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摘要:受经济与社会快速发展影响,近年来我国水利工程建设领域实现了较为长足的进步,水工建筑施工也开始成为业界关注的焦点,相关研究的大量涌现便能够证明这一认知,基于此,本文简单介绍了常见的水工建筑基础灌浆施工技术,并详细论述了水工建筑基础灌浆施工技术实践应用,希望由此能够为我国水利工程领域的进一步发展提供支持。
关键字:水工建筑;基础灌浆施工技术;帷幕灌浆
前言
作为水利工程基础处理的重要组成部分,基础灌浆施工质量向来受到业界的高度关注,但在笔者的实际调研中发现,我国很多水工建筑基础灌浆施工存在孔斜、浆液漏失、冒浆过量等问题,而为了尽可能避免这类问题出现、推动我国水利工程领域的进一步发展,正是本文研究的主要目的。
1常见的水工建筑基础灌浆施工技术
1.1固结灌浆技术
作为常见的水工建筑基础灌浆施工技术,固结灌浆技术能够较好服务于基岩强度与统一性的巩固,同时还能够减少透水。在应用固结灌浆技术的水工建筑(以挡水坝为例)施工中,需结合基岩地质条件选择不同施工方式,如基岩条件允许,灌浆孔可以布置在坝基及下游等盈利较大位置,否则便需要进行充分而完全的灌浆,固结灌浆还需要围绕坝基周围部分开展。在固结灌浆技术应用中,灌浆孔深度需结合水工建筑实际确定,一般为5~8m,较深时也能够达到15~40m,群控冲洗、群孔灌浆属于较为常见的技术应用形式。总的来说,固结灌浆技术可较好服务于厚度过关的坝体,由此即可避免出现浆液漏失等问题,较强的灌浆压力也将为施工质量的控制提供支持。值得注意的是,采用单点压水试验的方法可较好进行固结灌浆质量检查,检查孔数量至少应为灌浆孔总数量的5%[1]。
1.2高压喷射灌浆技术
高压喷射灌浆技术同样属于较为常见的水工建筑基础灌浆施工技术,该技术具备施工方便、开挖量小、占地少、对周边建筑物影响小等点,这使得高压喷射灌浆技术可较好提升水工建筑物防渗抗灾能力,防洪压力减轻、人民财产安全保护、水工建筑物高效运行均将由此得到保障。高压喷射灌浆技术本质上属于一种高压喷射化学浆液与土混合固化处理地基的技术形式。为保证高压喷射灌浆技术的应用质量,技术人员必须关注浆液初凝时间、注浆流量、旋转提升速度等参数,记录、作业过程曲线绘制也能够为高压喷射灌浆技术应用质量的保障提供支持。
1.3帷幕灌浆技术
作为常见的水工建筑基础灌浆施工技术,帷幕灌浆技术能够通过在土层或岩体孔隙、裂缝中灌入浆液形成连续的阻水帷幕,由此即可实现渗透压力降低、渗流量减小,水工建筑施工质量将得到更好保障。以常见的混凝土坝岩基帷幕灌浆为例,这里水工建筑工程多采用全孔分段灌浆法进行施工,且一般情况下灌浆孔下部、后序孔、中排孔的压力较大,这是为了保证幕体灌注密实,具体施工还需要采用一次升压法,必要时采用分级升压法可用于限制浆液扩散范围。值得注意的是,帷幕灌浆施工质量检测需采用在幕体中钻设检查孔的方式,如出现质量不合格问题,施工人员则需要进行补灌作业,以此满足设计防渗要求。
2水工建筑基础灌浆施工技术实践应用
2.1工程概况
为提升研究的实践价值,本文选择了某水库的混凝土面板堆石坝工程作为研究对象,该工程坝体呈V形,水库总库容45.8亿m3、校核洪水位404m,混凝土面板堆石坝倾角为10°~18°(倾SW)、岩层走向为320°~340°,断层、裂隙、剪切带为该工程所在地主要地质构成。为满足混凝土面板堆石坝工程建设需要,施工单位选择了固结灌浆技术、帷幕灌浆技术用于施工。
