帷幕灌漿在水閘除險加固中的應(yīng)用

　　病險水閘的存在，嚴(yán)重威脅了周圍建筑物及人員的安全。而使用帷幕灌漿技術(shù)進行病險水閘的除險加固，可以較好的防止水閘發(fā)生滲透破壞。因此，基于這種認(rèn)識，文章對帷幕灌漿在水閘除險加固中的應(yīng)用問題展開了探討，從而為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

　　《水利水運工程學(xué)報》(雙月刊)創(chuàng)刊于1979年，由國家水利部主管，南京水利科學(xué)研究院主辦，是面向國內(nèi)外水利、水運工程行業(yè)公開發(fā)行的學(xué)術(shù)性刊物，并已加入《中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)》和“中國期刊網(wǎng)”;(ChinajournalNet).《水利水運工程學(xué)報》主要報道水利水電、水運、海洋和土木建筑等工程的規(guī)劃、可行性研究、設(shè)計、科研、施工、監(jiān)理和管理等眾多方面的新理論、新技術(shù)、新方法和新成果。

　　受技術(shù)條件和地質(zhì)條件等多種因素的影響，一些水閘在建設(shè)的過程中存在著較多的質(zhì)量隱患。而經(jīng)過長期使用，這些水閘不是出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，就是出現(xiàn)加大縫隙，容易對堤壩產(chǎn)生滲透破壞。為此，有關(guān)部門在近幾年加大了對水閘除險加固技術(shù)的研究力度，繼而為帷幕灌漿技術(shù)在水閘除險加固工程中的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

　　1 帷幕灌漿技術(shù)概述

　　所謂的帷幕灌漿技術(shù)，其實就是利用機械設(shè)備進行不良地層切割與摻攪，然后通過向形成的裂縫灌入水泥漿液，從而降低地層滲透壓力的一種灌漿技術(shù)。而之所以能夠起到減少地層滲漏量的作用，是因為采取該技術(shù)可以使?jié){液在地層形成多個阻水帷幕，所以能夠起到除險加固的目的。就目前來看，帷幕灌漿技術(shù)主要有兩種，即分段灌漿方式和全孔一次方式。在工程地質(zhì)條件和施工條件較好的情況下，才能使用全孔一次灌漿方式。而在現(xiàn)實生活中，病險水閘的地質(zhì)條件基本無法滿足這一要求，所以工程中應(yīng)用較多的灌漿方式為分段灌漿方式。

　　2 帷幕灌漿在水閘除險加固中的應(yīng)用

　　受水閘建設(shè)選址條件的限制，某工程水閘閘墩在長期使用后局部出現(xiàn)了裂縫。為避免裂縫進一步擴大，同時避免鋼筋繼續(xù)被腐蝕，需要對該病險水閘進行除險加固。按照設(shè)計要求，可以使用帷幕灌漿技術(shù)進行水閘除險加固。在詳細(xì)勘查整個工程的地質(zhì)和水文地理條件后，確定使用自上而下和孔內(nèi)來回循環(huán)的方式施工。在施工的過程中，需要采取高壓灌漿方式，孔間距為2m，排距為1.5m。

　　2.1 施工材料選擇

　　在開展灌漿施工之前，需要根據(jù)工程設(shè)計及規(guī)范要求合理選擇施工材料。而灌漿材料不僅需要柔軟，還需要具有較強的可灌性能和親水性能。在膠凝時間方面，還要能夠根據(jù)要求隨時進行調(diào)節(jié)。由于水閘閘墩所處環(huán)境濕潤，還要求漿液具有較高的粘結(jié)強度，并且具有一定的抗?jié)B性�？紤]到這些問題，該工程需要使用425號硅酸鹽水泥為灌漿材料。針對裂縫較大的位置，需要在水泥漿內(nèi)加入速凝劑和減水劑等外加劑。而材料的摻入量需要根據(jù)實驗結(jié)果確定，并且經(jīng)監(jiān)理部門批準(zhǔn)。

　　2.2 施工流程確定

　　根據(jù)相關(guān)施工規(guī)范可知，灌漿施工主要使用巖心鉆探進行成孔，然后使用頂壓式注塞壓力灌漿法灌漿。在施工的過程中，需要遵循自上而下的方式，而帷幕孔共有兩排，需要先進行下游排孔施工，然后再進行上游排孔施工。在對排孔施工的過程中，還要按照I、II、III的順序進行施工。如設(shè)有加密孔，還需要在最后進行加密孔施工。針對同一帷幕線的鄰近先序孔，需要在基巖15m以下進行后續(xù)孔施工。同時，使用孔口封閉和孔內(nèi)循環(huán)方法進行帷幕灌漿，射漿管需要使用鉆桿，并且延伸至灌漿底部，距離孔底不超過50cm。在進行孔口部位施工時，需要使用阻塞循環(huán)灌漿方式，并且確保尾管離孔底的距離不超過50cm。此外，施工過程中一旦發(fā)生漏將、串口和冒漿等問題，需要上報監(jiān)理部門，并尋求合理的處理方案。

