马越飞
身份证号码:3307241988xxxx2416 浙江金华 322100
摘要:水利工程是我国基础建设中的重要组成部分,在经济的推动下,有了长足的发展,施工工艺更为复杂,其质量安全成了水利建设单位要解决的首要问题。为防止发生渗漏等现象,通常会采取灌浆技术,对其进行加固,然而在实际灌浆过程中,存在着许多问题,急需解决,否则很容易影响到工程质量,因此必须对出现的问题加以重视,做好灌浆施工的每一个环节,从材料选择,到钻孔,到施工后的维护都需要认真对待,进而提升施工水平。
关键词:水利水电工程;灌浆技术;施工控制
引言
水利水电工程是一项复杂、庞大、涉及领域广泛的系统工程,灌浆施工控制相对而言也是一项繁琐、复杂的施工技术。而灌浆施工技术又广泛应用在水利水电工程中,因此,作为新时期背景下的水利企业应加强提高自身综合能力与素养,并及时采取合理的控制措施,以便达到有效进行灌浆施工控制的目的。
1.灌浆技术概念及分类
1.1 灌浆技术概念
灌浆,就是将某种具有流动性以及胶凝性的浆液,按一定比例混合,以适当的压力灌入地基孔隙、裂缝或建筑物自身的接缝、裂缝中作充填、交结的防渗或加固处理。
1.2 灌浆技术的分类
灌浆技术有多种不同的分类方法:一是按其不同作用进行分类,可分为帷幕灌浆、固结灌浆、回填灌浆、接触灌浆、接缝灌浆、补强灌浆以及裂缝灌浆;二是按其不同材料进行分类,可分为水泥灌浆、粘土灌浆、沥青灌浆以及化学材料灌浆等。
(1)帷幕灌浆技术
所谓的帷幕灌浆技术主要是被運用在上游迎水面的大壩内部,能更好地降低内部的渗透率,使得地更加稳定和牢固。根据当地的地质条件来选择帷幕灌浆的深度,一般来说,帷幕灌浆都比固结灌浆的深度多很多,有些甚至达到百米以上。
(2)固结灌浆技术
通常这种技术布置在岩石地质较好的地方,对大坝的基部进行全面的固结灌浆,使其保持稳定的状态。如果一些地区的土质不好,且坝体的高度过高,这无形之中增加了固结灌浆的难度大。一般灌浆孔的深度大约在5~8米之间,还有小部分的深度可能相对来说会更深一点,大概在15~40米左右,深浅不一的孔在各个层面上相互交错,营造出一种立体的效果。
(3)接触灌浆技术
接触灌浆技术就是指用混凝土来联结坝基与两岸之间的缝隙,从而使得坝体更加稳定,能够经受得起大水的冲击。首先,用混凝土钻孔压浆,等到坝体与两岸之间的混凝土达到指定的温度时,再对其施行接触灌浆的步骤。这项技术利用了物理的性质来很好地实现稳固的目标。
(4)坝基岩石灌浆技术
坝基岩石灌浆技术最重要的就是操作流程的先后顺序,严格遵守操作的步骤,否则容易导致产生的效果不如预期。第一步,按照科学比例,将胶凝性浆液与流动性浆液混合;第二步,利用灌浆设备将其打入岩层;第三步,待浆液硬化形成结石后,在表面涂上一层保护膜,加强基岩的防水性能。
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2.灌浆施工技术应用要点分析
2.1 钻孔施工的实施
针对灌浆作业的灌浆孔,一般情况下应当使用回转式的钻机设备进行钻孔作业,对于钻孔深度不超过10米的较浅灌浆孔,也可采用架钻或是风钻的作业方式。在钻孔作业实际施工过程中,最需要注重的是以下几点问题,其中任何一点问题被忽略,都可能影响水利工程施工安全性以及整体质量。其一是对于孔斜率的要求,鉴于传统水利工程的钻孔作业普遍要求垂直钻孔,所以在实际钻孔作业过程中,普遍会要求孔壁与直孔呈现出正直均匀的状态。这样能够使灌浆塞更容易卡紧,而且在灌浆过程中不会出现返浆问题。而且要特别注意帷幕深孔的作业,在孔距较近时应当更加注意测斜。其二是钻孔作业的顺序要正确,在钻孔施工过程中,无论是帷幕灌浆孔的作业亦或是固结灌浆孔的作业,具体施工都必须要严格遵守钻孔的正确顺序,一般情况下应当先进行一序孔的施工,而后再依次进行第二及第三序孔的施工,这样的操作顺序能够最大程度减少施工的误差。其三是在施工完成后,要再进行压水试验,对于吸水率进行检测,只要吸水率达到了前期设计的要求范围,便能够减少后序孔的灌浆。