2.2具体施工
2.2.1固结灌浆技术应用
在应用固结灌浆技术的混凝土面板堆石坝工程施工中,固结灌浆技术的应用主要是为了提升工程防渗性能、完整性(高趾板区浅层岩体部位),并以此实现。为实现固结灌浆技术的高质量应用,选择了5排固结灌浆孔用于施工,其中3排为常规固结灌浆孔,其余2排则兼顾帷幕孔与固结灌浆孔功能。采用梅花形布孔,其中固结灌浆的排距、孔距分别为1.5m与2m,防渗板固结灌浆的排距、孔距分别为2.5m与5m,帷幕与固结灌浆兼顾孔的排距、孔距分别为1.5m与17m[2]。
固结灌浆技术应用需要在防渗板、趾板混凝土达到设计强度70%后,采用了由低处向高处推进的固结灌浆技术应用方式,具体的施工采用了“自上而下分段阻塞、孔内循环灌浆法”(图1所示),该施工方法需要先进行上下游边排孔的灌注,后进行中间排和帷幕与固结灌浆兼顾孔的灌注。固结灌浆技术的应用选择了水灰比为3:1的32.5级普通纯水泥浆液。
图 1 自上而下分段阻塞、孔内循环灌浆法
2.2.2帷幕灌浆技术应用
考虑到混凝土面板堆石坝工程所在地的特殊性,帷幕灌浆技术的应用需要进行坝基宽大裂隙、断层、岩层层面的灌浆处理,以此提升岩溶洞穴、软弱夹层的抗渗透破坏力并实现两岸山体及坝体渗流的控制。在技术人员的深入分析中发现,虽然混凝土面板堆石坝工程所在地的地质条件较为复杂,但该工程也存在一定可靠性较高的岩层,相对隔水岩层的出露便能够证明这一点,因此帷幕灌浆技术应用采用了60m×104m的防渗面积设计、并明确了56m×104m的帷幕工程量,全封闭式防渗在帷幕灌浆技术应用支持下得以实现。在帷幕灌浆技术的具体应用中,施工单位采用了下游排、上游排、中间排的帷幕灌浆施工顺序,且具体施工遵循了分序加密的原则。施工过程中帷幕灌浆孔的孔口段、以下段的孔径分布为Ø76、Ø56,先导孔的孔口段、以下段的孔径分布为Ø91、Ø76,质量检查孔与物探测试孔的孔口段、以下段的孔径分布为Ø76、Ø76。
为验证混凝土面板堆石坝工程施工质量,施工单位采用了单点法压水试验进行质量检查孔与物探测试孔、固结灌浆技术施工段的施工质量检测,同时采用了简易压水法进行帷幕灌浆孔的施工质量检测,上述检测将灌前、后压水试验的压力控制为灌浆段起始灌浆压力的80%,由此固结灌浆技术、帷幕灌浆技术的应用质量得到了保证,本文研究的实践价值也得到了较好证明。
结论
综上所述,水工建筑基础灌浆施工技术具备较为广阔的应用前景,在此基础上,本文涉及的固结灌浆技术应用、帷幕灌浆技术应用等内容,则提供了可行性较高的水工建筑基础灌浆施工路径,而为了更好保证水工建筑施工质量,各类新技术的研究、试验、实践也需要得到重点关注。
参考文献
[1]许晗.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].水利规划与设计,2015,12:101-102+112.
[2]邓怡强.基础灌浆施工技术在水利工程基础施工中的应用[J].江西建材,2013,06:149-150.
论文作者:张倬聪
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签:水工论文; 技术论文; 帷幕论文; 基础论文; 建筑论文; 施工技术论文; 浆液论文; 《基层建设》2018年第26期论文;