上海申鼎建设科技(集团)有限公司 上海 200940
摘要:水利水电工程建设质量的保障是基础施工技术,其优劣将直接影响到水利水电工程建筑(构筑)物的整体质量,进而影响到工程的整体运行状况。从这个意义上讲,在进行水利水电工程建设时,必须对基础施工技术进行反复的核查,针对其存在的问题,结合实际提出解决方案。在基础施工中,灌浆施工技术是不可缺少的重要组成部分,施工过程也比较复杂,因此,施工单位必须增强灌浆施工质量意识,依据水利水电施工地区的具体情况,把握好灌浆施工技术的要点,提高水利水电工程的质量。
关键词:水利水电工程;灌浆特点;灌浆分类;灌浆技术
引言
水利水电工程建设既是国民经济建设的基础行业,又是一项利国利民的公益行业,因此必须予以重视。而灌浆施工技术是其中重要的一道工序,其质量的好坏直接影响整个水利水电工程的质量,如灌浆技术出现问题,将为后期运行埋下重大安全隐患,因此必须高度重视。
1、水利水电工程灌浆概述
近年来灌浆施工技术在水利水电工程施工中得到了广泛应用,这种技术不仅可操作性强,同时便捷性也比较好,因此受到了广大施工人员的欢迎。在灌浆施工过程中必须结合工程实际情况,选择适合的灌浆技术才能为整个水利水电工程施工质量提供保证。
2、灌浆特点
灌浆是利用灌浆泵的压力,通过钻孔、预埋管路或其他方式,把具有胶凝性质的材料(水泥)和掺合料(如黏土等)与水搅拌混合的浆液或化学溶液灌注到岩石、土层中的裂隙、洞穴或混凝土的裂缝、接缝内,以达到加固、防渗等工程目的的技术措施。
3、灌浆分类
灌浆施工技术根据灌浆材料、灌浆目的、灌浆地层及灌浆压力等基本分为15种类型。主要包括帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆、接缝灌浆、回填灌浆、预应力灌浆、补强灌浆、水泥灌浆、黏土灌浆、化学灌浆、岩石地基灌浆、砂砾石地基灌浆、土层灌浆、常压灌浆和高压灌浆等。以下主要介绍帷幕灌浆、固结灌浆及高压灌浆的基本应用。
3.1、帷幕灌浆施工技术
帷幕灌浆是用浆液灌入岩体或土层裂隙、孔隙,形成防水幕,以减小渗流量或降低扬压力的灌浆。帷幕灌浆施工流程包括钻孔、裂隙冲洗、压水试验、灌浆及灌浆的质量检查。(1)钻孔:帷幕灌浆孔的钻孔方法应根据地质条件、灌浆方法与钻孔要求确定。当采用自上而下灌浆法、孔口封闭灌浆法时,宜采用回转式钻机和金刚石或硬质合金钻头钻进;当采用自下而上灌浆法时,可采用回转式钻机或冲击回转式钻机钻进。(2)裂缝冲洗:裂缝冲洗宜采用压力水冲洗,冲洗压力可为灌浆压力的80%,并不大于1MPa。冲洗时间至回水澄清时止,并不大于20min。(3)压水试验:帷幕灌浆先导孔、质量检查孔应自上而下分段进行压水试验,压水试验宜采用单点法。(4)灌浆:帷幕灌浆按分序加密的原则进行。由三排孔组成的帷幕,应先灌注下游排孔,再灌注上游排孔,后灌注中间排孔,每排孔可分为二序。由两排孔组成的帷幕应先灌注下游排孔,后灌注上游排孔,每排孔可分为二序或三序。单排孔帷幕应分为三序灌浆。根据不同的地质条件和工程要求,帷幕灌浆可选用自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法及孔口封闭灌浆法。(5)质量检查:帷幕灌浆工程质量的评价应以检查孔压水试验成果为主要依据,结合施工成果资料和其他检验测试资料进行综合分析确定。检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14d后进行,检查孔应自上而下分段钻进,分段阻塞,分段压水试验,宜采用单点法。帷幕灌浆检查孔应布置在帷幕中心线上、地质条件复杂、末序孔注入量大的孔端附近、经分析资料认为可能对帷幕质量有影响的部位、防渗要求高的重点部位。
3.2、固结灌浆施工技术
