浅谈水利工程施工中高压喷射灌浆技术论文_常博,国际岩,张楠

浅谈水利工程施工中高压喷射灌浆技术论文_常博,国际岩,张楠

常博 国际岩 张楠

东平湖管理局汶上管理局;东平湖管理局汶上管理局; 东平湖管理局梁山黄河河务局

摘要:高压喷射灌浆技术目前在建筑行业的适用范围很广泛,由于对建筑物的加固地基稳定性能很高,提高地基的承载力方面,取得了很好效果,尤其是在水利水电的工程中,高压喷射灌浆的技术有很高的优越性,此项高压喷射灌浆技术不但能加固地基外,还应用于水工建筑物的防渗工程中,因此,文章阐述了关于在水利水电工程中高压喷射灌浆施工技术的特点、流程及施工质量控制工艺要求等进行了探讨。

关键词:水利工程;高压喷射灌浆;优势;质量控制

1 引言

高压喷射注浆(高喷灌浆)技术在地下和基础工程防渗加固工程中的应用十分广泛。

[1]例如,高压喷射注浆技术应用于增加地基强度,减少或整治建筑物的沉降或不均匀沉降;应用于挡土围堰及地下工程建设、坝体的加固及防水帐幕、边坡加固及隧道顶部加固等。软弱土层,如第四纪的冲(洪)积层、残积层及人工土壤等,砂性土最适用“高喷”注浆,对于黄土和淤泥质土“高喷”效果也较好,它解决了小颗粒熟土不易注浆加固的难题。在砾石层中,只要砾石直径不太大,也能收到较好的加固效果,但不适用于地下水流速过大的地层。

2 高压喷射灌浆技术的特点及优势

高压喷射注浆技术既是应用很广的一种地基处理方法,高压喷射灌浆技术是通过在地层中的钻孔内下入喷射管,用高速射流(水、浆液或空气)直接冲击、切割、破坏、剥蚀原地基材料,受到破坏、扰动后的土石料与同时灌注的水泥浆或其它浆液发生充分的掺搅混合、充填挤压、移动包裹,至凝结硬化,从而构成坚固的凝结体,高压喷射注浆技术具有设备简单、施工方便、速度快、节省材料、效率高、成本低、操作简单、适用范围广等优点,在土木工程、水利工程、矿山工程、环境工程等领域都有广泛的应用。

2.1高压喷射灌浆技术的特点

①高压喷射法就是利用工程钻机钻孔至设计处理的深度后,用高压泥浆泵,通过安装在钻杆(喷杆)杆端置于孔底的特殊喷嘴,向周围土体高压喷射固化浆液(一般使用水泥浆液),同时钻杆(喷杆)以一定的速度边旋转边提升,高压喷射流使一定范围内的土体结构破坏,并强制与固化浆液混合,凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。[2]②固结体的形状和喷射流的移动方向有关。一般分为旋转喷射(简称旋喷),定向喷射(简称定喷)和摆动喷射(简称摆喷)。旋喷桩主要用于加固地基,提高地基的抗剪强度,改善地基土的变形性能,使其在上部结构荷载作用下,不至破坏或产生过大的变形。定喷固结体呈壁状,摆喷形成厚度较大的扇状固结体。定喷和摆喷通常用于地基防渗,改善地基土的水力条件及边坡稳定等工程。

2.2高压喷射灌浆技术的优势

①适用范围广。高压喷射灌浆技术可以广泛应用于工程前,工程中和工程后。②施工简便。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在施工时只需要在土层中钻一个孔径为50mm或300mm的小孔,便可在土中喷射形成0.4~4.0m的固结体,施工上非常简便。③固结体形状可以控制。在喷射过程中,通过调整旋喷速度和提升速度,增减喷射压力,可以更换不同孔径喷嘴改变流量,依照工程的需要控制固体的形状。④原料广阔、成本低廉。喷射的浆液主要原料是水泥,很少使用到化学材料,有时候为了节约水泥用量,还可以在加入一定数量的粉煤灰,大大降低了注浆材料的成本。⑤设备简单、方便管理。高压喷射灌浆全套设备结构具有紧凑、体积小、机动性强、占地少的特征,可以在狭窄和低矮的现场施工,而且施工管理简便:在单管、二重管、三重管喷射过程中,通过对喷射的压力、吸浆量和冒浆情况的量测,可以了解其效果和存在的问题,以便及时调整喷射参数或改变工艺,保重固结质量。在多重喷射时,更可以从屏幕上了解空间形状和尺寸后再以浆材填充之,施工管理十分方便。

