水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工与质量控制论文_李成龙

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摘要:在水库除险加固工程进行过程之中,应用大坝帷幕灌浆施工技术能够很好地提升防渗效果,所以需要加强帷幕施工关键技术的质量控制来避免大坝出现渗漏现象。所以本文将结合大坝帷幕灌浆施工中常见的问题进行分析,以此提出加强大坝帷幕灌浆施工与质量控制的具体措施,希望能够推动水库除险加固工程的发展。

关键词:水库除险;大坝帷幕灌浆;质量控制

大坝帷幕灌浆技术能够为工程建设提供技术支持,使水库集防洪、供水、农业灌溉功能于一体,并且在此基础之上实现大坝防渗、溢洪道、放水洞等加固作用。下文将以在水库除险加固工程中加强大坝帷幕灌浆施工技术应用与质量控制的重要性为着手点,针对其大坝帷幕灌浆施工的实际状况进行谈论,从而提出改进建议,达到水库渗漏整治、除险、加固等相应的建设目的。

一、在水库除险加固工程中加强大坝帷幕灌浆施工与质量控制的重要性

水库大坝常规建设过程之中,会受客观条件制约,而在施工过程之中产生碾压不密实、掺合料搅拌不均匀等多种现象,水库坝体孔隙率较大的状况下,清底不彻底就会导致大坝出现渗漏等现象。所以针对此类渗漏问题,就需要在明确基岩渗漏带范围的基础之上,根据基岩渗漏带的实际厚度来使用帷幕灌浆施工技术,从而实现除险加固等相关整治工作。

大坝帷幕灌浆施工自身也有相应的技术优势,投资量上相对较少,并且技术应用效果相对可靠,防渗作用发挥较快,是目前大坝加固、水库防渗堵漏方面所主要应用的技术,所以要在明确大坝帷幕灌浆技术施工要点的前提下,加强其施工质量控制,以细化施工形式的方式,来将水库除险加固工程落实到位[1]。

二、水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工与在质量控制的具体措施

(一)结合实际工程要求进行大坝帷幕灌浆施工方案设计

水库除险加固工程选择何种大坝帷幕灌浆施工设计方案,是需要结合工程大坝的实际状况以及使用需求来进行综合设计的;地质状况、工期时长、资金投入等都是影响大坝帷幕灌浆施工设计方案的主要因素。以黑河工程大坝施工为例,在前期调查之中,发现土石坝截流后心墙基础处理的工期相对较长,所以结合其矛盾状况,在实现方案设计的过程之中,则应用了截流前穿过开挖层帷幕灌浆的形式,将水库的水进行截流然后再进行爆破,加强了对于水泥灌浆帷幕破坏的质点振速标准值的研究,并且结合已灌浆饱和黑云母石英片岩爆破孔底以下质点振速分布规律来制定出了先灌浆后爆破开挖的实际方案(如图一所示)。

图一:孔爆破前后波速对比

其次也要对于水库进行大坝的安全鉴定,结合大坝的初期防渗方案进行更改与优化,因为在帷幕灌浆技术应用过程中,其基本设计经常采用常规防渗排水与封闭轴排有机结合的方位,控制好孔深与段长(如表一所示)、灌浆压力、灌浆材料与浆液的配比、结束标准等[2],从而实现帷幕灌浆技术的细化。比如韶关的一个中型水库,就是结合工期的影响作用,选取了取消上下游的围堰以及取消防渗墙建设的方案,坝基与坝底在建设过程之中选取防渗墙作为主要材料,墙下应用单排帷幕灌浆来实现基层防渗,明确其设计防渗的标准控制在压水透水率的零点零五升每分钟,将帷幕的深度控制在三十三米到三十八米之间,以此来满足帷幕灌浆施工质量管控的相应要求。

表一:孔深以及最大允许偏差对照表

(二)明确帷幕灌浆施工的应用环节

帷幕灌浆从灌浆目的上来看,主要就是为了去降低地层的透水性,以透水率为检验的重要标准,所以需要结合帷幕灌浆施工环节去进行环节内容的细化,加强帷幕灌浆施工质量管控,从而促进帷幕灌浆施工向规范化、制度化、体系化方向发展[3]。首先在测量放点的环节,要根据防渗墙浇筑时设计图所涉及的标高,来对于帷幕灌浆轴线进行设置,明确划分出等同的部分,然后在部分内部设置先导孔,利用先导孔进行施工(如图二所示)。

图二:帷幕灌浆施工工艺流程图

由图二可见,整体帷幕灌浆施工工艺大致可以分为多个环节,以单孔施工程序为例,首先要进行前期的施工准备,比如孔洞布置、明确水库的地质条件、核验水位位置以及正常的蓄水位等,然后使用钻孔定位的形式来固定机具,利用钻孔值接触段顶板高程、进一步实现基岩接触段的钻进,将钻孔洗孔有机结合起来,利用单点发压水试验或者简易压水试验进行测试,在满足条件之后进行接触段灌浆;灌浆工序应该根据不同序列的孔洞,采取自上而下的纯压式灌浆手段,结合施工的实际状况,避免浆液出现沉淀与堵塞现象,可以对于射浆管、接触段进行相应地调整,当接触段待凝之后,使用循环钻灌,最后起拔套管进行基岩段全孔浓浆的置换,使用压力灌浆的应试进行封孔。即可满足帷幕灌浆施工的全部过程。而针对这些施工程序内容,则需要进行进一步的细化,明确施工技术应用的要点,分部、分工序进行施工与验收,才能够有针对性地进行改善。

