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摘 要：帷幕灌浆是水闸防渗处理的常用方法，其主要是通过对水闸底板基础下灌注水泥砂浆、粘土水泥浆，建造一道连续的防渗幕墙，对保证水闸基底板的安全运行起着重要作用。本文对其中的关键技术（灌浆孔的布置、防渗设计的灌浆材料、施工方法与要求）作了探讨，并对施工中出现的问题（注浆时先试灌、灌浆孔位有掉钻或出现较大空隙）进行总结并列出应对措施。
关键词：灌浆 防渗 钻孔 充填加固
中图分类号：TV543 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）07（b）-0057-02
东河水闸是中顺大围堤围中的主要水工建筑物，担负着防洪、防涝、排涝等重要责任，由于水闸底板基础下的淤泥层受周边地质土的析水固结沉降影响，闸基础下的土层在沉降过程中水闸底砼和桩的周边存在脱空的空隙或裂隙，在水位差作用下，渗透水从高处一侧流向低处一侧，形成渗水，而长期的渗水贯穿，容易带走基础的泥土增大渗水通道，给水闸造成冲刷破坏，使水闸存在较大的工程隐患。为消除此工程隐患，须对水闸闸孔底板基础进行防渗灌浆加固施工。现在，就东河水闸底板防渗灌浆工程作一探讨。
1 灌浆孔的布置
根据东河水闸底板为珠基-5.2～-6.4m的施工条件，在不影响水闸的构造和运作的前提下，沿水闸轴线方向布置5排灌浆孔，A～D排距分别为4.5m、3m、3m;A排、D排孔距为2.2m，B排、C排孔距为4.0m，每孔深度为3.0m。如图1所示。
2 防渗设计的灌浆材料
灌浆材料可分为固粒灌浆材料和化学灌浆材料两大类：
（1）固粒灌浆材料：由固体颗粒和水组成的悬浮液。它取材方便，造价低，施工简单，并具有较好的防渗或固结能力，但其所能灌填的缝隙宽度却受其固体颗粒的细度限制。固粒灌浆材料有粘土浆、水泥浆、水泥粘土浆和水泥粉煤灰浆4种。
（2）由化学药剂制成的流动性好的液体。用它能灌入比较细微的缝隙，还能根据需要调节凝结时间。化学灌浆材料分无机及有机两种：无机灌浆材料以硅酸钠为主要原料，称硅化用灌浆材料;有机灌浆材料以各种高分子材料为主要原料，目前常用的有硅酸钠、环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺及聚氨酯等几种。
根据东河口水闸基础砼搅拌桩的特点，闸基以下土层可能存在砼桩头、淤泥土、砂质土等不均匀土质，需灌浆充填的部位均在珠基-5.0m左右才能造孔施工，底板以下基础的淤泥含水量较大，早期注入的浆液要求尽快析水固结，故选择水泥砂浆，水泥选用普通硅酸盐水泥，标号为32.5（R），细砂细度模数为2.2～1.6，两者掺入量为1∶1。在注浆充填内江一侧D排灌浆孔时，注入的材料以水泥砂浆为主，在空隙较大的部位和出现冒浆时，需掺入高模数的水玻璃等速凝剂进行制浆，掺入量为干料量的6%～10%，灌注水泥砂浆主要使水闸底板基础下形成一堵帷幕防渗墙，使得后期注入的粘土水泥浆能更好充填渗水通道;在外江一侧A排孔和闸室位置的B、C排孔可掺入防渗效果较好的粘土水泥浆，粘土水泥浆具有颗粒细、有粘度、可注性好、塑性强度大、抗渗性强、注浆堵水效果好的性能，水泥的掺入量约占粘土用量的10%左右，在灌浆后期，需灌入水泥砂浆，以便进行砼底板的封孔处理，从而达到较好的防渗效果。
3 施工方法与要求
对水闸底板以下基础的灌浆施工，需在闸底板钢筋砼开孔后才能设置灌浆管进行注浆，一般先注入一定数量的浆液，后逐渐提升注浆管，控制好每孔注入的干料量不少于1.5t/m，灌浆压力超过0.15MPa后再继续灌注1h后即可停止该孔位的灌浆施工。在每孔的灌浆后期，浆液中水泥的渗入量应占干料量的60%～70%，使停灌后的浆液沿孔位管道充填封孔。先灌内外江A、D排灌浆孔，再灌闸室内B、C排灌浆孔。
4 施工过程应注意的问题
由于灌浆孔位均在珠基约-5.2m的位置，水下作业受许多客观条件的限制，在水面工作平台放线布孔确定钻孔位置后，在退潮的低水位是才能钻孔，闸底板钻穿后即装入灌浆孔，并在孔口周边用面纱进行封孔，第二天注浆时采用先试灌，经潜水员检查后才能开始正常注浆施工。若在试灌过程中出现有冒浆或封孔不严密的地方，须经过再次封孔加固后才能注浆。注浆时尽量灌入浓浆，水灰比一般选择3∶1或2∶1，以浆液流动不堵管为原则，灌至起压后的灌浆压力达到0.15MPa，需增加水泥的掺入量进行制浆，后期浆液水泥的掺入量约占干料量的60%～70%，使停灌后的浆体顺孔位通道充填封孔。灌浆结束后进行潜摸检查，发现有浆液不能回升至底板面的，一般通过人工压填水下混凝土进行封孔压平的方法处理。在灌浆过程中出现的护坦石块或分缝处有少量的浆液或气泡冒出时，一般采取棉纱或沙包封孔压实，并注入浓浆后可终止该孔位的施工。