3水利工程高压喷射灌浆施工的质量控制措施

由于在组建施工队伍的时候,每个人的素质和技术高地不同,也就难免会出现质量方面的问题,因此,要选出一名资质、技术较高的人员作为质量的控制工程师,落实好监理各项职责;要制定好装箱的控制细则,其中包括:控制机构、控制程序、方法和措施等;在施工前必须检查好施工的单位和施工机械是否准备就绪,以免施工中出现问题,耽误进度,例如:钻机、高压泵、搅拌机、储液罐、输浆管等的型号、性能参数等,另外,还要配备足够的备配件。

3.1高压喷射灌浆施工的基本方法

高压喷射灌浆施工技术常见的有两种:一种为无损贴嘴灌浆法;另一种为打孔埋管灌浆法。无损贴嘴灌浆法将是今后推广的方法。无损贴嘴灌浆法的灌浆施工工艺流程为:注浆嘴加工——打磨——冲洗——裂缝描述——贴嘴——封缝——压风检查——灌浆——灌浆嘴清除——质量检查。打孔埋管灌浆法的灌浆施工工艺流程为:打孔——冲洗——埋管封缝——压风检查——灌浆——质量检查。

3.2水利工程高压喷射灌浆施工中质量控制

①位置:首先必须按照指定的设计要求来布设防渗刺墙、那么,墙的厚度要和设计的要求一样,子距L一般为2.0m、有效半径达和摆角分别是1.8m和15°,另外,升速度一般为10cm/min.喷嘴型号为2mm,气嘴7mm,水压为29.4~34.3MPa,空气压735kPa。②测压管的四周必须要用黄沙来做漏层,规定管口为2英寸的PVC管,管底1.1m高为透水部分,外用400g/m2土工布包裹。③在水泥的使用材料上必须要经过严格的质量控制,需要专业的人员进行现场取样后特意的送往检测部门在进行检验复试,那么,需要往水泥材料里添加外用剂的时候,也必须经过试验后才能明确要掺进的量度。④钻孔在经过严格的检验之后才能进行孔内和缝面冲洗,将孔口敞开用风和水一次进行清洗,将风(水)管插入孔底,风(水)反复冲洗,直至回清水后即可结束。⑤在检查压水(气)时,可以用单孔的压水(气),那么在裂缝口和材料形成一定得强度之后在进行检查,并在检查后做好各项记录。⑥灌浆。由于裂缝两边的混凝土在灌浆压力的作用之下会产生有害的变形,在进行灌浆施工时应布置好一起对裂缝进行监测,另外,在施工灌浆技术时的工序应保持先浅到深、一侧想来外一侧、右下至上来进行,另外,在灌浆施工结束的标准是单孔吸浆率趋于零之后,灌注20~30min,想要防止因为窜孔来破坏喷射注浆的固结体,就必须要分序进行喷射施工工艺。

3.3施工中出现的问题及处理措施

①钻孔难度大。因该工程的施工地层是由大量块石及山坡土回填而成,且地下水、地表水均很丰富,故虽然采用300型油压钻机钻孔,但进尺仍然缓慢,经常出现场孔、卡钻及掉钻头现象。针对钻孔难度大的特点,采取及时抽排地表水,遇到块石及时更换潜孔钻、下护壁管防止塌孔等一系列措施。②气候条件的影响。施工期间,天气炎热,基坑内不通风。气温接近 40℃,施工人员中暑现象时有发生。暴雨不断且排水困难,施工现场稀泥遍地,工地负责人及时采取了对工人加强教育、供应消暑绿豆汤、增加排浆力量等措施。[4]

4在施工结束后的质量控制

在所有的工程都结束后,质量工程师要按照原来的设计图纸和现场的施工记录来最后进行一次复查和审核,以免在施工时有遗漏的桩位,然后再审查检测单位的资质等级和技术配备,要帮助建设的单位确定检测的单位,另外还要及时的掌握施工现场的处理部位和结构物是否有变化和沉降的观测,一旦确定有问题变化,马上进行处理,最后,如果是比较重要的施工部位像大坝桩基础的处理时,必须要对每次发喷射前后进行观测,这样就可以方面随时对出现的状况进行分析和制定解决的方案。

参考文献:

[1]陈立彬,张磊.水利工程中混凝土衬砌渠道渗漏措施[J]. 黑龙江科技信息. 2013(16)

论文作者:常博,国际岩,张楠

论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期

论文发表时间:2018/11/27

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