(高压注浆机原理)

　　苏丹上阿特巴拉工程位于距离阿特巴拉河与Setit河交汇处上游约20km，枢纽工程分为Rumela大坝和Burdana大坝，均位于Gedaref盆地内，Rumela大坝和结构包括：土坝、混凝土溢流坝、进水口、3条压力管道和一个室外发电厂房，最大坝高55m。

　　灌浆材料选择

　　在灌浆技术要求中，对于水泥提出的细度要求为最小比表面积4000cm?2;/克，所有水泥颗粒应通过200号美国标准筛(相当于国内80μm方孔筛)，即筛余量为0。Lahmeyer公司不仅在上阿特巴拉项目对灌浆水泥提出很高的比表面积要求，对于其他2个苏丹项目(麦洛维、罗塞雷斯)，该公司提出的最小比面积为3500cm?2;/克，也高于国内灌浆对细度的要求。

　　毋庸置疑，采用细度更高的水泥对灌浆是有利的，稳定浆液比纯水泥浆液具有更好的流变性及稳定性，但肯定会带来灌浆成本的上升。

　　灌浆设备和机具

　　在项目中，对浆液拌合设备要求如下：

　　①、为拌制稳定浆液的浆液搅拌机应是机械式、高速胶体型、有足够的容量、转速在1500～2000r/min以确保拌合完全分散和充分；

　　②、搅拌机应配备对于拌合物的重量和体积误差≤2%的称量设备和水表；

　　③、搅拌后，浆液应通过5mm的方孔筛过滤后进入储浆筒，储浆筒应保持循环，储浆筒至少应与搅拌机容量相当，以便于当第1批在泵送时第2批可以及时搅拌。

　　对于灌浆泵有如下要求：

　　①、灌浆泵应能在特定压力下保持60～100L/min的浓浆(W/C=1:1)流量，可以达到并保持7MPa的压力。灌浆泵应能以稳定的压力和流量泵送浆液，没有压力波动。一泵灌一孔。

　　②、泵应配备有精确的压力和容量控制阀门，这些阀门可以单独控制压力和流量。当达到预设的压力时，泵应能自动停止，且应保持压力没有脉冲。

　　胶体搅拌机无疑能使浆液的搅拌更加充分，水泥分散更均匀；液压泵带来的稳定压力有利于灌浆控制和评价。但国内大量的灌浆实践也充分表明机械拌合与柱塞泵也完全可以满足灌浆需要，是实用的。这就产生了技术的先进性与实践的实用性之间的抉择。国外在追求先进性的同时增加了设备支出，国内在追求实用性的同时也能满足灌浆需求。

　　灌浆方法

　　在国内灌浆施工中，对于帷幕灌浆多采用孔口封闭灌浆法，孔口封闭灌浆法是国内帷幕灌浆施工的标准方法，经实践证明，该法是成功、有效的。

　　但在苏丹项目中，均未将孔口封闭灌浆法列入灌浆法选择范围。这说明孔口封闭灌浆法尽管在国内已经有长期的实践证明可行，但目前仍未获得国际同行的认可，仍需要加大这方面的国际交流，使这种产生于国内灌浆实践的施工工艺能够在世界范围内得到推广。

　　灌浆压力

　　在国内灌浆施工中，大多数人都认为高压灌浆压力有利于浆液扩散，有利于灌注细微裂隙，也有利于提高浆液结石的密度和强度。在这种思想下，高压灌浆几乎成为一种趋势。

　　在苏丹上阿特巴拉项目中，帷幕灌浆压力如表所示。

　　从表中可以看出，国外(苏丹)对于灌浆压力的看法与国内有所不同。通过苏丹麦洛维项目的灌浆实践，证明采用该灌浆压力可以满足施工需要。

　　结束标准

　　国内在采用自上而下分段灌浆法时，灌浆段在最大设计压力下，注入率不大于1L/min后，继续灌注60min，可结束灌浆。采用自下而上分段灌浆法时，在该灌浆段最大设计压力下，注入率不大于1L/min后，继续灌注30min，可结束灌浆。

　　在苏丹的阿特巴拉项目灌浆技术要求中，帷幕灌浆结束标准为：在设计压力下，灌浆段吸浆量小于2L/min，持续10min即可结束。未对自上而下分段灌浆法和自下而上分段灌浆法分别提出结束标准。

　　即使考虑稳定浆液与纯水泥浆液的不同，这两种结束标准的差异也是显而易见的。灌浆结束标准不仅对灌浆质量有重要影响，也对灌浆持续时间乃至灌浆效率与效益有重要影响。

　　孔口封闭灌浆法自20世纪70年代首次在乌江渡大坝岩溶基岩帷幕灌浆试验中正式应用，至今已近40年，该方法目前是我国帷幕灌浆施工所采用的主要施工方法，但在国际工程中，仍然难以见到使用该方法的项目。除此之外，在灌浆设备、灌浆材料、灌浆压力与结束标准等灌浆施工主要参数方面，国内外仍存在较大差异。