关键词:帷幕灌浆技术;水利工程;技术工艺;质量控制
随着我国经济的飞速发展,同时也带动水利工程的发展。近几年来,我国水利工程项目取得了显著的成就,帷幕灌浆就是其中之一。帷幕灌浆技术是一种有效的防渗技术,地质钻机对地层钻孔,通过高压水泥浆注孔。水泥浆注入的过程中会不断地渗透进地层缝隙中,伴随着水泥浆的不停凝固,钻孔内部的水体部门就会与水泥浆凝结在一起,这样,就会形成一道密不透风的防水帷幕。而这样的防水帷幕能够有效地阻碍灌浆过程中渗水的情况,利用帷幕灌浆连接灌浆顶部和钢筋混凝土的闸坝底,或者是利用帷幕灌浆连接灌浆顶部和土层坝底,这样可以有效的阻止以及预防渗水的出现,提升水利工程的整体安全性,增加水利工程建筑物地基的稳定性。
1 水利工程帷幕灌浆施工技术优势
1.1 帷幕灌浆技术具有实用性的特点
对于水利工程来说,帷幕灌浆技术施工中具有实用性的特点,水利工程最主要的功能是蓄水防洪,还有供电以及提供灌溉用水和生活用水等等,对于水利工程来讲,要想实现上述功能,最主要的决定性因素就是最大程度的避免水利工程的渗漏现象,这是水利工程的重中之重。
在水利工程施工过程中,通过帷幕灌浆技术的使用,在基层岩石中进行钻孔,之后向孔中浇注水泥浆,这样一来,有效提高了水利工程的防渗性。帷幕灌浆技术不仅操作过程十分简单,而且还能够简化施工的具体步骤,尽可能快的完成工程施工任务。可以根据实际的工程情况制定施工方案,这充分体现了帷幕灌浆技术的实用性,从而进一步保证帷幕灌浆施工方案的可实施性。
1.2 帷幕灌浆技术具有安全性的特点
安全事故是所有施工中最不愿意看到的,帷幕灌浆工程施工恰恰具有较高的安全性能,一方面保证了工程的安全性,另一方面,也保证了施工人员的安全。技术人员要提前根据前期对相关的工艺参数所做的精密合理的计算结果来制定科学合理的施工条件,通过参数的精密计算,最大程度上降低风险。制定科学合理的施工条件,比如对地质进行分析,对施工条件以及外部环境分析等,这些都需要在帷幕灌浆之前完成。帷幕灌浆施工技术对技术人员的要求比较高,所以,在下达施工命令之前,要先对施工技术人员的配置情况进行全面的了解以及掌握,必须确保施工人员能够保质保量的完成相关施工工作,不会因为技术问题而导致施工瘫痪,进而影响整个工程的进展。在进行帷幕灌浆施工的过程中,要根据现场的情况采取一定的安全措施,加之帷幕灌浆施工本身具有很高的安全性,从而更好的保证施工人员以及工程质量的安全性,避免安全事故的发生。
1.3 帷幕灌浆技术具有成本低的特点
成本低,对于任何工程来说,都是最喜闻乐见的。水利工程也是一样。不仅要为人们的生活提供便利,还有带动积极地发展。而水利工程的总预算是十分有限的,因此,水利工程施工中在选择施工技术的同时首要考虑的是节约成本。而帷幕灌浆技术很好的满足了水利工程的需要。帷幕灌浆施工从开始到完工的整个过程所需要的成本都非常低,只有仪器设备、水泥材料以及人力,这三类成本对于水利工程来说,很好解决。通过制定成本控制方案以及严格的施工管理就可以很好地降低成本。在帷幕灌浆技术的支持下,水利工程的经济效益就更高,从而使得水利工程发挥出更大的作用。
2 帷幕灌浆技术的质量控制
帷幕灌浆施工技术的质量控制主要是针对施工中常见的几种问题,这些问题会对施工的质量造成极大影响。因此,想要控制帷幕灌浆技术的施工质量,施工人人员必须严格控制或高效处理以下几点问题:
2.1 灌浆中断
受电力、灌浆设备等因素影响灌浆中断是施工中常见问题,中断时间的长短会影响水泥浆的性能,从而影响施工质量。为有效避免这一问题发生,工作人员在施工前必须对设备进行严格检查,同时制定有效的处理预案。有效控制灌浆中断的时间,以降低泥浆性能变化的可能性与幅度。施工时也要及时对设备的工作状态进行检查,尤其应加大注浆管的检查,避免其发生堵塞导致灌浆中断。
2.2 串浆问题
灌浆孔联通与岩层结构多分析均易导致串浆问题的发生,这一问题是从其他灌浆孔或缝隙中流入泥浆。解决这一问题最有效的措施是,采用多孔同注的灌浆方式可防治相近的灌浆孔发生串浆问题。
2.3 漏浆问题
漏浆问题主要是由注浆压力过大或灌浆孔缝隙较多引起的。所以,解决漏浆的有效办法是科学控制灌浆时产生的压力,采用低压灌浆与自流灌浆等有效灌浆方法。
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2.4 固管问题
在水利工程帷幕灌浆施工中,固管问题也是重要的问题,产生这种问题的主要原因是施工环境满足浆液凝结需要,孔壁、射浆管出现凝固,不能继续射浆。为使固管问题得到很好的处理,就需要在施工过程中,通过回旋式孔口封闭器,转动灌浆管。并对回浆的浓度以及回浆量进行关注。若时常出现回浆失水情况,要及时的稀释浆液。