另外，由于此次施工属于水下作业，所以需要有经验的潜水员配合完成，因此施工现场要配置潜水作业的工具：潜水衣、救生衣、供气瓶、信号绳等，岸上必须有疗养员候命，必须做好这一套相关的安全措施，以保证水下施工人员的安全。
水闸底板的防渗加固工程必须严格执行相关规范要求，按灌浆施工计划有序地实施，在灌浆施工过程中，根据实际情况，采用有针对性的措施进行处理。如空隙较大的孔位多注浆，直至达到控制压力为止，并要根据具体情况适当的扩大灌浆范围，合理地调整灌浆孔的位置，使灌入的浆液在水闸的基础齿墙范围内，有效地挤压充填脱空的孔隙与渗水薄弱部位，使得这些部位能形成较厚的防渗墙，以保证灌浆施工的质量。
5 施工過程中出现的问题及应对措施
针对部分灌浆孔位有掉钻或出现较大空隙现象，这些孔位均采用加大浆体的注入量，或分两次注浆进行施工处理，在底板的边缘与空箱的结合部位若出现冒浆等异常情况，在分缝处压入棉纱和压盖沙包进行处理，防止过早冒浆等现象出现。尽量让灌入的浆体在水闸外江一侧的桩体与防渗钢板桩之间的空隙有效地填充、挤压、密实，并形成有效的防渗体。
6 钻孔抽芯检测
在灌浆施工后期，要求在闸室中间排的孔位选择有代表性的原孔位进行钻孔抽芯检测，芯样必须水泥含量多，砂浆固结密实，完整性好，对不能满足要求的孔位须进一步补强加固。
7 结语
经工程竣工后10年多时间密切观察，水闸在高水头差的运行中，没发现原有的渗水与水泡现象，基本上消除了渗水通道对水闸所形成的工程隐患的影响，说明了帷幕灌浆在此次水闸防渗处理中得到了成功的运用。
参考文献
[1] 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范SL62-94[S].
[2] 张倬聪.水工建筑物水泥灌浆施工作业的质量控制策略探究[J].珠江水运，2019（5）：103-104.
[3] DL/T 5148-2001.水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S]. 2001.
[4] 刘晓光，季景山，李静雅.托底灌浆法与常规灌浆法的对比研究[J].广东建材，2011，27（5）：125-126.
关键词：灌浆 防渗 钻孔 充填加固
中图分类号：TV543 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）07（b）-0057-02
东河水闸是中顺大围堤围中的主要水工建筑物，担负着防洪、防涝、排涝等重要责任，由于水闸底板基础下的淤泥层受周边地质土的析水固结沉降影响，闸基础下的土层在沉降过程中水闸底砼和桩的周边存在脱空的空隙或裂隙，在水位差作用下，渗透水从高处一侧流向低处一侧，形成渗水，而长期的渗水贯穿，容易带走基础的泥土增大渗水通道，给水闸造成冲刷破坏，使水闸存在较大的工程隐患。为消除此工程隐患，须对水闸闸孔底板基础进行防渗灌浆加固施工。现在，就东河水闸底板防渗灌浆工程作一探讨。
1 灌浆孔的布置
根据东河水闸底板为珠基-5.2～-6.4m的施工条件，在不影响水闸的构造和运作的前提下，沿水闸轴线方向布置5排灌浆孔，A～D排距分别为4.5m、3m、3m;A排、D排孔距为2.2m，B排、C排孔距为4.0m，每孔深度为3.0m。如图1所示。
2 防渗设计的灌浆材料
灌浆材料可分为固粒灌浆材料和化学灌浆材料两大类：
（1）固粒灌浆材料：由固体颗粒和水组成的悬浮液。它取材方便，造价低，施工简单，并具有较好的防渗或固结能力，但其所能灌填的缝隙宽度却受其固体颗粒的细度限制。固粒灌浆材料有粘土浆、水泥浆、水泥粘土浆和水泥粉煤灰浆4种。
（2）由化学药剂制成的流动性好的液体。用它能灌入比较细微的缝隙，还能根据需要调节凝结时间。化学灌浆材料分无机及有机两种：无机灌浆材料以硅酸钠为主要原料，称硅化用灌浆材料;有机灌浆材料以各种高分子材料为主要原料，目前常用的有硅酸钠、环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺及聚氨酯等几种。
