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摘要:随着我国的经济建设快速发展,基础灌浆施工技术在水利水电工程建筑中占有非常重要的地位,因为基础灌浆施工技术是水利工程中常用的施工技术,施工企业掌握该项技术,能够有效提升自身施工水平。但是,我国水利工程建设方面的发展还有待提高,导致水利工程发展受到限制,水利工程建设进度也受到一定影响。然而,基础灌浆施工技术能够解决上述问题,施工企业若使用基础灌浆施工技术处理地基,能够有效提高水利工程地基施工质量。因此,基础灌浆施工技术受到大部分企业的青睐。
关键词:水利工程;基础灌浆技术;实际运用;具体要求
一、我国水利工程的发展现状
水利工程是我国重点工程之一,自20世纪中期开始,我国水利工程逐渐进入现代化,开始应用大量科学技术。因此,随着科学技术的不断更新与发展,水利工程的整体规模也开始扩展。不仅如此,大量新兴技术与方式,开始应用于水利工程当中。然而,就我国目前而言,水利工程建设过程中,依旧含有亟待解决的问题。具体有以下三点:
其一,部分已建成的水利工程并不符合现代化要求。该类水利工程处于建设时期时,经济、技术都尚未成型,因此水利工程的工程质量并不高,无法达到如今国家对水利工程规范以及规程的要求。且其自身所制定的各项标准较低,一旦该地雨量增加,便容易出现洪涝等自然灾害。
其二,部分水利工程施工过程中,所使用的材料质量不高,施工前所制定的标准与要求较低,导致水利工程当中存在多种安全隐患,水利工程无法正常、可靠以及安全的运行,不仅不利于我国水利工程的发展,甚至容易造成负面影响。
其三,部分水利工程施工企业没有对水利工程进行定期维修,只重视水利工程的建设工作,忽视了水利工程管理工作。使得部分水利工程因为管理不到位不能及时进行维护、维修,而出现问题,或是存在安全隐患。
故而,若水利工程施工企业不对上述问题进行解决,便会令水利工程难以发挥其自身功能,我国水利工程的发展也会受到阻碍,经济社会的进步也会受到影响。
二、水利工程基础灌浆施工技术要点分析
1、孔钻技术需要保证孔斜率。
运用基础灌浆技术时,在浇筑过程中必须要注意工程对灌浆钻孔的要求。通常情况下,浇注孔壁和直孔位置必须保持正直,而且一定要均匀,特别注意的是在帷幕深孔时对浇筑的要求更高,如果孔追歼缩进,就必须对与其邻近的孔进行测斜。在钻孔过程中,选择钻孔顺序上不需要区别固结灌浆孔和帷幕灌浆孔,原因在于这两种类型的浇筑都是加密进行的,对于工序的要求格外严格。在整个浇筑过程中,排在首位的工序是孔灌浆,为了保证每道工序都可以按照计划顺利进行,必须对每一个孔都进行灌浆。在对孔进行灌浆的同时也可以对孔进行检查,在进行压水试验时还可以提升建筑的吸水率,进而提高后续的施工质量。钻孔完毕后,要冲洗钻孔机裂缝,必须要冲洗干净,将残留的铁砂粉以及岩粉冲洗干净,便于浆液和水泥之间的结合。在冲洗过程中需要多次冲洗,必要时可以借助钻杆来提升水压,排出多余空气。
2、钻孔压浆的灌注施工。
在对钻孔进行压浆时要经过很多环节,主要包括定位及成孔,注浆、灌浆和检测等。在施工过程中很容易产生一些因材料、机械设备等使用不当而影响灌注质量的问题,例如桩点错位以及机械成孔堵塞等。因此,在定位过程中要进行精确测量并将数据记录下来,然后建立起一个数据库,整理好地质水文后画出桩点平面图。在机械成孔施工过程中,必须清除钻杆上的污垢并且按规定垂直,同时在灌浆时相关人员应该及时对排出来的少量泥浆做相应处理,避免发生事故。施工前应该对材料的质量进行严格的检查,通过精确的数据测量后方能进行施工。在进行承载力检测时,通常采用动载和静载的方法,但是为了保证施工质量,最好还是进行有效地预防,确保施工一气呵成。
三、灌浆施工的具体要求
1、浆液的材料要求。
