劉 斌

（深圳市廣匯源環(huán)境水務有限公司河源分公司，廣東 河源 517000）

水工建筑物實則是具有水流調控功能的興利除害建筑物，在實際建設階段，很容易因漏漿、串漿等施工問題引發(fā)滲漏病害，不但危及建筑物使用年限，而且還會削弱止水、控水性能，故此應充分運用帷幕灌漿施工技術改善水工建筑結構穩(wěn)定性，依托工況條件制定完善的技術優(yōu)化施工方案，便于在此項技術助力下優(yōu)化水利建設環(huán)境，為我國水資源合理調度提供重要保障。

1 水工建筑防滲漏處理中帷幕灌漿施工技術優(yōu)勢

1.1 易于操作

水工建筑防滲漏處理中灌漿施工技術多包含固結灌漿與帷幕灌漿技術，且每項技術均有鮮明特征。此次研究以灌漿深度更大的帷幕灌漿施工技術為主。該技術在實際應用階段具有易于操作優(yōu)勢，它主要需要施工人員按照既定孔距排列鉆孔，而后向孔洞內注入漿料，并在搭接作用下形成具備止水功能的防滲墻。該技術既能減小水流滲透率，又能起到水工建筑加固作用。只要施工人員先期做好準備工作，而后按照標準流程落實施工內容，即可順利竣工。因此，與5m 到8m 孔深不一的固結灌漿技術比較，帷幕灌漿施工更為簡便。

1.2 安全穩(wěn)定

帷幕灌漿施工技術應用期間，本身涉及的施工流程較為簡便，無論是漿料制作還是鉆孔作業(yè)，基本屬于無危險系數(shù)的施工內容。所以，此項技術施工安全性更強。同時，該技術在使用巖芯鉆機鉆進孔洞時，還具有標準的鉆孔深度要求，即對準孔洞進行鉆進作業(yè)，對應的水平偏差為10cm，而后在沖洗與壓水試驗中能夠改善孔位準確度與孔洞穩(wěn)定性。尤其在沖洗孔洞時，其中巖芯殘留深度低于0.2m，每五分鐘測量一次壓水試驗結果時，只有五次測量結果最大最小值誤差值都在10%以下，參照下列公式確定透水率（q）數(shù)值，方可認定為質量合格，從根本上保障帷幕灌漿施工質量。對此，以此技術建成的水工建筑物防滲墻更加安全可靠。

其中Q 為每分鐘注水量（L/min），P 為水壓（MPa），L 為試驗段長度（m）。求取q 值后需對照水工建筑防滲標準判定帷幕灌漿施工質量合格情況，通常需要保持在1Lu 到5Lu 以內，也可參照滲透系數(shù)（K）與q 的相關性評估帷幕灌漿施工技術防滲漏處理效果。

K（cm/s）除了可根據(jù)q 予以計算外，還可結合注入水體密度（ρ）、介質空隙率k，以及水體注入率（g L/min）、土層粘滯系數(shù)（η）進行取值。

由此參照滲透系數(shù)計算結果衡量水工建筑滲漏情況，亦能用于評估帷幕灌漿施工后防滲漏效果。

1.3 經(jīng)濟性強

考慮到水工建筑防滲漏處理難度較大，且涉及規(guī)模廣泛，若能運用帷幕灌漿施工技術，有利于借助低成本優(yōu)勢展現(xiàn)防滲漏處理經(jīng)濟性價值。一方面，源于該技術操作簡便，無需投入過多人力、材料成本。另一方面，鉆機型號選擇性較強，可從多個鉆機設備中依據(jù)工況需求選擇性價比高的鉆機設備，由此達到有效控制施工成本的目的。帷幕灌漿施工中多包含機械費（鉆機、灰漿攪拌機、灌漿泵）、人工費（高級工、初級工）、材料費（水泥、砂漿、鋼筋、排水管等），因材料費占比在70%左右，而此技術主要材料為水泥。故此能夠合理減少投入成本，與其它技術方案比較有助于控制工程造價，幫助施工企業(yè)節(jié)省投入成本，以期在防滲漏處理中取得更高的經(jīng)濟效益[1]。