根据东河口水闸基础砼搅拌桩的特点，闸基以下土层可能存在砼桩头、淤泥土、砂质土等不均匀土质，需灌浆充填的部位均在珠基-5.0m左右才能造孔施工，底板以下基础的淤泥含水量较大，早期注入的浆液要求尽快析水固结，故选择水泥砂浆，水泥选用普通硅酸盐水泥，标号为32.5（R），细砂细度模数为2.2～1.6，两者掺入量为1∶1。在注浆充填内江一侧D排灌浆孔时，注入的材料以水泥砂浆为主，在空隙较大的部位和出现冒浆时，需掺入高模数的水玻璃等速凝剂进行制浆，掺入量为干料量的6%～10%，灌注水泥砂浆主要使水闸底板基础下形成一堵帷幕防渗墙，使得后期注入的粘土水泥浆能更好充填渗水通道;在外江一侧A排孔和闸室位置的B、C排孔可掺入防渗效果较好的粘土水泥浆，粘土水泥浆具有颗粒细、有粘度、可注性好、塑性强度大、抗渗性强、注浆堵水效果好的性能，水泥的掺入量约占粘土用量的10%左右，在灌浆后期，需灌入水泥砂浆，以便进行砼底板的封孔处理，从而达到较好的防渗效果。
3 施工方法与要求
对水闸底板以下基础的灌浆施工，需在闸底板钢筋砼开孔后才能设置灌浆管进行注浆，一般先注入一定数量的浆液，后逐渐提升注浆管，控制好每孔注入的干料量不少于1.5t/m，灌浆压力超过0.15MPa后再继续灌注1h后即可停止该孔位的灌浆施工。在每孔的灌浆后期，浆液中水泥的渗入量应占干料量的60%～70%，使停灌后的浆液沿孔位管道充填封孔。先灌内外江A、D排灌浆孔，再灌闸室内B、C排灌浆孔。
4 施工过程应注意的问题
由于灌浆孔位均在珠基约-5.2m的位置，水下作业受许多客观条件的限制，在水面工作平台放线布孔确定钻孔位置后，在退潮的低水位是才能钻孔，闸底板钻穿后即装入灌浆孔，并在孔口周边用面纱进行封孔，第二天注浆时采用先试灌，经潜水员检查后才能开始正常注浆施工。若在试灌过程中出现有冒浆或封孔不严密的地方，须经过再次封孔加固后才能注浆。注浆时尽量灌入浓浆，水灰比一般选择3∶1或2∶1，以浆液流动不堵管为原则，灌至起压后的灌浆压力达到0.15MPa，需增加水泥的掺入量进行制浆，后期浆液水泥的掺入量约占干料量的60%～70%，使停灌后的浆体顺孔位通道充填封孔。灌浆结束后进行潜摸检查，发现有浆液不能回升至底板面的，一般通过人工压填水下混凝土进行封孔压平的方法处理。在灌浆过程中出现的护坦石块或分缝处有少量的浆液或气泡冒出时，一般采取棉纱或沙包封孔压实，并注入浓浆后可终止该孔位的施工。
另外，由于此次施工属于水下作业，所以需要有经验的潜水员配合完成，因此施工现场要配置潜水作业的工具：潜水衣、救生衣、供气瓶、信号绳等，岸上必须有疗养员候命，必须做好这一套相关的安全措施，以保证水下施工人员的安全。
水闸底板的防渗加固工程必须严格执行相关规范要求，按灌浆施工计划有序地实施，在灌浆施工过程中，根据实际情况，采用有针对性的措施进行处理。如空隙较大的孔位多注浆，直至达到控制压力为止，并要根据具体情况适当的扩大灌浆范围，合理地调整灌浆孔的位置，使灌入的浆液在水闸的基础齿墙范围内，有效地挤压充填脱空的孔隙与渗水薄弱部位，使得这些部位能形成较厚的防渗墙，以保证灌浆施工的质量。
5 施工過程中出现的问题及应对措施
针对部分灌浆孔位有掉钻或出现较大空隙现象，这些孔位均采用加大浆体的注入量，或分两次注浆进行施工处理，在底板的边缘与空箱的结合部位若出现冒浆等异常情况，在分缝处压入棉纱和压盖沙包进行处理，防止过早冒浆等现象出现。尽量让灌入的浆体在水闸外江一侧的桩体与防渗钢板桩之间的空隙有效地填充、挤压、密实，并形成有效的防渗体。
6 钻孔抽芯检测
在灌浆施工后期，要求在闸室中间排的孔位选择有代表性的原孔位进行钻孔抽芯检测，芯样必须水泥含量多，砂浆固结密实，完整性好，对不能满足要求的孔位须进一步补强加固。
7 结语
经工程竣工后10年多时间密切观察，水闸在高水头差的运行中，没发现原有的渗水与水泡现象，基本上消除了渗水通道对水闸所形成的工程隐患的影响，说明了帷幕灌浆在此次水闸防渗处理中得到了成功的运用。
参考文献
[1] 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范SL62-94[S].
[2] 张倬聪.水工建筑物水泥灌浆施工作业的质量控制策略探究[J].珠江水运，2019（5）：103-104.
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[4] 刘晓光，季景山，李静雅.托底灌浆法与常规灌浆法的对比研究[J].广东建材，2011，27（5）：125-126.