接缝灌浆技术在水利施工中的应用

王修强

摘要：坝体防渗技术在水利施工技术中起到了重要的作用，决定着坝体的整体质量，关系到整个水利工程的安全运行，接缝灌浆技术的则是坝体整体施工中又一重要因素，接缝灌浆技术的防渗效果好、效率高，在坝体防渗运用中得到了大力推广，文章主要从接缝灌浆技术原理、工艺流程和质量控制等方面进行了分析、探讨，为水利施工提供相应的技术支持。

关键词：防渗；坝体；接缝灌浆；水利工程

坝体施工在水利工程中占有较大的比例，坝体防渗技术是施工应用中也越来越居于重要的地位，各坝段之间的连接则决定了工程整体的防渗效果，关系到整个工程的后期运行状况，新的技术不断涌出，接缝灌浆技术在坝段接缝处理中也得到了充分的运用。

1接缝灌浆技术概念

接缝灌浆是用压力将水泥浆液灌注到混凝土坝体接缝中的工程。混凝土坝施工时，为防止产生温度裂缝和受到浇筑能力的限制，常以横缝将坝体分成若干坝段，每一坝段又以纵缝分成几个坝块，采用分段、分块、分层交替上升的柱状浇筑法。为保持坝体在运行时的整体性和有效地传递应力，需要在大坝投入运行前对这些接缝进行灌浆，有的重力坝只要求进行纵缝灌浆，横缝不灌浆，作为伸缩缝，设有止水。接缝灌浆均采用水泥浆液，为保证灌浆质量，须在坝体内部混凝土温度达到稳定值，或混凝土龄期超过六个月，并且灌缝两侧及顶层混凝土的温度达到设计规定值时，方可进行灌浆，因此，接缝灌浆常是水库开始蓄水的控制条件。

2 接缝灌浆技术工艺

2.1 材料选择

水利工程中接缝灌浆材料可以分为水泥和化灌两类浆材。根据作业时的接缝和裂缝的张开度大小选择合适的浆材，主要材料包括中热硅盐酸超细水泥、42.5 级中热硅酸盐水泥、改性环氧树脂类化学灌浆。

2.2 施工条件

接缝灌浆的特殊要求，对作业条件要求相对苛刻，在施工过程中需要把握好温度、施工顺序、压力等条件，施工过程在适宜的条件下进行，才能保证分段的坝体在施工后紧密链接，才能更好的结合为一个受力整体，达到工程建设的目标要求。

2.3 施工顺序

水利施工中，灌浆作业必须遵循先固结后接缝的顺序。同高同程的同类接缝中分横缝和纵缝，横缝由坝体中部向两端推进和由坝体两端向中部推进两种顺序，纵缝通常由上游向下游推进；同高同程的不同类接缝一般按照先灌纵缝后灌横缝；多条接缝分为多条接缝同时灌浆和按序分区灌浆。

2.4 施工工艺

2.4.1接缝灌浆工序

接缝灌浆过程中应该遵循由低到高的操作方式，按照基础到坝体工序进行施工，从基础开始，按照施工工艺逐步向上逐层灌浆。在进行灌浆操作时要注意上次灌浆或者相邻区域的灌浆的完成情况，在其他完成以后再进行，减小浆材的串漏概率，从而保证灌浆的密封性和质量。如果在施工中遇到几种浆材的情况，应该遵循先接缝后化学的次序。灌浆时一旦发生操作事故要及时通报，迅速处理，减轻损失，减少后期维护的压力。如果工程的准备条件比较充分，各个坝段接缝可以进行连续灌浆施工，施工作业时需确保施工的间隔小于8小时。