　　2.3 灌漿孔設(shè)置

　　根據(jù)工程設(shè)計要求，可以分序列進行灌漿孔的設(shè)置。在設(shè)置的過程中，需要確保每兩個孔之間的距離相隔2m，并且確保實際鉆孔位置與設(shè)計位置相差不超過10cm。一旦出現(xiàn)特殊情況，需要及時上報監(jiān)理部門，然后進行孔位的調(diào)整和記錄。在鉆孔的過程中，需要根據(jù)循環(huán)灌漿分序原則在相同時間段進行同次序孔的施工。需要注意的是，成孔質(zhì)量將直接影響帷幕灌漿施工質(zhì)量，所以需要確保成孔施工效果。所以在設(shè)施鉆孔機械時，需要做好場地的清理工作，并且根據(jù)工程情況合理進行設(shè)備搭設(shè)，從而確保鉆孔設(shè)備在施工的過程中處在穩(wěn)定工作狀態(tài)。而在鉆孔過程中，每實施一個灌漿孔鉆進操作時，需要進行孔斜檢測。如果孔深大于30m，則需要每隔5m就檢測一次。該工程孔深16m，總孔數(shù)約為150個，每次鉆孔僅需要進行一次孔斜檢測。

　　2.4 鉆孔沖洗及試驗

　　在正式灌漿之前，需要進行鉆孔沖洗和壓水試驗。因為，打孔過程中會遭遇孔壁巖土層，并且使孔內(nèi)形成光滑界面，容易對灌漿效果造成影響。所以在各個灌漿階段，都需要采用高低壓脈沖沖洗方式進行鉆孔的沖洗。而采取該方式需要每隔5分鐘就進行高低壓頻率的轉(zhuǎn)換，并且直至孔道回水清凈才能停止沖洗。在分段灌漿的過程中，還要進行壓水試驗。具體來講，就是每隔一段時間進行依次壓入水量值的讀取，并且在孔道吸水穩(wěn)定后停止壓水。而在試驗的過程中，需要將壓水壓力控制為灌漿壓力的4/5。

　　2.5 灌漿施工過程

　　由于采取的是分段灌漿施工，所以在施工時需要合理進行灌漿段長度的控制。而該工程灌漿第一段灌漿長度需要在2m以內(nèi)，并且開展灌漿試驗。同時，其他孔道灌漿段長度需要控制在5m以內(nèi)。在試驗開展的過程中，需要利用灌漿壓水自動記錄儀進行施工過程的實時監(jiān)控，并且做好試驗記錄，從而確保工程的質(zhì)量。另外，在實際施工的過程中，也可以根據(jù)施工情況進行灌漿段長度的調(diào)整。而遵循灌漿液配比由稀至濃的原則，需要按照3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：1、0.5：1的順序進行六級漿液的灌注。在吸漿量大于1800L時，可以使用摻入外加劑的漿液。在進漿率超過30L/min時，可以跨級變更漿液濃度。根據(jù)工程的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文特征，可以設(shè)定孔深在0～4m之間的灌漿孔承受灌漿壓力為0.2MPa，并設(shè)定孔深在4～8m之間的灌漿孔承受灌漿壓力為0.4MPa。同時，還需設(shè)定孔深在8～12m之間的灌漿孔承受灌漿壓力為0.6MPa，而孔深在12～16m之間的灌漿孔承受灌漿壓力為0.8MPa。

　　2.6 灌漿質(zhì)量驗收

　　順利完成灌漿操作后，需要安排專人進行工程質(zhì)量驗收。具體來講，就是對帷幕灌漿施工質(zhì)量及形成的防滲帷幕的效果進行檢查。一旦發(fā)現(xiàn)某段帷幕效果不佳或施工質(zhì)量不達標(biāo)，還需要求施工人員補打灌漿孔，并且再次進行灌漿施工。完成灌漿質(zhì)量驗收后，需要使用壓力灌漿等封堵法進行孔洞密封。具體來講，就是使用5：1的水泥漿進行孔洞內(nèi)漿液的置換，并且將灌漿壓力設(shè)施為0.5h純壓。而該工程在進行帷幕施工后，水閘滲水量明顯減少。

　　3 結(jié)語

　　總而言之，利用帷幕灌漿技術(shù)進行舊、病水閘的除險加固，能夠取得良好的除險加固效果，從而為我國水利建設(shè)事業(yè)的發(fā)展做出重要的貢獻。所以，相關(guān)部門還應(yīng)加強對帷幕灌漿技術(shù)在水閘除險加固中的應(yīng)用問題的研究，從而更好的運用該技術(shù)為水利事業(yè)的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

　　參考文獻

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