摘要:水利水电工程是民生工程,该工程和社会经济发展息息相关。因此,在进行修筑时,应该保障该工程质量,而灌浆施工技术是项复杂技术。施工人员要掌握该施工技术,根据实际施工需求来选择合适的灌浆施工技术,保障工程经济效益。
关键词:水利水电工程;灌浆;施工技术
1.水利水电工程中灌浆施工的类型
灌浆技术是水利水电工程地基处理中较为常用的施工措施,并且在大坝坝基的防渗和加固处理中得到广泛的应用,其主要有以下几种类型:
1.1帷幕灌浆
遇到以岩石为主的地基时,可采用深孔灌浆的方法建造防渗幕,以防止坝基渗漏,从而有效降低坝底压力。
1.2接触灌浆
当坝体和岩基互相接触时,对于两者的结合面,可以实施接触灌浆,以提高岩基与坝体之间的结合性能。接触灌浆可以有效填充缝隙,增强接触面之间的密实度,避免出现漏水现象。
1.3固结灌浆
对于基岩破碎带或裂缝,可采用灌注浆液的方法提升岩体整体性,这就是固结灌浆。固结灌浆能增强岩体的整体牢固性和抗压强度,从而降低岩石发生变形的概率。
2.水利水电工程中灌浆施工的特点
2.1施工过程简便易操作
在灌浆水利施工过程中,通常先要把所要施工的场所认真清扫,然后根据施工设计要求在将要灌浆的方位实施钻孔,一切准备就绪后,就可以进行配料,按照施工材料要求的标准,把水泥、石灰、骨料等依据一定的比例进行配料,再把配好的料放入大型机械中,进行搅拌均匀,加入适量的水后形成浆液,然后灌注钻孔,并适当回填,最后通过检查后发现无误后方可。
2.2低价位的材料并且有很强的稳定性
对于时间的长短的要求,灌浆施工过程中没有严格的规定,一般在混凝土材料中加入添加剂,会使混凝土材料的强度有了显著提高,再通过灌浆的方法在灌浆孔内灌浆,保证了混凝土材料的水分含量,也使灌浆水利工程施工出现的质量问题大大减少。通常使用的骨料选取一些比较细小的碎石,这些碎石很容易得到而且价钱便宜。
2.3灌浆工程稳定性能好,有很强的加固作用
通过高压喷枪进行喷射,可以使钻孔周围松软的土层都能够被混凝土浆液压入,起到很好的加固作用,进一步增强了灌浆孔的稳定性。水利水电工程出现最多的质量问题是一些地方出现裂缝,而灌浆孔的嵌入和周围土层的压入浆液,很好的解决了各类裂缝出现这一问题。由于混凝土浆液有较大的流动性,使土层里面的许多地方被渗入水泥浆液,这些松软的土层在混凝土浆液的渗透下,成功的得到加固。当然,坝体的施工时还受到场地、土层特点等方面影响,一定要因地制宜,认真分析,确保水利工程施工质量。
3.水利水电工程中灌浆施工技术的应用
3.1浆液材料基本要求
一般施工水泥材料都会包含:水、水泥外加剂等等,可以把浆体压制成7.07×7.07×7.07立方米的试件便可,另外还需注意标准养护,其养护时间为7小时,当达到抗压强度在5MPa时符合施工需求。在进行浇筑浆体时,它要求比较高,浆体的粘稠度应该得到保障,进行浇筑时保障它的和易性以及可泵性,将这些黏稠的浆体均匀平铺。另外,在实际施工中,为了防止出现浆体出现干缩现象,应该加入一定量膨胀剂。
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3.2钻孔施工
灌浆孔一般用回转式钻机钻成,钻孔较浅的也可采用风钻或架钻的方式。灌浆技术的孔钻施工中一般要注意几个问题,其中任何一个环节处理不当都会影响水利工程的安全和质量。首先是关于孔斜率要求,由于一般的水利工程要求钻孔垂直,因此在在进行灌浆孔钻孔施工的时候,一般要求孔壁和直孔正直均匀。这样可以使灌浆塞易于卡紧,而且在灌浆时不会产生返浆。特别要注意帷幕深孔,当孔距较近时,尤其要注意测斜。