2.4.2 接缝灌浆的控制管理

进行坝体接缝灌浆时，先对接缝表面与相邻接缝同时进行起压和水平压。压力保持在0.2Mpa一下。在上层接缝灌浆准备阶段和灌浆作业阶段均要进行水循环，且灌浆施工完工后也需进行至少6小时的通水循环维护。控制好灌浆压力可以确保浆材经管道运输的顺畅性，提高作业的封闭效果以及浆材与混凝土界面的结合质量。施工时恰当的压力可以保证对浆材起到压力泌水的作用，提高灌浆的密实性，具体操作上可以选择双向控制法，利用上层排气槽的压力进行主控制，同时下层进浆管压力进行辅助调控。其中有盖重灌区的压力值需控制在0.25-0.35Mpa，无盖重灌区的压力值需控制在0.1-0.15MPa。灌浆作业时也可以使用接缝增开度主控、压力值辅控调节的双孔方法对增开度进行控制。

2.4.3 接缝灌浆施工细节

接缝灌浆前的准备需要对施工设备进行严格的检查，保证灌浆过程不出问题，确保施工的流畅性。其中检查过程要注重检查设备的进浆管的排气情况和通透性，以及回浆管的通畅性。检查时可以进行单开出水率的实验，水流大于30L/min且无外漏时表明设备运转正常，符合灌浆作业条件。灌浆时，将灌浆浆材经灌浆管输至接缝处，利用放浆口排出接缝内空气、水等，灌浆作业收尾时，当其浆比大于1.7g/cm3时，将灌浆管口按照顺序关闭。要达到符合设计规定的作业压力值，作业过程中可以采用加大灌浆量、间歇性开启排气口等方式进行控制作业。

2.4.4 灌浆结束条件

灌浆作业的结束时要综合多方面的条件，首先要检查回浆管，注意浆材比值是否接近浓度最大值，其次注意灌浆压力值的变化及接缝增开面的大小，保证符合设计规范。同时，注意测定出浆管的出浆率，当出浆率小于0.4L/min 时进行计时，停止出浆后才能停止作业。灌浆停止后，按照先关闭阀门后关闭机械的顺序进行操作，并要控制闭浆持续时间大于36小时。

3 接缝灌浆质量控制

3.1 注浆质量控制

是整个灌浆作业的核心工序是浆材的灌注，注浆作业的质量关系到灌浆施工阶段工程质量。要保证施工质量，防治注浆时出现串浆和压力控制不稳定以及其他突发事件，作业时要考虑一下几点。

3.1.1 注浆压力

浆材在管中输送的直接动力来自于注浆压力，它直接影响到出浆的流畅性和连续性。稳定和适当的压力值有利于接缝灌浆的泌水和保证密封性，促进浆材密实度和与界面的粘合性。对于地基破碎带、裂缝等进行注浆时，要对基底岩石的性质进行初步判断，如果岩体比较完整，可通过逐步提升注浆压力，来满足设计标准值。如果基底岩体相对破碎或者存在溶洞，就要控制压力由低至高依次提升，这样可以减少因压力提升过快而导致的浆材浪费和流失。

3.1.2 封孔作业

注浆作业完成后，下一步要对留下的注浆孔进行封孔作业，保护灌入的连接浆材，而封孔的质量控制关键步骤是对反出浆进行浓度和比重的监测，如果数值过大，那么就需要改为纯压方法进行封孔作业。

3.2完工质量检查

灌浆作业结束以后，组织检测人员和监理单位对灌浆的施工质量进行全面检查、仔细评估。这样可以查缺补漏，及时发现问题，提高灌浆工程的质量；同时也能对检测数据进行记录备份，便于弥补施工中的不足，改进以后的施工技术。检测措施则主要通过压水检测，如果存在质量较差的部分，那么就需要进行取芯检测。

综上所述，水利工程的质量安全事关整个社会的发展，面对施工环境复杂，涉及多方面、多层次的施工作业条件，坝体大体积灌浆接缝施工技术也日益成熟，接缝灌浆技术的便捷的操作、良好的防渗效果，發挥了巨大作用。完善的灌浆接缝作业准备和严格的控制技术可以有效的增加连接的密实度和粘合性，减少浆材并不必要的浪费，提高接缝施工的效率、缩短施工工期，提高坝体整体的施工质量。