水工隧洞灌浆施工技术研究

水工隧洞灌浆施工技术研究

万永正  朱杰

中国水利水电第十四工程局有限公司  云南昆明   650041

摘要：近年来，我国的水利工程建设有了很大进展，水工隧洞灌浆施工技术也越来越先进。为解决水利工程隧洞施工中出现的各种病害问题，本文就水工隧洞灌浆施工技术进行研究，以供参考。

关键词：水工隧洞；灌浆；施工；回填

引言

化学灌浆是一种建立在化学、材料、岩土工程学等学科基础上的施工方法，采用加压泵送工艺，将特定的化学制剂注入混凝土结构的裂缝、结构缝或施工缝内，解决富水环境下水工隧洞渗水问题，并对混凝土结构起到一定程度的加固补强作用，改善效果显著。随着社会的发展，科技的进步，化灌工艺在建设工程中运用越来越受到重视。水工隧洞一般会考虑有水泥灌浆，在一定程度上，化学灌浆技术弥补了水泥灌浆无法根治混凝土结构裂缝的缺点，以其原位增强、简便快捷的优势，在疑难杂症工程的处理上，达到省时、省钱、环保的目标。

1水工隧洞灌浆施工技术应用价值

对于当前的水工隧洞来说，在进行洞室工程施工中受岩石自身的性质因素影响，需要加强对衬砌混凝土浇筑、地质以及混凝土终凝收缩等因素重视力度，以保证其工程施工质量。现阶段的水工隧洞灌浆技术类型较多，如常见的周边岩石固结灌浆、钢板与衬砌混凝土接触面进行钢衬接触灌浆、隧洞上部120°范围进行脱空回填灌浆等，不同的技术其施工要点存在明显的差异性，需要加大重视力度。通过合理的水工隧洞灌浆施工技术可以有效地解决传统施工中存在的不足，针对性进行处理，利用技术优势开展处理，可以有效地强化岩石整体性与均质性，保证其自身的岩石弹性模量与抗压强度得到优化，尽可能减少岩石的变形，同时也有效地减少岩石的不均匀沉降情况，满足现阶段的发展需求。在进行水工隧道灌浆施工过程中，需要明确其工程性质，分析灌浆工艺的特点，针对性进行合理的控制，以保证其工艺发挥出自身的作用与价值，可以有效地提高其工程施工质量，满足现阶段的发展需求。例如，在某工程案例中，其灌浆工艺需要遵循当前的技术应用原则，如在一个部位存在两种或两种以上的灌浆时，需要尽可能为下一项灌浆创造良好的施工条件，以降低其对后续施工产生的影响，确定其施工工序，保证各项工作有序地开展，提高整体施工水平，有助于当前工程质量提升。

2水工隧洞灌浆施工技术应用实践

2.1水利工程隧洞回填灌浆施工流程探究

水利工程隧洞回填灌浆施工流程包括施工准备—布孔—钻孔—冲洗—灌浆—封孔，具体施工介绍如下：施工准备，检查混凝土施工缺陷及施工缝，处理漏浆隐患，检查灌浆设备；布孔及钻孔，灌浆孔需要依次布设，检查孔数量需大于灌浆孔的5%。钻孔需要使用风钻机与凿眼机等，钻孔深度应深入围岩10cm左右；冲洗施工主要是指冲洗介质，施工人员可以使用压缩空气法或注水法等进行冲洗；灌浆施工中，压浆施工需分段进行，段长30m左右，灌浆压力最大为0.3MPa。施工人员需要使用砂浆拌和机制作浆液，随后将浆液倒入料斗中，最后利用砂浆泵将浆液灌入至灌浆孔当中，待灌浆孔停止吸浆后，再灌浆10min后可结束施工；封孔一般使用干硬性砂浆进行回填密实，灌浆孔封面需要保证光滑、平整。

2.2衬砌结构设计方案的优化

尽管化学灌浆针对混凝土衬砌结构，能起到止水、补强的效果，但究其根本，始终是混凝土缺陷的一种弥补手段，无法实现衬砌自防水的目的。设计工作是建设工程实施阶段的源头，其理念直接关系到工程项目在寿命周期内的运行情况。工程平洞段位于富水地段，针对地下水发育的情况，设计图纸仅考虑回填灌浆，无固结灌浆，衬砌完成后，其背后一直存在“水囊”，为渗水埋下了伏笔。