3.2冲洗施工
冲洗的根本目的是清除孔内残渣,以提高浆液与岩石的胶结度。在灌浆施工过程中,应充分利用高压水对灌浆部位进行及时有效地冲洗,尤其是要将其中残留的填充物清理干净。需要注意的是,冲洗顺序必须科学合理,应先冲洗钻孔,再冲洗岩层裂缝。按照一次性冲洗孔数的多少,可将其分为单孔与群孔冲洗两种。
3.3灌浆方式选择
纯压灌浆:这种灌浆方式是指单纯的将泥浆加压灌入成孔中,没有循环过程。这种方式应用在裂隙较大的岩层,以及孔深较浅的情况下,孔深通常不超过12m。主要利用的是浓度较高的泥浆进行灌注,这就产生了一个负面的影响,浓度过高的泥浆不容易渗透到较细小的裂隙中,这样就会影响灌注所期望达到的设计标准,控制渗漏的效果会下降。
循环灌浆:这种方式主要有孔口循环和孔内循环,通常情况下泥浆杂孔口循环的即为孔口循环,也可看做是一种纯压循环。而孔内循环则是在内外两个导管之间进行循环,并返回到孔外。循环灌注的优势是在灌注中泥浆在孔中能够形成流动,从而减小了颗粒沉淀,提高了灌浆的比例。
3.4灌浆顺序控制
一次性灌注:即将孔一次钻至设计深度,在沿着钻孔进行整体灌注。这种方法往往应用于孔深10m以下的工程,同时岩层的裂隙而且透水的情况不严重。否则应采用分段灌注。
上而下的灌注:这种方法是采用较高的灌注压力,以此来达到提高灌注质量的目的,从而减少施工所产生的不必要的事故。同时,在岩层倾角发育明显或者岩层破碎情况明确的区域可以采用这种方式,在施工中应首选这种方式完成灌注。当钻孔深度到达3-5m的时候就可以进行冲水和灌浆,当灌浆凝固后再进行下一步施工。因此这种方法耗时较长,主要是需要多次钻进和钻机迁移。
下而上的灌注:这种方法和自上而下的灌注相比较,成孔而一次钻进到设计标准,然后进行分段灌浆,顺序为自下而上,每段长度为3-5m,在灌注的同时将每段灌浆通过分段塞孔的方式进行分隔,下段施工完成后方可进行上段施工。这样的方式可以节约时间,降低施工成本,提高效率。
3.5施工效果检查控制
3.5.1外观检查
每个单元工程灌浆全部结束后,立即整理资料,报送至监理部,由监理工程师布设检查孔,检查孔的孔数不低于灌浆孔总数的5%。回填灌浆检查孔在各单元灌浆结束3~7d后进行,采用自上而下一段钻孔压浆试验方法进行,压浆实验采用单孔注浆试验。向检查孔注入2:1的水泥浆,在规定灌浆压力下,开始10min的注入量应不大于10L,否则应采取补强措施。
3.5.2检验检测
检查孔按灌浆孔总数5%以上布设,根据压水试验结束均小于设计防渗标准3Lu,均满足和符合设计规范要求。
结束语
总之,灌浆施工技术环节复杂、影响因素多,且不同的施工方法都具有自身的优势和缺点,因此必须根据实际工程需要对这些方法进行选择。在工程实施阶段,应从原材料开始进行质量把关,严格控制对施工质量具有重大影响的关键技术环节,并做好事后验收工作,以更加科学、高效的灌浆技术保障水利水电工程建设目标的实现。
参考文献
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[2]霍鉴强.水利水电工程中灌浆施工的过程控制[J].建材技术与应用.2010.
[3]曹荣东.水利水电工程灌浆施工技术与质量控制[J].科技风.2010.
论文作者:姚利
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/20
标签:钻孔论文; 浆液论文; 水利水电工程论文; 岩层论文; 土层论文; 施工技术论文; 方式论文; 《建筑学研究前沿》2017年第32期论文;