2 水工建筑防滲漏處理中帷幕灌漿施工技術要點

2.1 鉆孔施工技術

帷幕灌漿施工技術應用于水工建筑防滲漏處理中，能有效消除水工建筑滲漏病害。其中在技術應用階段，應先行利用鉆孔施工技術鉆進水工建筑，通過鉆機設備為后期灌漿施工事項提供精準孔位。關于鉆機鉆孔深度相關要求，應結合（表1）所述要求控制好鉆孔偏差，以免影響鉆進質量，破壞整個帷幕防滲墻結構穩(wěn)定性。在鉆孔施工階段，施工人員務必將孔底偏差控制在2.5%孔深以內，最大不可超出100mm，否則將難以保障帷幕鉆孔施工質量。與此同時，在結合上文提及的壓水試驗內容沖洗孔洞并進行測壓時，還要觀察沖洗作業(yè)中其投放的孔洞沖洗用水澄清度，對應的孔洞沉積厚度應低于200mm，其沖洗水壓應為4/5 灌漿壓力。如若沖洗水壓在1MPa 以上，要求沖洗風壓為1MPa，未達到1MPa，多以0.5MPa 風壓為主。同時，鉆孔施工時，還要選擇適合的鉆進方法。

表1 帷幕灌漿施工階段鉆孔孔底允許偏差標準

如某小水電水庫大壩，其壩基建于軟弱基巖上，為提升建設穩(wěn)定性，專門采取帷幕灌漿技術處理大壩基礎。并選擇在砂礫地基處進行帷幕灌漿施工，由此實現(xiàn)防滲漏管理。該工程中針對透水率高于5Lu 的工段按照2m 孔距進行鉆孔。而5Lu 以下工段則將孔距設置為5m，并且將先導孔間距設于16m 左右，孔深高于5m，進而在此方法下促進鉆機平穩(wěn)運行。施工人員需對小規(guī)模內施工區(qū)域的地質環(huán)境展開細致觀察，保證選用的鉆機型號符合現(xiàn)場條件。

2.2 漿料制作技術

帷幕灌漿施工技術應用階段，最主要的是選擇質量優(yōu)良的漿料制作材料，以此增強帷幕灌漿防滲墻穩(wěn)定性。通常情況下，以普通硅酸鹽水泥為主，并將水灰比控制在1:2 到5:1 之間，結合具體工況確定漿料配比。同時，相關人員在漿料制作環(huán)節(jié)，還要盡量將水泥材料強度控制在P42.5左右，且摻入的黏土等輔料，塑性指數(shù)至少為17，黏粒含量應在40%以上。在使用攪拌機械進行制作時，也應當盡量選用低速運轉攪拌機，并將攪拌時間控制在至少30s。在漿料制作期間，還要安排試驗員準確測量并記錄漿料參數(shù)，包括黏度、吸水率以及密度、溫度等，達到施工方案規(guī)范后方可認定漿料制作完成。此外，還可以選用自密實壓漿材料作為漿料，此產(chǎn)品水膠比在0.26:1 到0.28:1 以內，3d 抗壓強度可達到20MPa，28d 抗壓強度為50MPa，初期使用時漿料流動度為10S，1h 后流動度為25S，經(jīng)過使用該產(chǎn)品即可為帷幕灌漿施工提供優(yōu)質漿料[2]。

2.3 灌漿施工技術

灌漿施工技術是決定帷幕灌漿施工質量的關鍵技術，在應用灌漿施工技術時，施工人員應當結合灌漿段以上巖層厚度（D）先行確定灌漿壓力（P）。

其中Po表示基巖表層段灌漿壓力允許值，m 代表表層段以下每深入基巖1m 對應的壓力增加值。

而后根據(jù)工況特征設置帷幕厚度。借鑒陳保增[3]學者的相關研究內容，在以集雨面積67.64km2且?guī)烊萘?7.6 萬m3的水庫水工建筑為研究對象時，此工程中壩高18.62m，長度47m，上下游壩坡比分別為1:0.1與1:0.836。此工程進行灌漿施工時，需利用下列公式求取帷幕厚度（T）和孔距（D）。