首先,浆体需要被压成7.07立方米,然后将浆体养护七个小时,养护过后如果其抗压强度能够达到5MPa,则符合相关标准。灌浆施工对于浆体的要求非常高,所以必须重视浆体的粘稠度,要在保证浆体的和易性和可泵性的同时将粘稠浆体均匀平铺。为了防止浆体干缩,在使用时必须加入一定比例膨胀剂。浆体必须保证足够的流动性,流动性越好的浆体在灌注过程中施工就越容易。在灌浆施工时,主要有两种方式,一种是纯压缩,另一种是循环式,施工前要确定好所要采用的灌浆方式。对于纯压缩灌浆方式,其主要是使浆液在压力作用下,不经过机械重复直接放入钻孔,比较适合用于裂缝较大的岩缝且孔的深度不大的情况。当缝隙很小时,用这种方法很容易造成堵塞而导致灰浆不能通过小孔进入缝隙。所以,这种情况要利用循环灌浆方式,其具体又分为孔内循环和孔口循环。浆液处于孔内的循环方式就是孔内循环,通过两个管道对其进行浇筑,在保证浆液的流动性的同时可以减少颗粒沉淀物,从而提高灌浆效率。
2、对于灌浆顺序的要求。
在施工过程中,主要钻孔到深处,然后沿着孔的方向进行灌注,这种方式在10m以下的机械能灌注的施工中很常用,施工时需要保证其边缘没有裂缝且不渗水。如果在施工时发现有裂缝或者渗水,则应该立刻放弃这项技术进行灌浆,利用其他的灌浆方式以保证施工质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在灌浆过程中,自上而下的灌浆方式就是分段灌浆法,运用这种方法时,需要很大的灌浆压力来支持,才能保证灌浆质量。施工过程中由于高压力,必须要做好充分的防护措施,保障施工人员的生命安全。这种方法要求的施工时间比其他方法要长得多,不适用于工期较紧的工程。
3、自上而下式灌浆技术要求。
自上而下式灌浆技术适用于深钻孔,这种技术的核心是分段式自下而上浇筑。当灌浆要求在3m到5m时,就可以利用分段式灌浆,在灌浆时每个分端口都需要用孔塞堵住,严格掌握好灌注的时间,使得上段和下段同时进行灌注。这种方法在施工过程中很难保证质量,而且这种方法所适用的范围也很小,只适用于岩层上的倾角或者坚硬的地方,而且灌浆孔需要保证在三个到五个之间。在水利水电工程建筑基础灌浆施工中,需要根据现场的情况来决定使用的灌浆技术。灌浆施工需要从工程量比较大的工序开始进行,并逐渐向内侧靠近,然后由大及小慢慢的靠近,在此过程中如果浆液冒出必须立刻停止灌注,同时向冒出浆液的另一侧的孔开始灌注。这种方法在灌注前必须控制好压力,将其控制在1MPa到4MPa之间,灌浆时间以三到五分钟最佳。
4、多水地区灌浆要求。
按照一般的规定,水利水电工程建筑不允许建在地下水丰富的地区,但是很多时候由于实际需要,不得不将水利水电工程建筑建立在一些容易漏水、渗水的地区,此时需要慎重选择灌浆方法以保证工程质量。在这种地区可以选用膜袋灌浆法来阻止水的渗入,其所使用的膜袋材质非常特殊,较一般材料耐磨且其中装的是水泥浆,在使用时,水泥浆中的水分逐渐流失,最后只剩下水泥和沙土,这样就提高了砂浆的凝结效率,从而加强了地基的紧固度,保证了施工的质量。
四、水利工程中基础灌浆施工技术的实际运用
1、岩溶地形中基础灌浆施工技术的实际运用
岩溶地形是水利工程地基施工中较为常见的地形之一,若对该地形进行地基处理,难度较大。传统施工当中,施工人员往往都是依据自身经验或是借助相似区域的施工方式进行施工。岩溶地形中,施工方式可分为有填充设施以及无填充设施两种。其中,有填充设施的施工方式受到更多限制,对施工人员的要求也更为严格。岩溶地形当中,施工人员依据该区域的层次与体积选用基础灌浆施工技术。具体施工技术有如下几种:
其一,高压灌浆技术。针对沿用地形的地基处理,施工人员通常会使用压强较高状态下的水泥实施灌浆作业,以使填充物质的密度得到大幅提高,水利工程的地基也更为牢固与稳定。基本没有施工人员利用水泥冲洗这一方式实施灌浆作业。施工人员选取压强较高状态下的水泥,是因为该类型水泥较为稳定,能够有效避免地基产生漏水现象。