比如在帷幕灌浆施工浆液实验之中,要根据工程需要进行浆液的综合配比,明确浆液配制的程序、拌制时间、浆液流变参数、稳定程度、初凝时间、中凝时间、浆液容量强度、弹性、渗透性以及现场施工的浆液水灰比、掺合料等配比,从而给予施工部门相应的施工建议,以此来满足水库除险加固的实际需要。比如浆液浓度应该有稀到浓逐渐进行转换,结合灌浆压力以及灌浆注入率的不同来实现改善,如果灌浆压力不明显时,可以使用浓度高一级的浆液进行施工,从而追求更好的施工效果,这里从5:1到0.5:1有六个比级的浆液浓度,在明确灌注实践、灌注标准、注入率的基础之上,采取相应的处理措施,以此实现浆液的有效变换。而且帷幕灌浆施工需要在混凝土达到设计强度后的趾板上进行,并且所使用的趾板上部应该预留好一定的灌浆孔,在水库进行蓄水之前就完成水下部位的灌浆。在这些试验进行中,也应该明确灌浆压力的实际数值,在灌浆的过程之中不能够随意抬起趾板。目前所设定的结束标准是在没有明显变化的灌浆压力的标准下,注入率能够保持在每分钟一升并且持续灌注一小时左右就能够结束目前的灌浆行为,并且利用全孔灌浆封孔法进行封孔,将浓水泥浆与黏土球结合起来,进行孔洞上方的扎实封孔;在废浆、废物的清理上,也需要在大坝工作面的较低处设置好排污围堰,帮助施工部门清理废渣,保持水库的生态环境安全,提升生态效益以及社会效益[4]。从而完成帷幕灌浆施工工作,实现质量的有效控制。

(三)结合帷幕灌浆施工中的紧急状况建立紧急预案

帷幕灌浆施工过程之中,也可能会存在冒浆、裂缝等多种特殊状况,所以针对这些问题,应该提前结合坝体可能存在的毛将部位来设立紧急预案。一般在应用帷幕灌浆技术的过程之中,水库大坝的坝坡、坝顶、孔口、放水洞都会存在着冒浆的可能,以大坝上游坡出现冒浆现象为例,因为上游坡设立了护石,所以在针对冒浆问题时可以使用浓浆来间歇性灌浆来阻止冒浆现象,先灌浆然后停止一段时间,再进行灌浆。而如果坝底出现冒浆现象,就证明坝体内部存在着与灌浆孔相连的通道,整个把体内部结构是相对松散的,所以针对此类问题,应该加强对于冒浆通道的封堵,利用明确灌浆量控制工作或者灌入浓浆的形式来避免冒浆,与坡体冒浆所使用的间歇法不同,在坝底使用间歇法灌浆的过程之中,需要延长停灌的实践,避免灌浆压力不断提升,优化浆液的合理配置,比如加大水泥的配比力度等,都能够加速浆液的凝结速度,促进帷幕灌浆施工的有效进行。

此外涌水也是帷幕灌浆施工中较常出现的问题,针对侧列问题,应该加强灌浆孔深的程度,并且在使用单排帷幕的状况下,协调设计不猛,更改帷幕使用排数,使之更改成双排帷幕,并且对于灌浆孔进行加密。一些存在着涌水孔段的部分,需要增强设计压力以及涌水压力,通过加大灌浆的浓度、在浆液中添加速凝剂、稳定剂等形式,来处理好目前的涌水问题,提升水库的施工质量。

三、结语

在目前的水库除险加固工程进行过程之中,需要结合工程的实际需要,加强帷幕灌浆施工技术的优化,在掌握帷幕灌浆施工技术应用要点的基础之上,满足水库灌溉、工业、生活用水等相应的要求,通过结合实际工程要求进行大坝帷幕灌浆施工方案设计、明确帷幕灌浆施工的应用环节、结合帷幕灌浆施工中的紧急状况建立紧急预案等多种方式,实现规范化的项目管理方法,明确设计标准与验收标准,从而以完善的技术形式,为水库这一基础产业工程提供技术支持。

参考文献:

[1]袁宗洪.水利水电工程帷幕灌浆施工质量管控技术探讨[J].中国水利,2017(2):37-38.

[2]李树山.帷幕灌浆施工技术在水利水电工程施工中的应用[J].中国科技投资,2018(9):40.

[3]雷顺荣,袁宗洪.水利水电工程帷幕灌浆施工质量管控技术探讨[J].水利建设与管理,2017(8):47-51.

[4]龙在庆,王步亮,颜步勇.水利建筑施工自身特点的帷幕灌浆技术[J].建筑工程技术与设计,2017(21):2735-2735.

论文作者:李成龙

论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期

论文发表时间:2018/12/25

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