水库大坝基础帷幕灌浆的施工技术论文_肖勇军

邻水县水务局 四川广安 638500

摘要:在水利工程中,为了避免基础渗漏情况的发生,对水库大坝基础帷幕灌浆尤为重要,它可以有效控制基础渗流,使水利工程的安全性得到提高。本文结合某水库施工实例,对水库工程的大坝采取基础帷幕灌浆的施工技术,不仅保障了帷幕灌浆工程的质量,还使施工进度得到了加快。

关键词:水库;帷幕灌浆;施工技术

引言

在对水工建筑施工过程中,最基本的一个环节就是水利工程基础防渗处理。对工程进行防渗处理可以很好的提高水利工程的安全性。而进行防渗处理的有效措施就是帷幕灌浆。

1、工程概况

某水库总容积约为156万m3,坝顶高程为360.2m,坝顶长度为202.3m,最大坝高58m。大坝枢纽工程采用细骨料混凝土砌石材料,坝基帷幕灌浆。是一座以农业灌溉、城镇用水和防洪为主的小(一)型水库。

2、帷幕灌浆施工技术

水库大坝帷幕灌浆技术施工难度在于需要穿过深度达42米,厚度达80厘米的塑性混凝土防渗墙体,且施工工期紧,因此,技术人员需控制好施工进度。

2.1成孔方案对比

薄而深的塑性混凝土防渗墙体是帷幕灌浆技术遇到的主要难题,且帷幕灌浆技术对墙体内成孔质量要求高,而常见的墙体内成孔方法主要有三种,分别是钻孔法、预埋管法和拔管法。钻孔法主要在防渗墙墙体混凝土达到一定强度后使用,该方法虽使用广泛,但是对钻孔的精度要求非常高,因此,钻孔法不能节省工期,不能保证成孔质量,且成本比较高。拔管法指的是在对防渗墙体混凝土进行浇筑时,在墙体内插入钢管或者PVC管,待浇筑完成后取出钢管或者PVC管,成孔即完成。这种方法的优点是节省费用且施工速度快,但存在成孔效率不高和混凝土墙体对浇筑干扰大等缺点。预埋管法与拔管法有相似之处,指的是在对墙体进行浇筑时埋入钢管或者PVC管,这种方法的优点是节省工期,成孔方便,成孔率较高,且施工干扰少,但存在的缺点是耗费管材且成本相比拔管法而言较高。本工程在对三种方法进行比较后决定采用预埋管法为主,钻孔法为辅的方式进行施工。

2.2钻孔施工

根据设计图纸确定帷幕灌浆孔的位置,钻孔施工程序按逐渐加密法进行,一期孔距4m,二期根据实际情况进行加密。要保证孔向、孔深、孔位和孔径符合相应的设计要求。在钻孔结束后,要及时进行验收并填写验收单。一般根据砼面板堆石坝对帷幕钻孔进行编号,且河床、右岸和左岸的编号要独立。在对孔深进行设计时,要保证孔深大于20米的帷幕孔钻孔,在进行钻孔后要对帷幕孔进行斜侧并记录斜侧的原始数据,根据公式对斜侧成果进行计算并进行汇总。原则上垂直孔或者顶角小于5度的帷幕灌浆孔,偏差要满足表1。

2.3钻孔冲、洗裂缝冲洗及压水实验

根据相应的施工流程,首先用对钻孔进行冲洗,在灌浆段钻孔完成后应立即清洗钻孔,且清洗的标准为孔内沉淀厚度不能大于20厘米;其次,对裂缝进行冲洗,在灌浆开始前,施工人员要对裂缝使用压力水冲洗,标准为裂缝干净即冲洗完成。在此时,施工人员不能立刻离开,需要验收达标后再将灌浆器接入;最后,再进行压水实验,压水的顺序应从上到下,采用的方法为五点法或者单点法。单点法还可用在其他灌浆段进行水压实验,在进行测试时,水压时间不能少于20分钟,压力范围保证在灌浆压力的80%左右。

