摘要:水利水电工程在实际运行过程中,往往会介于使用时间的延长而出现不同程度的隐患问题。究其原因,主要是因为工程施工过程会受到多种因素的制约,尤其是施工材料与工程建设等因素。如果上述因素处理不当,就很容易在长时间的使用过程中造成明显的结构变化问题。长期以往,很容易引发渗漏问题。再加上水利水电工程面临的施工条件较为复杂,工程结构多会受到环境因素而出现不同程度的老化问题,进一步加剧工程结构裂缝问题程度,引发渗漏问题。严重时,甚至会造成地基防渗透性能严重降低的问题,不利于工程主体安全。介于此,技术人员往往会选择将高压喷射灌浆技术应用到工程施工当中,以期可以规避上述隐患问题。
关键词:水利水电;高压喷射灌浆;施工技术;工作原理
1高压喷射灌浆技术的概念
目前应用的高压喷射灌浆技术,其主要还是通过传统灌浆方法的不断创新改良而成,并且在实际应用高压喷射灌浆技术时,其施工原理与我们传统的灌浆法施工原理具有相应的联系。因此,当我们在应用高压喷射灌浆技术时,主要还是要将搅拌地层中充分的注射浆液或高压水,然后在灌入相应的水泥浆,并且需要保证在此操作过程中,能够使两者材料之间相互凝结,真正的提高其硬化后的强度,从而最终满足水利水电工程的地基防渗以及承载力等各项要求。此外,在工程实际应用高压喷射灌浆技术时,不仅能够有效的降低施工难度,还能够为施工企业降低工程造价,并且利用高压喷射灌浆技术还能够提高工程的耐久性,因此被广泛的应用在水利水电工程施工中。
2高压喷射灌浆技术的工作原理
高压喷射灌浆技术的形成时间不长,灌浆方法是其主要工作原理。灌浆方法是将相关的胶凝建筑材料通过相关仪器和设备以使其强化的过程。虽然灌浆方法具有一定的优点,但它也有非常明显的缺点。灌浆施工容易导致结构填充不完整,填充密度不能满足质量要求等,从而导致建筑基础不够牢固,从而影响建筑物的安全稳定性以及使用年限。高压喷射灌浆技术是在灌浆法的基础上逐渐发展而来的,然而高压喷射灌浆技术能够很好地避免上述问题。灌浆法采用的是注射原理,而高压喷射灌浆技术采用的是高压原理,高压喷射灌浆技术具备填料密度大,强度高,范围广,填充完整等诸多优点。高压喷射灌浆技术在水利水电工程施工中的应用,可以充分发挥建筑材料本身的抗渗透,防寒,防冻性能。此外,它还可以为项目质量提供有效保护,同时减少资源浪费并最大限度地利用资源。另外,高压喷射灌浆技术的操作简单,不仅在一定程度上降低了人员的劳动强度,而且,它还节省了施工时间,它极大地促进了水利水电行业的发展。
3水利水电工程应用高压喷射灌浆技术的必要性分析
高压喷射灌浆技术主要利用钻杆端喷嘴实现具体操作的,在实际喷射过程中,喷射出的高压泥浆与上体搅拌均匀,并形成质量安全的水泥防渗墙。根据以往的实践效果来看,我们可以根据高压喷射灌浆技术作用范围的不同,将其分为定喷、旋喷以及摆喷三种方式。高压喷射灌浆技术在实际应用过程中,主要应用高压机械化作业原理,往搅拌地层中喷入高压水或者高压浆液。如此一来,不断灌入的水泥浆会在高压喷射设备的作用下,形成强度较高的混合体,以此满足地基承载力要求,进一步加强地基结构的防渗透性能。
一般来说,水利水电工程在正式施工阶段,往往会受到多种因素的制约,会反复出现地基结构不稳、渗漏问题明显的情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而通过应用高压喷射灌浆技术基本上可以有效缓解这一现象。通过结合高压喷射灌浆技术原理,现场技术人员可以在预设位置处进行钻机打孔工作。与此同时,利用高压泵设备向周围土体之间,喷射水泥浆等物质,并配合钻机进行方向移动,目的在于提升作业效率与喷射效果。如此一来,土体受到设备影响会和泥浆进行有效融合,形成固化程度高的结构,能够有效避免以往基础结构渗漏问题。最重要的是,高压喷射灌浆技术涉及到的成本较低且易于操作,值得推广与应用。
4水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术
4.1工程概况
