灌浆施工技术在水利工程除险加固工程中的应用分析

刘宜涛

摘 要：水利工程在现代社会发挥着重要作用，部分水利工程建设地点特殊，存在漏水、沉降等方面的危险，需要通过技术处理进行除险加固。基于此，本文以灌浆施工技术概述、优势作为切入点，分析该技术在水利工程除险加固工程中的应用流程以及技术要点，并结合工程实例对相关理论进行阐释，以期通过分析明晰技术优势、流程等，为后续具体工作的开展提供参考。

关键词：灌浆施工技术；水利工程；灌浆压力；坝体裂缝

前言：灌浆法是利用气压、液压以及电气化等原理将可以固化的浆液注入到天然或者人为的裂缝之中，改善物理性质，提升对象目标稳定性的一种方法。现代社会发展使各类工程不断出现，很多工程建设地点、过程、技术存在不确定性，尤其是水利工程，受到水流侵蚀、冲击，质量影响因素复杂。针对上述问题，探究灌浆施工技术在水利工程除险加固工程中的应用有一定现实意义。

1.灌浆施工技术

1.1灌浆施工技术概述

灌浆施工技术是随着现代建筑行业发展出现的新式技术，该技术利用了浆料可以固结、强化对象目标稳定性的特点，一般以气压或者液压作为主要动力。灌浆施工技术起源于欧洲，于20世纪传入我国，快速得到推廣和发展，能够在包括水利工程在内的各类建筑活动中起到除险、加固等作用。

1.2灌浆施工技术的优势

灌浆施工技术的优势主要包括四个方面，即加固、防渗、堵漏、控制沉降。加固是灌浆施工技术的基础优势，部分水利工程面临水流侵蚀，基座可能不断出现少许位移，水流长期冲击甚至会导致工程基座稳定性下降，通过灌浆可以使工程基座的整体刚性提升，对抗水流冲击的能力得到优化，加固作用显著。防渗主要针对水流渗透的影响，一般而言，水利工程所用的混凝土或者石材等能够较好的抵御水流渗透，但基座和自然土壤的连接部位防渗能力明显不足，水流长期渗透可能导致坝体不稳、工作性能下降，进行灌浆可以提升坝基等处的性能，堵塞可能渗水的小孔隙，优化整体性能。

堵漏主要针对水利工程中可见裂缝或不可见但切实存在的裂缝，这些裂缝会严重影响水利工程的整体性、稳定性，流水会通过裂缝进入坝体，造成破坏，应用灌浆技术堵塞裂缝则避免了该问题。控制沉降是各地水利工程普遍关心的一个问题，由于工程主体自重大，地面出现沉降几乎不可避免，如果沉降幅度下，且较为均匀，破坏作用相对较低，如果沉降情况不规则且幅度较大，可能导致扭转力、拉应力增加，造成较为严重的破坏。灌浆施工技术的应用，提升了坝体基础的稳定性，使不规则沉降的问题得到避免。此外，灌浆施工技术流程固定、手段成熟，适用于多种水利工程环境，而且成本不大，容易操作，这也提升了其应用价值和空间。

