高帷幕灌浆技术的施工效果。

参考文献

[1]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.

[2]彭小学，郭便玲，王卷霞.帷幕灌浆技术在水库除险加固工程中的应用[J]. 河南水利与南水北调，2011（24）：66-66.

[3]覃媛.关于帷幕灌浆技术在水库除险加固工程中的应用探究[J]. 低碳世界，2017（1）：103-104.endprint