固结灌浆是用浆液灌入岩体裂隙或破碎带,以提高岩体的整体性和抗变形能力的灌浆。固结灌浆施工流程包括钻孔、裂隙冲洗、压水试验、灌浆及灌浆的质量检查。(1)钻孔:固结灌浆孔的钻孔方法应根据地质条件选用适宜的钻机和钻头钻进。灌浆孔孔径不宜小于¢56mm。(2)裂缝冲洗:灌浆孔或灌浆段在灌浆前应采用压力水进行裂隙冲洗,冲洗压力采用灌浆压力的80%并不大于1MPa,冲洗时间为20min或至回水清净时为止。(3)压水试验:各序孔中选取不少于5%的灌浆孔在灌浆前进行简易压水试验。简易压水试验可结合裂隙冲洗进行。(4)灌浆:固结灌浆按分序加密的原则进行。同一区段或同一坝段内,周边孔应先行施工。其余部位灌浆孔排与排之间和同一排孔孔与孔之间,可分为二序施工,也可只分排序不分孔序或只分孔序不分排序。根据不同的地质条件和工程要求,固结灌浆可选用全孔一次性灌浆法、自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法及孔口封闭灌浆法。灌浆孔的基岩灌浆段长不大于6m时,可采用全孔一次性灌浆法,大于6m时,宜分段灌注,各灌注段长度可采用5~6m,特殊情况下可适当缩短或加长,但不大于10m。固结灌浆可采用纯压式或循环式。当采用循环式灌浆时,射浆管出口与孔底距离不应大于50cm。(5)质量检查:固结灌浆质量检查采用检测岩体弹性波波速的方法,检测可在灌浆结束14d后进行。
3.3、高压喷射灌浆施工技术
高压喷射灌浆是采用钻孔,将装有特制合金喷嘴的注浆管下到预定位置,然后用高压水泵或高压泥浆泵(20~40MPa)将水或浆液通过喷嘴喷射出来,冲击破坏土体,使土粒在喷射流束的冲击力、离心力和重力等综合作用下,冲击、切割、破碎地层土体,并以水泥基质浆液填充、掺混其中,形成桩柱或板墙状的凝结体,用以提高地基防渗的施工技术。根据工程需要和地质条件,高压喷射灌浆可采用定喷、摆喷、旋喷三种形式。高压喷射灌浆的基本方法有单管法、二管法、三管法和新三管法等。高压喷射注浆防渗和加固技术适用于淤泥质土、粉质黏土、粉土、砂土、砾石、卵(碎)石等松散透水地基或填筑体内的防渗工程。高喷灌浆应分排分序进行。在坝、堤基或围堰中,由多排孔组成的高喷墙应先施工下游排孔,后施工上游排孔,最后施工中间排孔。先导孔应最先施工。高压喷射灌浆施工流程包括钻孔、地面试喷、下喷射管、喷射提升、成桩成板或成墙、充填灌浆、冲洗、质量检查。(1)钻孔:钻机就位时钻杆对准孔位,用水平尺测量机体水平、立轴垂直度,钻机所处位置要垫平、稳牢固。钻孔口径应大于喷射管外径20~50mm,以保证喷射时正常返浆、冒浆。(2)地面试喷:下喷射管前应进行地面气、浆试喷,即设计喷射压力+管路压力。设计喷射压力+管路压力为施工用的标准喷射压力,更换喷嘴时应重新调试。(3)下喷射管:在下喷射管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可边射水、边插管,水压力一般不超过1MPa,若压力过高,则易将孔壁射塌。(4)成板成桩或成墙:高压喷射灌浆形成凝结体的形状与喷嘴移动方向和持续时间有密切关系。喷嘴喷射时,一面提升,一面进行旋喷、摆喷、定喷分别形成柱状体、哑铃体和板状体。(5)充填灌浆:每一孔的高压喷射注浆完成后,孔内的水泥浆很快会产生析水沉淀,应及时向孔内充填灌浆,直到饱满,孔口浆面不再下沉为止。(6)冲洗:每一孔的高压喷射注浆完成后,应及时清洗灌浆泵和输浆管路,防止清洗不及时或不彻底浆液在输浆管路中沉淀结块,堵塞输浆管路和喷嘴,影响下一孔的施工。
高压旋喷桩的工作情况如下图所示
结束语:综上所述,水利水电工程灌浆施工技术种类较多,是专业化的工作流程。掌握各种灌浆施工技术是科学合理选用的前提条件。在实践中不断的完善、优化和总结,提升我国水利水电工程质量水平。
参考文献:
[1]陈爱兵.水利工程中帷幕灌浆施工工艺探析[J].江西建材,2018(11):50+52.
论文作者:尹跃
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/3
标签:帷幕论文; 钻孔论文; 施工技术论文; 压力论文; 高压论文; 裂隙论文; 质量论文; 《建筑模拟》2018年第22期论文;