水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工工艺探讨论文_冯辉,柳云

水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工工艺探讨论文_冯辉,柳云

常州市金坛区海底水库管理所 江苏省常州市 213000

摘要:水库除险加固工程的建设和进步,得到了社会上的高度关注。然而继续延用传统的施工方法和手段,并不能取得理想的效果,面对新时期的工程挑战,需要坚持选用正确的工艺来解决问题,促使水库除险加固工程能够得到良好提升,为将来的工作改进奠定坚实的基础。大坝帷幕灌浆施工的应用,能有效地提高坝基防渗效果,应加大对其的研究力度,对施工过程中可能存在的风险进行一定的防范。文章将展开对水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工技术要点及质量控制的探讨,以供参考。

关键词:水库;除险加固;大坝帷幕灌浆

1帷幕灌浆施工技术基本概述

当前我国应用的帷幕灌浆技术主要是应用孔口封闭器卡塞的循环灌浆法,主要是对帷幕线上的岩石孔洞和裂隙等进行有效填充。灌浆帷幕施工技术应用安全性较高,在施工中要对不同技术参数进行控制,能提升水利工程项目建设安全性。帷幕灌浆施工操作便捷度较高,在施工中结合施工方案要求,在规定基岩上进行钻探,注入的浆液凝固之后,能建立稳定性较强的保护结构,从而形成帷幕防渗系统,实际应用范围广。

2大坝帷幕灌浆施工工艺的要点分析

2.1准备工作

孔位测量以及钻孔机合理布设是重要环节,孔位测量过程中要应用水准仪、全站仪、钢卷尺等施工辅助设备。在施工之前要确定钻井平台位置,然后应用水平尺进行标定,全面满足规范化施工要求之后进行加固处理。

2.2钻孔、裂缝冲洗

每个钻孔的实际布置都应严格按照相关要求实施测放,开孔的位置应满足设计及规范要求,使实际的开孔位置和设计位置实际偏差不超过10cm。若需要对钻孔位置进行变更,应征得现场监理工程师的认可,并对实际的钻孔位置进行记录。

当盖重混凝土设计强度达到设计要求的50%后开始钻孔,使用回转式钻机进行,钻头采用金刚石钻头与硬质合金钻头。将钻机设置平稳后,根据设计要求确定钻孔的方向,在钻孔过程中应使钻孔方向保持准确。孔深应严格按照灌浆深度来确定和控制,而且在实际施工过程中还应参考压水试验的具体成果,在设计允许的范围内适当加深,到切实满足设计和规范要求为止。钻孔时,做好操作记录,如孔中冲洗水压力、颜色等。

钻孔完毕后,施工人员需要对各个钻孔与裂缝进行有效清洗,特别是灌浆段,钻孔结束后,施工人员需要在最短的时间内进行全面清洗,保证孔洞内部水泥的沉降厚度不超过20cm。在清洗裂缝的过程中,最好利用压力水进行全面清洗,保证施工裂缝内部的杂质全部清理干净后,验收人员进行验收,只有验收合格后,方可安装帷幕灌浆器具。

2.3压水试验

当裂隙冲洗完成后,开始进行灌浆孔压水试验,压水试验方法主要有“简易压水”、“单点法”和“五点法”。压力设置为灌浆压力80%,如果这个数值超过1MPa,要选择1MPa;压水试验要进行20min,每隔5min对压水流量进行测量,最后的数值就是流量数值,这个就是透水率。

2.4灌浆施工

对于灌浆孔,将孔口封闭后,按从上到下的顺序进行分段循环灌浆,在灌浆过程中,管口和孔底之间的距离应控制在0.5m以内。接触段的灌浆应使用卡塞法,在灌浆过程中,将灌浆塞放在和底板相距0.5m左右的位置上。除接触段的灌浆由于埋孔口管要待凝以外,当其它没有特殊要求时,都不待凝,在灌浆完成后对下一段次予以施工。

接触段施工完成后向孔中设置孔口管,并使管口始终处于混凝土液面下部2m,采用灌浆法不断向钻孔中灌入水泥浆,当孔口管和孔壁间有相同浓度的水泥浆流出后,将孔口管导正。在待凝36h以后,对下一段落进行钻灌。孔口管的设置应达到牢固,保证灌浆时不会由于管不牢固而产生冒浆与漏浆。

当灌浆压力达到最大时,浆液的注入率在1L/min以内,继续进行灌注,然后在60min以后,完成灌浆。若灌浆完成时,初凝无法达到标准产生回浆,需立即进行处理,到达到标准的要求为止。