2.2 灌浆方式的选择
灌浆作业的主要施工方式包含循环灌浆以及纯压灌浆两种。所谓纯压灌浆方式,主要是指单纯将泥浆材料加压灌入成孔中的施工过程,这样的施工没有具体循环过程。这样的施工技术最主要的应用是在裂隙范围较大的岩层,以及孔深较浅的前提下。如果孔深不超过12米的情况下利用浓度较高的泥浆进行灌注,这会产生一定的负面影响,因为浓度过高的泥浆不容易渗透到较为细小的裂隙当中,这样会使灌注作业最终无法达到相关设计标准,防渗漏的效果会不如预期。而所谓循环灌浆主要包含了孔内及孔口循环。一般情况下,泥浆在孔口处循环导入的即为孔口循环,也可称作是一种纯压循环。而孔内的循环则是在内外两个导管之间相互循环,并最终返回到孔外。这样的循环灌注作业,其最大的应用优势,是在实际灌注过程中,泥浆能够在孔中形成流动效应,进而使得颗粒沉淀得到了控制,提升了灌浆整体比例。
2.3 对于灌浆顺序的控制
在灌浆作业的实际施工过程当中,如果将灌注作业按照具体顺序进行详细分类,主要能够分为以下几类。其一是一次性的灌注,其二是自上而下的分段灌注,其三是自下而上的分段灌注。一次性的灌注主要是指将孔隙一次性钻至设计深度,而后再顺沿钻孔进行整体灌注的施工方式。这样的施工方式通常是在孔深不超过10米的灌浆工程当中加以利用,同时还要确保岩层的裂隙不存在严重透水情况,这样的施工技术应用要求很高,如果无法满足以上的要求,则应当应采用分段式的灌注施工方式。自上而下的灌注施工方式,主要是要利用较高的灌注压强,加快灌注进程,进而达到提升灌注施工整体质量的目标,进一步削减施工过程当中各类事故发生几率的施工方式。与此同时,在岩层倾角发育趋势十分明显或是岩层遭受损坏进而产生明显破碎情况的区域,通常都会采用这样的灌浆施工方式,在这一施工环节当中,灌注的修复作用更加明显,能够让破碎问题尽快得到修复。但是当钻孔深度到达3到5米的情况下,就应当先进行冲水,再开展灌浆施工,当一次灌浆凝固之后,再开始逐步进行下一步的施工流程。也正是因此,这样的施工方式普遍具有耗时较长的特点,主要是要依靠多次的钻进以及钻机的迁移最终完成施工。自下而上的灌注施工方法,较比之前提及的自上而下的灌注施工方法来说,成孔是倾向一次性的,一次推进到设计的标准深度,而后再分段开展灌浆施工作业,施工顺序是自下而上的,每一段的灌浆施工长度大致为3到5米左右,在开展灌注施工的同时,施工人员还应当将每一段的灌浆过程通过分段的塞孔方式进行细致分割,使得施工区段更为明确,在下段的灌浆施工确定完成之后,才能够进一步开展上段的灌浆施工流程。这样的灌浆施工作业方式能够大幅度节省整体的作业时间,并且进一步削减灌浆施工的整体成本,提升实际施工的效率。对于灌浆施工来说,以上提及的每种施工方式各有不同的优势与应用环境,应当根据实际的施工需求进行合理选择,并灵活应用,自然会提升灌浆作业的整体效率。
结语
水利工程意义重大,但容易出现问题,灌浆技术是水利工程中的常见方法,在实施过程中较为复杂,由于受到不同因素的影响,施工方式的繁杂多样,再加上施工顺序等,都会对施工质量产生不同程度的影响,稍有不当,就会严重影响工程质量。因此,必须做好质量控制工作,运用科学合理的灌浆技术,来保证水利水电工可以更好的提供各种功能服务。
参考文献
[1] 张晓昕.浅谈基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].河南科技,2014,22:37~38.
[2] 周宏科.浅析基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].农技服务,2015,04:185.
论文作者:马越飞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签:作业论文; 钻孔论文; 技术论文; 方式论文; 岩层论文; 帷幕论文; 顺序论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;