水工建筑物水泥灌浆施工

摘要：本文主要介绍了灌浆分类，施工要求，灌浆施工程序 ，钻孔灌浆用的机械设备，灌浆方式和灌浆方法。结合以上的陈述并阐述了水工建筑物帷幕灌浆施工，其内容是灌浆设备和工艺等。

关键词：帷幕灌浆 工艺施工

中图分类号： TU74文献标识码：A 文章编号：

1、灌浆分类

1.1帷幕灌浆。帷幕灌浆是用浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙，形成防水幕，以减小渗流量或降低扬压力的灌浆。

1.2固结灌浆。用浆液灌入岩体裂隙或破碎带，以提高岩体的整体性和抗变形能力的灌浆。

1.3接触灌浆。通过浆液灌入混凝土与基岩或混凝土与钢板之间的缝隙，以增加接触面结合能力的灌浆。

1.4接缝灌浆。通过埋设管路或其他方式将浆液灌入混凝土坝体的接缝，以改善传力条件增强坝体整体性的灌浆。

1.5回填灌浆。用浆液填充混凝土与围岩或混凝土与钢板之间的空隙和孔洞，以增强围岩或结构的密实性的灌浆。

2、施工要求

2.1水泥灌浆适用于小型水电站基岩帷幕灌浆、固结灌浆、建筑物与基岩接触灌浆和水工隧洞灌浆。

2.2水工建筑物基岩水泥灌浆，应在蓄水和电站运行前完成。部分灌浆工作如需延至蓄水和电站运行之后施工，设计和施工单位必须采取相应措施，确保灌浆质量。

2.3基础表层段的固结灌浆和接触灌浆，必须按设计要求，在有足够的盖重下进行，混凝土覆盖重必须达到50%以上的设计强度，才允许进行钻孔灌浆工作。

2.4灌浆试验工作不得在帷幕中心线上进行。

2.5在灌浆地段应安设一定数量的抬动变形观测装置。灌浆过程中加强观测记录，对抬动变形进行监控。

2.6坝基排水孔、扬压力观测孔必须在相应部位的灌浆质量检查合格后才能施工。

3、灌浆施工程序

3.1同一地段的基岩灌浆必须按先固结后帷幕的顺序施工。

3.2固结灌浆按围、挤、压的原则，先周边孔后中间孔，逐排逐序加密施工。

3.3帷幕灌浆必须按分次序加密的原则进行。单排帷幕应按三次序加密施工。由双排孔组成的帷幕，应先灌下游排，后灌上游排，每排孔宜分为三次序施工。由三排孔组成的帷幕，应先灌下游排，再灌上游排，最后灌中间排。上、下游排宜分为三次序施工，中间排可分为两次序施工。

3.4水工隧洞灌浆包括回填灌浆、固结灌浆和钢衬接触灌浆。隧洞灌浆应按照先回填灌浆后固结灌浆的顺序进行。有钢板衬砌的隧洞，各类灌浆的顺序按设计规定进行。

4、钻孔灌浆用的机械设备

4.1钻孔机械

钻孔灌浆机械主要有回转式、回转冲击式、冲击式三大类。目前用得最多的是回转式钻机，其次是回转冲击式钻机，纯冲击式钻机用得很少。

4.2灌浆机械

灌浆机械主要有灌浆泵、浆液搅拌机及灌浆记录仪等。

4.2.1灌浆泵

灌浆泵是灌浆用的主要设备。灌浆泵性能应与浆液类型、浓度相适应，容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，并应有足够的排浆量和稳定的工作性能。

4.2.2浆液搅拌机

用于制作水泥浆的浆液搅拌机，目前用得最多的是传统双层立式慢速搅拌机和双桶平行搅拌机。国外已广泛使用涡流或旋流式高速搅拌机，其转数为1500～3000r／min。用高速搅拌机制浆，不仅速度快、效率高，而且制出的浆液分散性和稳定性高，质量好，能更好地注入岩石裂隙。搅拌机的转速和拌合能力应分别与所搅拌浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应，并应能保证均匀、连续地拌制浆液。