2.5灌浆完毕后的封孔

帷幕灌浆结束后,施工人员需要在规定的时间内进行封孔。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在封孔过程当中,施工人员采用全孔压力灌浆封孔法较多,帷幕灌浆完毕后,需要采用射浆管将钻孔中剩余的水泥砂浆换成水灰比为0.5:1.0的砂浆,并不断提升砂浆浓度,利用射浆管将水泥砂浆射出,对孔洞进行封闭处理。在封孔的过程当中,施工人员依然要控制好灌浆压力,保证水泥砂浆的注入率不超过1l/min,闭浆1h以上。

3帷幕灌浆施工中的控制措施

3.1控制孔向和孔斜

在钻每一个孔的过程中,要反复的检测孔倾斜的情况。如果孔的深度超过30m,则每间隔5m就要检测一次其倾斜情况,如果孔的深度小于30m,则每间隔10m就要检测一次其倾斜情况。在具体的施工过程中,要严格控制上部20m之内的孔倾斜情况,要严格控制帷幕灌浆钻孔孔底的偏差值。

3.2浆液水灰比控制

帷幕灌浆施工中对浆液水灰比进行控制至关重要,实际注入浆液容量超出300L,或者具体填充时间超出了1h,灌浆压力以及注入率都未发生较为明显的变化,此时都可以适度扩大水灰比基本浓度。当注入率超出30L/min时,浆液浓稠度在调制过程中要对施工要求进行分析。可以将帷幕灌浆压力设置为0.4~10MPa,采用纯水泥浆,水泥强度等级42.5,浆液水灰比由稀到浓进行灌注。

3.3漏浆控制与处理

灌浆施工时因地质条件差,加上灌浆的压力较大,会形成浆液的注入率过大,就会发生冒浆、漏浆。当出现冒浆、漏浆现象时,主要采取的措施有:

(1)对灌浆压力采取降低措施,可以通过低压或直流式灌浆方式来实现,当浆液流动性下降时再逐渐提升灌浆压力;

(2)降低浆液流动性的过程中,可以利用浓浆或将适量的砂料拌和在浆液中进行灌注,这样还能够降低灌浆压力,从而将浆液流动范围限定在有效范围内,避免浆液流失,当吸浆量下降到某种程度后就不再添加砂料,继续灌浆并逐步提高灌浆压力;

(3)进浆量应控制在30~40L/min之间,且应灌注浓浆,当进浆量明显降低时方可提高灌浆压力;

(4)若发现岩层在较长的连续时间里均有浆液冒出时,采取间歇灌浆的方法,连续灌浆一定时间后停止灌浆,待灌注的浆液凝结后再继续灌注。

3.4串浆控制与处理

在灌浆的过程中,如果待灌孔出现串浆的情况,则可以实施同时灌浆操作。假如条件不允许同时进行灌浆操作,则要堵塞串浆孔管。等到灌浆孔施工完成之后,要及时清扫和清洗串浆孔,接着再继续进行灌浆。此外,可以合理的增加相邻两个序孔施工间隔时间,以防止新灌入的泥浆把之前灌入裂隙内的浆液结石冲开。

3.5中断灌浆控制与处理

灌浆工作必须连续进行,在施工过程中可能由于停电、浆液堵塞、输浆管破裂和机械故障等因素而迫使中断灌浆,按照下述原则进行防治和处理:

(1)灌浆前,仔细检查管材质量,避免出现破损和堵塞的情形;同时应详细检查注浆泵、高压灌浆阀门以及浆塞等部件,确保施工中不出现问题。

(2)在灌浆的过程中,如果出现灌浆中断的情况,施工人员可以采取以下处理措施:①采用高效的措施尽量降低灌浆中断时间;②如果灌浆中断的时间超过30min,则要及时冲洗和清扫钻孔,再进行灌浆操作;③等到灌浆操作恢复正常之后,继续使用中断之前使用的水灰比。

结语:综上所述,与传统的大坝基础施工工艺相比,帷幕灌浆施工技术的操作流程更加简单,对施工人员的专业技能要求较低,能够更好地降低水利工程大坝基础施工成本,满足周围居民的基本生活需求。将帷幕灌浆施工技术应用到水库除险加固施工中,能够保障水利工程更加稳定的运行,提高水资源的利用效果。在实际工作当中,要严格按照帷幕灌浆施工流程进行施工,同时加强对灌浆质量的控制,以提升水库除险加固工程施工效果,为水利工程事业做出贡献。

参考文献:

[1]梁世昌.水库大坝基础防渗加固帷幕灌浆运用研究[J].技术与市场,2019,26(04):116-117.

[2]吴传雄.某水利工程大坝基础帷幕灌浆施工技术探析[J].黑龙江水利科技,2019,47(02):151-152.

[3]陈君清,赵灵琳,邓江平.大坝基础帷幕灌浆施工技术探讨[J].低碳世界,2019,9(02):82-83.

论文作者:冯辉,柳云

论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期

论文发表时间:2019/7/23

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