某水库是一个是防洪,城市生活用水,工业用水,发电,农田灌溉和水产养殖的综合水利工程。水库始建于1962年,1964年基本建成并开始蓄水,根据沙河的防汛规划和蓄水后出现的问题,后期进行了改建和处理,并逐渐对大坝加高。水库大坝是一个均质的土坝。坝顶高程110.8-110.4m,最大库容9.22亿m3。由于水库的老化和人工活动的影响,近年来各坝段的压力水位明显高于地面。急需在本次除险加固中,截断渗流,降低水位,消除隐患,保证大坝安全。为此,此时采用高压喷射灌浆技术,防止大坝渗水和大坝加固。
4.2施工技术要点
4.2.1钻孔
进行钻孔工作之前,必须要对水利大坝工程目前的现状进行分析,进行全面透彻的了解,一定要做到及时发现问题,及时解决问题。达到内部泥浆循环使用的目的,在进行这项工作的时候,在特定情况下,开展跟管和钻进工作是很有必要的,钻进和跟管工作可以同时进行,钻孔机的角度一定要准确,方向垂直向下,进行这项工作需要用到的水平尺进行测量。在设计孔位置时,可以将偏差控制在约50mm,并且可以将灌浆速率控制在约0.5%。为了防止倾斜和偏差问题的发生,水平测量工作需要一次完成,避免反复进行,这将导致误差过大。
4.2.2高压喷射施工
在喷射管下方达到预定深度后,水泥浆,压缩空气和高压水整体进行输送,在此过程结束后,静态喷需要1至3分钟,需要保持整个喷射过程压力、喷射速度、提升速度的一直。因此,喷射过程中的参数与高压喷射灌浆技术密切相关。施工过程中任何部分的问题都会影响水利水电建设过程中高压喷射灌浆技术的应用质量。
4.2.3下入喷射管
在钻出坚固的泥浆墙时,需要将钻杆钻入孔中,直至达到底部。在喷射管的下管之前需要地面喷射工作,并且详细检查整个管道的运输和机械设备的操作性能。除了检查这项工作外,还需要校正射流的摆角和射流的摆动模式。保证在进入钻孔后,能够正常运转,完成施工过程。
如果在施工期间使用套管跟管进行钻孔,可以使用以下两种方法:钻孔完成后,取出钻杆,将护臂泥浆注入孔中或安置PVC管进行护臂;另一种方法是完成钻孔工作后取出钻杆,并在喷射管放入后拉出套管。采用泥浆护臂钻孔的终孔后,直接可以把喷杆进行下入,完成之后直接拔出套管。
4.3施工过程中应注意的事项
4.3.1避免天气影响
在水利水电工程高压喷射灌浆施工过程中,施工现场的天气因素对施工质量的影响较大,尤其是大雨天气情况下施工会对高压喷射灌浆施工造成诸多不利影响。因此,在施工前必须做好水文以及气象的预测工作,针对特殊天气情况做好应急预案,对于雨季施工必须做好相应的防护措施。
4.3.2喷射搅拌均匀
高压喷射过程采用高压浆液对土层结构进行切割,泥浆则填充在切割所产生的间隙内。喷射过程需要对浆液进行均匀搅拌,形成圆柱形灌浆柱。灌浆柱一方面具有较好的防水性能,同时能够在很大程度上提高地基基础的承载能力。
4.3.3材料选取
施工材料质量的控制直接关系着水利水电工程整体的质量,高压喷射灌浆施工过程尤其需要对水利的质量进行控制,必须经检验合格后才能投入使用,将水泥浆混入混合工艺中,同时必须进行测试以确定混合比例。
5结束语
综上所述,随着我国社会经济的快速增长,对于绿色能源的重视力度也在不断提高,而水利水电工程作为重要的电能生产工程,其施工质量不仅影响着电力能源的产生,还直接关系到下游地区的日常生活,因此在水利水电工程的实际施工过程中,必须要通过先进的施工技术来提高工程的施工质量。而利用高压喷射灌浆技术,不仅能够保证施工质量,还能够为施工企业降低施工成本,对于水利水电工程建设来说具有非常重要的意义。
参考文献:
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论文作者:汪永发
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/13
标签:高压论文; 技术论文; 过程中论文; 水利水电论文; 钻孔论文; 泥浆论文; 水泥浆论文; 《防护工程》2019年10期论文;