其中δ、J、H分別指代的是帷幕水頭衰減系數(shù)（該工程中取值0.7）、帷幕允許比降（10）、最大作用水頭（22.25m）。N 代表帷幕鉆孔排列數(shù)量（m），代入數(shù)據(jù)后該工程中帷幕孔距取值2.41m，最終結合水工建筑防滲漏處理標準將鉆孔鉆進深度設置在4m，并按照2m 的間距排列孔位，以0.4MPa 灌漿壓力開展灌漿作業(yè)，其余孔深條件下灌漿壓力規(guī)范如（表2）所示。

表2 帷幕灌漿施工技術孔深范圍與 帷幕灌漿壓力相關規(guī)范

2.4 封孔驗收技術

當施工人員完成灌漿施工任務后，需應用封孔驗收技術進行帷幕灌漿施工收尾，并在封孔前確定灌漿質量達標，即持續(xù)三次未見吸漿現(xiàn)象或灌漿量符合既定標準。之后利用上提法將孔內灌漿管抽離出來，對準已無灌漿管的孔洞使用漿料密度控制在1.5t/m 以上的漿料，并將其灌注到同頂面平行，此時利用回填材料對孔洞實施完整封閉處理，促使在漿料作用下形成均勻分布的防滲墻。水工建筑防滲漏處理結果進入驗收環(huán)節(jié)，則至少需在建成防滲墻30d 后予以驗收，并整理好竣工驗收資料遞交給業(yè)主，等待驗收合格后進入工程保修階段。

3 水工建筑防滲漏處理中帷幕灌漿施工質量保障措施

3.1 落實施工準備事項

帷幕灌漿施工技術雖然在水工建筑防滲漏處理中具有深刻的應用價值，但為了進一步提升施工質量，延長水工建筑物使用年限，還需要采取有效措施創(chuàng)造有利的帷幕灌漿施工條件。結合相關研究：該項技術理應在應用前做好準備事項，無論是材料準備還是機械準備，都將影響后期施工質量。因此，可結合不同參數(shù)范圍選擇適合的材料與機械設備，如（表3）所示。若施工人員使用的地腳螺栓與孔壁凈間距在15mm 到20mm 以內，選擇水泥材料時，多以CGM340 與CGM300型號水泥為主，且灌漿層厚度在200mm 以下同樣以此兩類材料為最佳選擇。至于機械設備的準備，理應選用低速攪拌機，且灌漿機也要充分檢測其實際性能[4]。

表3 帷幕灌漿施工階段所用灌漿材料最佳選擇

3.2 強化施工測量質量

針對水工建筑滲漏問題，要求技術員應先行前往現(xiàn)場進行放樣測量工作，包括確定適合的孔距、孔深等參數(shù)，而且還要事先標記好孔位，輔助鉆孔人員在實際施工中精準控制鉆進方向。同時技術員在測量期間還應當正確區(qū)分灌漿孔類型，利用不同孔洞特點準確進行測量，而后整合測量信息，以供相關人員出具完善的帷幕灌漿施工參數(shù)設計規(guī)劃。

3.3 細化應急處理預案

因帷幕灌漿施工中多面臨漏漿、串漿等問題，造成整體施工質量下降。故此需在施工前出具細致的應急處理預案，以便規(guī)避施工風險。比如針對漏漿現(xiàn)象，當漿料中水泥原材料受水化反應影響出現(xiàn)升溫現(xiàn)象，將減少漿料凝結所需時間，從而破壞施工質量。于應急預案中理應保證每分鐘漿料注入量在30L 到40L 范圍內，嚴控灌漿壓力。而串漿問題則需要提前備好灌漿塞，進而在有效封堵下提升帷幕灌漿施工質量，充分利用完善的應急預案達到提質目標。

4 結論

綜上所述，因帷幕灌漿施工技術在水工建筑防滲漏處理過程中具有易于操作、安全穩(wěn)定、經(jīng)濟性強優(yōu)勢，故而若能加強鉆孔、漿料制作、灌漿、封孔驗收技術要點的有效應用，即可強化水工建筑物抗?jié)B漏能力，并從施工準備、施工測量、應急預案等方面確定質量提升方向，以期該技術實踐應用后，可以維護水工建筑物建設質量，為我國水資源合理分配、水利加固施工項目給予重要指引。