2.3化学灌浆技术

近几年来，建筑市场引进或新开发出多种型号的化灌泵，有电动、液压、气动、手压等型式，其中多数产品具有体积小、重量轻以及压力、流量可自动调节等优点。化学灌浆采用纯压式灌浆，不允许浆液在孔内循环，不能靠调节回浆量来控制灌浆压力，灌浆过程中，灌浆泵的排浆量能从零到最大额定值范围内无级调节。手压泵结构简单，拆卸、清洗和安装方便，易于搬运，只要排浆量和注浆压力能满足要求，也可选用。立面竖向裂缝或斜缝灌浆自下而上、由深孔到浅孔进行；立面水平或近似水平裂缝灌浆自一端向另一端、由深孔到浅孔进行；平面裂缝，首选通畅性最好的孔开灌，同时向两端，依次进行。灌浆过程中逐级提升灌浆压力，每级提升量值控制为0.05MPa，在最大灌浆压力下吸浆量＜0.01L/min，延长灌浆30min，即可结束。

2.4固结灌浆技术要点

在进行固结灌浆钻孔处理过程中，需要根据实际情况进行分析，测量，明确其终孔的直径，保证其各项参数符合实际技术要求，平面布孔形式以方格形为主。在完成孔作业后进行相关的清孔处理，及时将孔内的岩粉、碎渣、钻渣等进行清除，以保证其腐蚀施工要求。在进行灌注处理前，需要灵活运用压力水对裂隙进行相关的冲洗处理，直到其回水不夹带杂质。通常情况下，其冲洗需要合理控制压力，其灌浆压力在75%-80%之间，如果其数值＞1.0MPa作为冲洗压力值，工作人员在进行固结灌浆过程中则需要遵循当前的环内加密、环间分序原则，根据地质情况进行分析，以保证其加密的合理性。固结灌浆压力控制也是重点内容，在进行工程处理过程中，需要明确其工程实际情况，进行合理的分析，以单孔固结灌浆法为例，当注入量较低的地段，在同环上可以进行并联灌浆施工处理，其灌浆孔＞2个最佳，保证孔对称。控制灌浆压力，在0.5-1.3MPa之间，如果其压力＞2.5MPa，则需要结合实际情况进行分段灌注。根据当前的现场灌浆试验，对灌浆划分段进行确认，明确灌浆工艺，选择合理的方式，保证其开展正式灌浆过程中可以在短时间内达到预期的灌浆压力，保证灌浆的连续性，不进行间断灌浆。在处理过程中，按照当前的由稀至浓原则进行浆液变换，在进行注浆过程中当其注浆量达到280ml时且连续灌注时间＞25min时，需要逐渐降低其浆液浓度。当其灌浆吸浆量＜0.3L/min时，则需要灵活运用机械压浆法进行封孔处理，工作人员需要加大重视力度，在该环节中需要保证其灌浆过程中如果其回浆变浓，则建议改用水灰比完全一致的新浆进行继续灌注处理，以保证其延续时间符合要求，提高整体的施工质量。开展合理的质量检查处理，在进行固结灌浆处理中，其质量检查重点在于孔压水试验，完成灌浆后五日可以开展该试验，在该过程中需要严格对其孔数量进行检验，保证其数量在灌浆孔的5%。当其透水率值＜30%、孔段合格率＞85%，处于分散状态时则表明其灌浆合格，可以有序地开展后续处理。

结语

水利工程隧洞施工中回填灌浆施工属于常见技术之一，其主要是对混凝土钢结构的渗漏问题进行修复，具体的施工技术操作具有明确规定，如施工应先回填灌浆，后固结灌浆、实际施工需要分层进行回填灌浆操作等，同时还需要注重回填灌浆方法的选择。围岩类型不同，具体的回填灌浆施工方法也会有所不同。此外，为保证隧洞回填灌浆施工质量，施工人员需要注意几点，如压浆前需要进行试压、灌浆过程中避免浆液流出以及压浆尽可能一次性完成等。

参考文献

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