其二,旋转喷射技术。旋转喷射技术也是较为常用的技术之一,其需要借助具有可进入地基底部能力的机械设备进行施工。施工人员在施工所用设备钻头的前方装设喷嘴,之后使用高压强水泥泵向泥浆施加压力,令泥浆从喷嘴当中喷出。泥浆喷射过程中,泥浆便会对目标区域土壤层次机构进行改造。高压机械设备的钻头旋转时,也在向前突进。高速旋转令喷出的泥浆和被搅碎的土壤融合为一体,使地基当中的土壤变形为新型混合物质。之后,地质作用会令这种混合物质变得干燥,进而形成强度较高的柱状物体,使得地基更为稳定、坚固。
其三,浅层灌浆技术。我国部分岩溶地形比较特殊。由于该区域并没有受到长时间岩溶作用,且降水量稀少,令该区域岩溶层深度并不深。若在该类型区域中建设水利工程,施工人员需使用较为特殊的施工方法加固地基。若施工人员选用一般施工方式施工,容易破坏该区域的岩溶层,导致工程地基难以稳固。故而,施工人员处理浅层岩溶地形地基时,需先利用挖掘工具挖掘岩溶地形当中的沙土,之后将水泥与砂石混合,并将这一混合物灌入地形当中,使得该区域岩溶层所形成的冲击力得以减轻。
2、吸浆情况下基础灌浆施工技术的运用
针对岩石缝隙来说,水利工程灌浆作业往往会于数个小时之内完成,且该项施工作业所消耗的水泥数量较少,通常情况下,岩石的缝隙往往较为容易被填充,因此每一单位面积的岩石缝,其所使用的水泥量不会超过200kg。故而,施工人员针对普通的岩石缝隙,只需按照一般施工方式施工即可。然而,水利工程施工过程中常常会遇到较为特殊的状况。其中之一,便是岩石缝隙出现吸浆状况,且吸浆这一状况会持续较长时间,即使利用大量水泥,也难以完全填充。该情况产生的原因多种多样,根本原因是由于该地形本身便具备一定特殊性,灌注水泥有时会通过特殊通道流向其他区域,也有可能自附近的地表流出。针对这一现象,若施工人员依旧使用传统灌浆方式,便会造成水泥的大量耗费,且难以完成施工要求。针对该类型区域,施工人员需使用较为特殊的施工方式,完成灌浆作业,具体方式如下:
其一,限制流量。限制流量是较为常用的方式之一,指施工人员施工之前设定一个单位时间段,之后控制该时间段中灌注水泥与砂石的数量。灌注泥浆的速度一般在12L/min左右较为合理。
其二,降低压强。施工人员也可运用降低压强的灌浆技术,进行地基处理。施工人员将已经灌入岩石当中水泥的流动压强降低至一定程度,从而降低泥浆流动的速度,使得泥浆所承受的压力仅为自然压力,此时,水泥的流动速度自然会得到控制。水泥流动过程中,泥浆会持续凝固,施工人员需不断确认水泥流动状态,当确认岩石缝隙中的水泥不再来回滚动时,施工人员便可提高压强,将压强提升至降低之前的数值,之后按照正常工序进行施工即可。
其三,多次灌入。一般情况下,岩石缝的灌浆作业一次性便可完成。但是,针对较为特殊的状况,施工人员需使用多次灌入的方式。多次灌入指将灌入时间分成多段,并非一次性完成,每隔一段时间灌注部分水泥,在设定的时间段中将所有泥浆灌注至岩石缝隙当中。间隔时间的长短应结合实际工况决定,通常情况下,灌浆作业时间应控制于8h之内,不然便会影响灌浆作业的施工质量。
五、结束语
综上所述,水利工程是我国重点工程项目之一,我国在该项目当中投注了大量的资金。因此,施工企业在施工过程中,应注重水利工程的施工质量。施工人员应结合实际情况选用相应的基础灌浆施工技术,从而保证水利工程的工程质量。
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论文作者:潘立涛
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/7/28
标签:水利工程论文; 施工人员论文; 地基论文; 过程中论文; 岩溶论文; 施工技术论文; 水泥论文; 《基层建设》2016年10期论文;