摘要:帷幕灌浆技术是目前水库除险加固的主要施工技术,对于水库渗漏防护、库体加固都有着明显优势,但是由于施工环境的复杂多变,在具体的施工过程中很难对施工参数进行把握,目前帷幕灌浆施工中还存在一些问题,极大地影响了除险加固的效果。因此,施工人员必须要在施工前对地理条件等外界因素进行全面的掌握,进行科学的分析,保证水库除险加固工作的顺利进行。
关键词:帷幕灌浆技术;水库;除险加固
引言:
为了保证水库的运转安全性,应当定期对水库库体进行保养与维护,其中最重要的维护内容是对水库库体进行除险、加固处理,以防止水库库体发生安全事故。在水库库体的除险加固过程中,使用最广泛、实施效果最显著的灌浆技术的是帷幕灌浆技术,通过该技术不仅能够保证库体的安全性,而且通过较低的工程造价就能够解决水库渗漏问题。
1 帷幕灌浆的重要性
水库大坝是水库的主体,而渗漏是大坝应该注意的首要问题,为了确保大坝的坚固,需要结合水库周边的地质环境,制定完善的防渗措施。帷幕灌浆具有降低水压和防止渗漏的作用,其作为水库加固工程中的重要方法,已经得到了广泛的使用。但帷幕灌浆技术在实际应用中,普遍存在操作不当的情况,不仅阻碍了水库除险加固工程的正常运行,还造成了不必要的安全隐患。因此,为保证水库大坝渗透压的稳定,使帷幕灌浆技术发挥出最佳的除险加固效果,还需在施工步骤上进行优化和改良,使得水库的除险加固工程质量上升到新的高度,保障水库的安全平稳运行。
2 帷幕灌浆施工方法
帷幕灌浆施工方法的选择需根据具体的实施条件确定,其参考标准包括地质条件、设计方案、钻孔情况。灌浆的方法包括全孔一次灌浆和全孔分段灌浆两种。其中全孔一次灌浆方法只有当地理条件较好、安全隐患较小时才会使用。全孔分段灌浆是使用的较为广泛的一种方法,它包括自上而下分段、自下而上分段、综合分段、孔口封闭自上而下等4种灌浆方法。自上而下分段灌浆,即由上而下,边钻孔边灌浆,其优势在于上部的灌浆会对下部产生压力,能够提升灌浆质量;缺点是必须等待灌浆凝固,而且需要边钻边灌浆,工期相对较长。自下而上分段灌浆,要求从上到下连续钻孔,直至达到设计深度,然后从下往上开始灌浆,其优点是无需等待凝固,既能节约时间又能提升机械效率;缺点是灌浆压力不够,堵塞之后会影响灌浆质量,而且易产生反浆的情况。综合分段灌浆法则是前述两种方法的混合形式,其适用于地质条件复杂、钻孔较深时的除险加固工作。孔口封闭自上而下灌浆是对自上而下分段灌浆的改进,其原理是在孔口处放置封闭器,然后从上往下开始分段钻进,其优点是操作简单,节约时间,降低成本,提升工程进度;其缺点是有效性较低,水泥和管子的使用量较大。
3 帷幕灌浆施工流程
3.1 帷幕灌浆施工中的成孔
成孔是帷幕灌浆施工中的第一道工序,也是极为重要的一道工序成孔的质量和进展情况将直接影响到整个帷幕灌浆施工的质量和工因此必须又快又好地进行。首先,在安装钻架并摆放钻机的过程中,应事先平整和清理场地,并根据现场情况铺设地板和用方木搭设钻孔平台,钻胡安放要稳固、端正,并且要保持钻机平台、钻杆和灌浆孔的三个中心点成一条线;其次,在钻机安放完毕后,应进行式机和明确钻机的动力、供水、供电等所有设备和系统均运行正常之后才进钻进工作:再次,在每次钻孔之前都要仔细检查所有的钻杆、钻具及他钻进零部件,严禁使用弯曲变形的钻杆和钻具,各部位的接头一定要牢固并且保持良好的同心度。
3.2 缝隙冲洗和压水试验
帷幕灌浆施工在成孔之后,通过导管将大流量的高压水流从孔底—直向孔外冲洗,并在此过程中不断地冲洗孔壁,通过这样的单孔冲洗方式直至回水澄清之后,继续再冲洗10分钟,且要保证;中洗总时间不少于半个小时,串通孔时间不少于2小时,沉渣厚度不超过20cm。在—般情况下缝隙的冲洗压力设置为该段灌浆压力的八成。缝隙冲洗完成后必须进行压水试验,压水试验通常采用单点法,压力同样设置为该段灌浆压力的八成,且不超过1MPa。
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3.3 帷幕灌浆施工