2.4制浆层面的主要工艺流程

灌浆要选择不受潮的新鲜晋通硅酸盐水泥,如果是普通水泥浆液,需控制浆液的温度在5°-40°之间,并且在四小时之内完成灌浆工作,如果灌浆时间超过四小时,要停止灌浆工作并丢弃多于的浆液;如果是纯水泥浆,应选择普通搅拌机对其进行搅拌并且搅拌时间需超过30秒。

2.5帷幕灌浆的实施方式

由于高程高度的不同,灌浆压力也不同,所以,帷幕灌浆主要分三个高程段,高程高于170.00m时,灌浆压力为0.5MPa,高程在160.00-170.00m范围内时,灌浆压力在0.5-0.6MPa之间,高程低于160.00时,灌浆压力为0.6-0.7MPa的范围内。如果某级水灰比的浆液注入量大于300L或者灌注时间大于1小时,注入率和灌浆压力之间没有变化,则需改变实施方案,采取浓一级的灌注方式。如果注入率大于30L/min时,则要根据实际情况选择灌注方式。帷幕灌浆使用的水灰比为5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1。如果注入率不变而压力不断上升时或者灌浆压力保持不变,注入率在不断减少,不能改变水灰比。

2.6封孔工作

由于帷幕灌浆的压力会对工程产生很大的影响,为此需保证帷幕灌浆工作的压力在规定范围内。在对工程进行封孔工作时一般采用“全孔压力灌浆封孔法”,即在灌浆结束后,采用0.5:1的浓浆取代射浆管中的余浆,然后使用浓浆将孔口封闭。

2.7灌浆中特殊问题解决方案

在进行灌浆时,很有很多意外情况发生,本文主要列举5种特殊情况的处理方案。第一,如果在灌浆中出现灌浆中断,要找到灌浆中断的原因并重新进行灌浆工作,如果灌浆中断时间过长,在重新进行灌浆前要用压力水进行冲洗,然后在进行灌浆工作;第二,如果在灌浆中出现灌浆量太大的情况而导致灌浆难以结束,一般针对这种情况采用的方式有三种,分别是限流、低压和浓浆;第三,如果在灌浆时发生了串浆的情况,可根据实际情况使用限流和封堵等方式进行处理;第四,如果涌水和灌浆吃浆量都比较大,在进行灌浆时可采用纯压法,每一次灌注的水泥量需小于2吨;第五,如果遇到孔口涌水量大,工作人员在进行灌浆前要记录涌水压力和涌水量,再根据灌浆孔段的实际情况采取闭浆、纯压式灌浆、扫孔等方式处理。

3、帷幕灌浆质量与效果评价

灌浆前压水试验单位透水率及灌浆单位注入量分序孔递减规律比较明显。在帷幕灌浆工作结束后,需对工程进行全面而系统的检查,需保证施工要求和工程实际单位的吸水率达到统一,帷幕灌浆一共有30个检查孔,将工程分为145段进行检查。检查后发现,实际检测中的吸水率ω<1lu的段数占13%,而设计要求的吸水率为ω≤5lu,ω=3~5Lu的段数,占32%,ω=1~3Lu的段数占54%,以上数据显示,帷幕灌浆技术满足设计的要求,可以得到很好的运用。

4、结束语

综上所述,每个水库工程的地理位置不同,施工条件也不同,在采用帷幕灌浆施工前要仔细分析已有工程的施工参数和施工方法,根据施工的条件和地形选择合适的方法,保证良好的灌浆效果,保证帷幕灌浆技术发挥最大的应用价值。

参考文献:

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作者简介:

肖勇军 男(1971-08)大专 主要从事水利工程设计,建设施工管理,质量监督检测等相关工作。

论文作者:肖勇军

论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期

论文发表时间:2017/10/10

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