2.灌浆施工技术在水利工程除险加固工程中的应用

2.1应用流程

灌浆施工技术应用的基本流程为：成孔→安装浆管以及封堵孔口→搅拌浆→实施灌浆→封堵孔口→重复。

成孔是灌浆施工的第一步，在完成基础勘测后，选取合适地点、应用88mm（直径）的钻头进行钻孔作业，如果土质状况较为致密，可以持续钻进，如果出现粉性土，应在成孔过程中应用导管，保证钻进的正确方向，与此同时，还应通过打捞砂筒的方式确保钻机能够被送入粘性土中。完成钻孔后，一般需进行简单清理，除去较大的土块、碎石颗粒等，之后缓慢安放灌浆管，灌浆管外壁可包裹橡胶皮，外径一般不大于85mm，避免下管困难、刮碰孔壁等问题，完成灌浆管安放后进行封孔。浆料搅拌一般持续5-8min，根据工程规模选择搅拌设备，在搅拌过程中，应注意适当添加水以及水泥等材料，并确保搅拌均匀，使浆料具备良好的流动性。灌浆作业一般通过机械设备提供动力，根据现有资料，气压灌浆和液压灌浆手法较为常见，通过压缩气体提供压力或者强化离心力直接进行浆料关注。灌浆自上而下进行，而且应提前进行计算，了解用浆量，避免浆料不足或溢浆情况，灌浆作业即将完成后，要求进行实时观察，浆液饱满后停止灌浆。在灌浆结束之后需及时封堵孔口，并且在封堵之后24h内对孔口进行检查，如果浆液有所下降，应进行补浆[1]。

2.2应用技术要点

灌浆施工技术在水利工程除险加固工程中的应用十分常见，效果也较为良好，其技术要点一般包括三个方面，即压力控制、裂缝处理、浆料管理。压力控制是指灌浆作业时机械设备提供的液压或者气压大小。通常来说，较大的压力有助于提升灌浆作业的有效性，确保灌浆无死角。但由于部分工程工况特殊，需保证浆料可以通过自身动力填满不同缝隙，如果一味增加压力，可能适得其反，因此在实际工作中要求技术人员根据现场条件合理控制压力，使其大小适中，满足工程需要。裂缝处理在灌浆施工中非常重要，部分技术人员经验不足，认为灌浆作业适用于所有环境、工况，这是工程认知误区之一。如部分水利工程基座等处存在天然裂缝，裂缝呈现横向特征，这类裂缝不能直接进行压力灌浆，浆料的流动性在平行空间作用有限，难以填满孔隙，应进行黏土回填，使裂缝相对规则，再进行灌浆。浆料管理主要指提升浆料不同成分搭配的合理性，确保其良好的流动性以及基本性能，另一方面，还应适当增加抗压可塑性材料，使浆料在固结后具备优越的抗荷载能力[2]。

2.3实例分析

2016年9月，山东某地进行水利工程除险加固，该水坝长61.2m，周长141.5m，属于小型水坝。投入使用7年，在冲击水流冲击作用下存在老化问题，经实地调查，工程基座老化较为严重，有一定的渗水隐患，相关部门决定应用灌浆施工法给予加固、进行整修。灌浆作业进行前，技术人员进行施工调查，发现施工地点土质良好，基座底部存在小裂缝4条，直径较小，不影响坝体性能，但存在进一步扩大的可能。此外，工程建设时进行了反复夯实和化学加固，沉降率低于0.4mm/月，较为理想，综合来看，可直接打孔灌浆。施工人员选用88mm钻头进行成孔、灌注管安装、封孔作业无异常。在进行灌浆时，监理人员发现所选浆料流动性不足，水灰比存在问题，经调查事故原因是施工人员计算参数错误，因此临时停工进行浆料制备，直到浆料满足使用，施工继续进行。工期共14天，修整完成后，工程继续投入使用，经3个月反复观察，水利工程工作能力恢复、并得到提升，灌浆施工技术的应用成功实现除险和加固，效果良好。

总结：通过分析灌浆施工技术在水利工程除险加固工程中的应用，了解了相关理论内容。现代水利工程中，灌浆施工技术应用广泛，能够起到加固、防渗、堵漏、控制沉降等作用。其应用流程相对固定，技术要点包括压力控制、裂缝处理、浆料管理三个方面。结合工程实例进行分析，上述理论得到证明。后续工作中，深入了解、进一步应用灌浆施工技术有利于提升水利工程除险加固水平，使其发挥更大的作用。

参考文献：

[1]于丹.帷幕灌浆施工技术在水利工程大坝基础防渗加固处理中的应用[J].建材与装饰，2018（02）：284-285.

[2]武建成.水利工程除险加固工程中灌浆施工技术的应用分析[J].黑龙江水利科技，2016，44（09）：103-105.