帷幕灌浆施工通常采用自下而上的方式分段进行,在规定的压力下,当注入率不超过0.4L/min时,必须继续灌注半个小时,或不超1L/min时,则必须继续灌注一小时,灌浆即可结束。而如果采用自上而下的方式分段进行时,继续灌注的时间则需相应增加半个小时或1个小时。在灌浆的施工过程中,应当随时测量回浆和进浆的比重,一旦回浆变浓,立即换用与进浆相同配比的新浆液来进行灌注。而如果效果不明显,则延续灌注半个小时之后即可停止灌注。
3.4 帷幕灌浆施工中的封孔
灌浆结束之后应采用置换和压力灌浆的封堵方法进行封孔。在全孔灌浆结束后,采用用0.5:1的水泥浆来置换出孔内的浆液并取出孔内的灌浆管,然后再用同样配比的水泥浆采用最大灌浆压力进行纯压半个小时,并认真做好灌浆记录。
4 灌浆施工问题及处理方法
4.1 灌浆中断及处理
帷幕灌施工作业浆可能会因为各种突发原因而造成突然中断,常见突发原因主要包括:现场停电、机械设备故障、管线堵塞和管线破裂等。常用的灌浆施工作业中断的解决措施包括:1、改善材料性能。2、提升防范工艺。在灌浆施工过程中需要重视如下几个问题:①严格把控灌浆材料质量,了解灌浆材料性能及时检查管径作业管路连接情况,及时检查、处理灌浆材料的质量问题、管道堵塞、破裂等问题;②管路检查无误后,及时调整压力表误差,保证其真实性、准确性;③灌浆施工过程中,管路会因为灌浆压力过大而出现破损或堵塞,需要及时对灌浆泵进行清洗;④定期检查施工现场的水电情况,防止停电造成帷幕灌浆施工作业的中断;⑤保持灌浆施工作业现场环境的清洁与干燥,防止钻孔内的水泥浆液上返造成线路短路。
4.2 漏浆现象及处理
由于灌浆施工的机械设备通过管路连接,如果管路之间存在很多间隙、裂纹,则灌浆压力过大时会发生漏浆现象,导致水泥浆的灌入值大于设计值。漏浆现象常用以下措施加以解决:1、采用较低的灌浆压力,在特殊情况下可采用水泥浆自流的方式进行灌浆施工作业,当水泥浆液的流动性降低之后再逐步提高灌浆压力。2、灌浆施工中如果遇到持续进浆的现象,则应当暂停灌浆施工作业,当水泥浆逐渐凝固之后,再重新进行灌浆施工作业,这样能够防止因为水泥浆体积过大,造成灌浆压力提高。3、如果灌浆的速率过快,容易导致灌浆压力身高,通过将灌浆速率保持在30L/min~40L/min,并同时提升水泥浆的浓度,当进浆量下降之后,再进行灌浆压力的提升。
4.3 不吸浆、只吸水现象及处理
不吸浆、只吸水现象主要通过漏浆量异常或漏水量异常来表现,而导致漏浆量异常或漏水量异常的原因主要是:不合理的施工方法出现了不吸浆、只吸水的情况;为了按时完成灌浆施工,导致没有进行压水试验,就开始灌浆施工作业,导致钻孔出现外漏现象,进而造成漏浆量或漏水量的异常。因此,在灌浆施工作业时,临近钻孔必须开展压水试验,不准全孔结束、从上向下钻孔完成之后再开始灌浆施工作业,防止出现不吸浆、只吸水的现象。
结束语:
综上所述,帷幕灌浆施工技术是水库除险加固工程中常用的施工技术,在水库渗漏、裂缝等方面的处理具有良好的效果。在水库除险加固工程施工中,施工人员要结合工程的实际情况,合理应用帷幕灌浆施工技术,采取合适的施工方法,严格按照相关技术参数进行施工,从而确保帷幕灌浆施工的施工效果,保障水库工程的正常运行。
参考文献:
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[2]操云彬.帷幕灌浆在水库除险加固中的应用与探讨[J].建材与装饰.2016(35).
[3]刘申申.水库除险加固中帷幕灌浆技术的应用[J].中外企业家.2014(03).
论文作者:赵松松
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
标签:帷幕论文; 水库论文; 作业论文; 钻孔论文; 压力论文; 水泥浆论文; 方法论文; 《基层建设》2018年第22期论文;