3 水利工程中帷幕灌浆的具体施工方法
选择帷幕灌浆作为施工方法,要充分考虑工程的地质条件、设计要求以及钻孔情况。帷幕灌浆的施工方法主要分为两种,全孔一次灌浆以及全孔分段灌浆。全孔一次灌浆指的是一次成孔,并只进行一次灌浆,灌浆孔或者灌浆段要采取特殊的程序进行,冲洗钻孔、压水实验、灌浆以及封孔。这种灌浆方法适用于地质条件好,并且岩石较为完整,而且要在漏水较小的情况下。
3.1 自上而下分段法
做好上部第一段的钻孔和灌浆之后再做下一段的,一段一段进行,在灌浆完成后,这种施工的优点就体现出来了。这种施工方式不会出现返浆的现象,随着灌浆的逐渐深入,各段的灌浆压力也会逐渐增大,还能使得压水试验的成果比较准确,最终,灌浆的质量也会提高。
3.2 自下而上分段法
先将一孔连续钻到设计深度,等到达设计的深度之后就进行自下而上的逐段灌浆。这样的灌浆方法不需要等待灌浆段的凝结,可以提高施工效率,节省时间,减少钻孔和灌浆交叉现象的出现,并进一步提高机械利用率。
3.3 综合分段法
根据上述两种方法的优点,综合分段法可以适应地质条件极为复杂的情况,并且可以适应较深的钻孔要求,如果在施工过程中发现灌浆孔内部有岩层坚硬且透水性较小的情况,就可以在前半段采用自下而上的方法,后半段采用自上而下的方法。
4 水利工程中帷幕灌浆施工技术要点
4.1 施工测量
在水利工程帷幕灌浆施工中,钻孔的钻进速度是重要的影响因素,需要对钻孔进度进行控制,使其满足相关的材料信息,保证施工测量顺利推进。在实际测量过程中,管理人员需要对数据的准确、真实性等进行检查,为今后的施工建设提供科学的数据支持。
4.2 成孔
水利工程钻孔前,需要明确孔洞的位置、深度、直径以及施工顺序。在帷幕灌浆施工技术中,成孔是第一步,其效果将对灌浆技术效果产生重要的影响,因此需要对成孔的质量以及速度进行控制。钻孔准备时,需要科学的放置钻机,使其平整并有效固定。有好的场地,并在钻孔区域中设置平台,从而使就位的钻机能够更加牢固、稳定。放置好钻机后,还需要科学的调整钻机平台、钻杆以及灌浆孔,使其处于相同直线上,为今后工作打下良好的基础。
然后进行机械试钻,试验过程中,需要有效调节供水、供电以及钻机动力参数等,使机械设备的所有参数都恢复到正常状态,然后再进行钻进工作。钻进前需要对钻具、钻杆等作用发挥进行检查,若钻具、钻杆等出现弯曲、变形等,就需要及时更换,防止成孔效果受到影响。钻孔过程中由于摩擦会出现大量的热量,钻进的质量也会受到影响,因此钻进时钻头不能太热。
4.3 冲洗缝隙
钻进过程中,孔洞的周边会受到破坏,这就会使孔洞内部有一定的残留物,因此在钻孔结束后,需要从下到上使用高压水冲洗孔壁,并保证冲洗的水压以及流量,当冲洗水变得清净之后,再冲洗10分钟。一般情况下,缝隙的冲洗时间一般需要超出2小时,冲洗缝隙完毕后,也需要使孔底沉渣厚度与相关标准相满足。
4.4 灌浆
灌浆孔冲洗以及压水试验结束后,保证灌浆孔与实际的灌浆施工技术要求相适应,就可以进行帷幕灌浆施工操作,从帷幕灌浆施工的实际情况入手可以发现,一般情况下从下到上的分段灌浆施工操作需要在相应的压力条件下,灌浆注入率控制在1L/min以内,持续灌浆1小时,从而使帷幕灌浆操作顺利推进,同时有效控制灌浆施工的质量。从帷幕灌浆施工的总体情况而言,还有从上到下的灌浆施工方法,施工人员需要科学的调整灌浆的时间,从而使水利工程帷幕灌浆施工质量得到保障。
4.5 封孔
各孔灌浆作业结束后,需要质量管理人员与监理人员一起对工程质量进行检查,双方都通过检查后才可以封孔。通过置换和压力灌浆封孔法进行封孔,同时抹平孔口。封孔灌浆水灰比为0.5:1,灌浆压力为该孔最大的灌浆压力。灌浆孔中浆液凝固之后,需要将孔中的污水、浮浆等彻底清理,若上部空间长度大于3米,要通过机械压浆的方法进行封孔,若长度小于3米,可以通过水泥砂浆封填的方法进行封孔。
参考文献:
[1]齐翠阁,杨坤,田颖.水利工程基础帷幕灌浆施工技术[J].四川水泥,2020(01):261.
[2]张炳山.帷幕灌浆施工技术在水利工程中的应用研究[J].中华建设,2019(07):136-138.
[3]罗志卫.水利工程大坝基础帷幕灌浆施工技术[J].科技与创新,2019(11):84-85.
[4]佟新.水利工程中帷幕灌浆工艺及特殊情况处理[J].建材与装饰,2019(10):290-291.
[5]严强.水工建筑工程施工中帷幕灌浆施工技术的运用探析[J].建材与装饰,2019(07):285-286.
论文作者:周青,,王凯
论文发表刊物:《建筑实践》2020年1月1期
论文发表时间:2020/5/7