5、灌浆方式和灌浆方法

5.1灌浆方式

5.1.1纯压式

纯压式灌浆是指浆液注入到孔段内和岩体裂隙中，不再返回的灌浆方式。这种方式设备简单，操作方便；但浆液流动速度较慢，容易沉淀，堵塞岩层缝隙和管路，多用于吸浆量大，并有大裂隙存在和孔深不超过15m的情况。

5.1.2循环式

循环式灌浆是指浆液通过射浆管注入到孔段内，部分浆液渗入到岩体裂隙中，部分浆液通过回浆管返回，保持孔段内的浆液呈循环流动状态的灌浆方式。这种方式一方面使浆液保持流动状态，可防止水泥沉淀，灌浆效果好；另一方面可以根据进浆和回浆液相对密度的差值，判断岩层吸收水泥的情况。

5.2灌浆方法

5.2.1全孔一次灌浆

全孔一次灌浆是将孔一次钻完，全孔段一次灌浆。这种方法施工简便，多用于孔深不地质条件比较良好，基岩比较完整的情况。

5.2.2自下而上分段灌浆

自下而上分段灌浆法是将灌浆孔一次钻进到底，然后从钻孔的底部往上，逐段安装灌浆塞进行灌浆，直至孔口的灌浆方法。

5.2.3自上而下分段灌浆法

自上而下分段灌浆法是从上向下逐段进行钻孔，逐段安装灌浆塞进行灌浆，直至孔底的灌浆方法。

5.2.4综合灌浆法

综合灌浆法是在钻孔的某些段采用自上而下分段灌浆，另一些段采用自下而上分段灌浆的方法。

5.2.5孔口封闭灌浆法

孔口封闭灌浆法是在钻孔的孔口安装孔口管，自上而下分段钻孔和灌浆，各段灌浆时都在孔口安装孔口封闭器进行灌浆的方法。

灌浆孔的基岩段长小于6m时，可采用全孔一次灌浆法；大于6m时，可采用自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法或孔口封闭灌浆法。

6、帷幕灌浆工艺及施工

6.1帷幕灌浆施工工艺主要包括：钻孔、钻孔冲洗、压水试验、灌浆和灌浆的质量检查等。

6.2钻孔

帷幕灌浆宜采用回转式钻机和金刚石钻头或硬质合金钻头钻进。 钻孔质量要求有：钻孔位置与设计位置的偏差不得大于10cm。 孔深应符合设计规定。 灌浆孔宜选用较小的孔径，钻孔孔壁应平直完整。钻孔必须保证孔向准确。钻机安装必须平正稳固；钻孔宜埋设孔口管；钻机立轴和孔口管的方向必须与设计孔向一致；钻进应采用较长的粗径钻具并适当地控制钻进压力。

6.3钻孔冲洗、裂隙冲洗和压水试验

灌浆孔在灌浆前应进行钻孔冲洗，孔内沉积厚度不得超过20cm。同时在灌浆前宜采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净时止。冲洗压力可为灌浆压力的80％，该值若大于1MPa时，采用1MPa。

冲洗时，可将冲洗管插入孔内，用阻塞器将孔口堵紧，用压力水冲洗，压力水和压缩空气轮换冲洗或压力水和压缩空气混合冲洗。

帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时，先导孔应自上而下分段进行压水试验，各次序灌浆孔的各灌浆段在灌浆前宜进行简易压水；采用自下而上分段灌浆法时，先导孔仍应自上而下分段进行压水试验。各次序灌浆孔在灌浆前全孔应进行一次钻孔冲洗和裂隙冲洗。除孔底段外，各灌浆段在灌浆前可不进行裂隙冲洗和简易压水。压水试验应在裂隙冲洗后进行，采用五点法或单点法。

6.4灌浆方式和灌浆方法

6.4.1灌浆方式

帷幕灌浆应优先采用循环式，射浆管距孔底不得大于50cm。

6.4.2灌浆方法