摘要:在我国早期建立的水利工程,因为当时技术条件和地理条件等方面的条件约束,很多挡水坝技术都存在缺陷,从而导致了很多坝基渗漏的问题。高压旋喷灌浆技术作为一种行之有效的防渗施工方法,在水库除险加固工程中被广泛应用。这种技术不仅可以帮助工程发挥自身效益,从而使工程安全有效运行,而且还具有防渗漏性强、经济性强和技术性强等方面的有点。
关键词:高压旋喷灌浆;技术概述;除险加固;质量控制
引言
高压旋喷灌浆技术在大中型水库大坝的除险加固中得到了较多的运用,利用高压旋喷灌浆技术进行水库大坝的防渗处理不仅施工占地面积较少,而且不会产生较多的振动,施工所造成的噪音也较低。利用高压旋喷灌浆技术能够在一些软地基或者淤泥质土的地基上进行施工,而且还能有效保障工程的施工质量。正是由于高压旋喷灌浆技术有如此多的优点,所以高压旋喷灌浆施工技术在水库大坝的除险加固中得到了较多的运用。但是利用高压旋喷灌浆技术进行水库大坝的防渗施工需要注意多个方面,这就需要工程设计人员仔细考察水库的地质情况,并且施工人员要具备较好的施工技术,这样才能使得高压旋喷灌浆技术的效果得到充分的体现。
一、高压旋喷注浆技术的相关概念分析
高压旋喷灌浆防渗技术最早出现在日本,我国从上世纪八十年代开始将这种技术引入到河堤土坝工程中,在我国已经具有了一定时间的应用。根据高压旋喷设备的喷嘴的喷射的范围,可以将高压旋喷注浆分为几种,即旋喷、摆喷和定喷,旋喷形成的凝结体的形状是柱形,摆喷形成的凝结体的形状是哑铃型,定喷形成的凝结体是薄板形。在当前的防渗工程中,对于粒径比较大、颗粒含量比较多的砂卵石一般会采用混凝土防渗墙以及帷幕灌浆技术,高压旋喷灌浆防渗技术主要适用于粘土、黄土以及淤泥、砂土等比较软的地层。在高压旋喷灌浆技术中,利用钻机钻孔之后,采用高压旋喷灌浆台车将带有喷嘴的浆管埋入到土层中,并且以一定的压力将浆液从喷嘴中喷射出来,形成具有一定力量的喷射流,对土层进行切割,剥离下来的颗粒以及水泥浆将按照一定的比例以及质量的大小进行重新排列,当浆液凝固之后,可以在土层中形成一个固结体,从而对地基进行加固以及防渗处理。
高压旋喷灌浆防渗技术主要适用于黄土、粘土以及淤泥性质的软土层,一般说来,对于粒径比较大、颗粒含量比较高的砂砾石地层,这种技术的防渗效果并不是太好,但是由于当前在砂砾石地层中常用的防渗技术具有一定的缺陷,因此在具体的施工过程中,也开始对高压旋喷灌浆防渗技术在砂砾石地层的防渗过程中的应用进行研究。由于砂砾石的组成颗粒一般比较大,透水性比较强,透水率比较大,因此在在施工的过程中,如果采用高压旋喷灌浆防渗技术进行相应的加固以及防渗处理,应该要对钻进比较缓慢、容易造成踏孔的问题进行解决。对砂砾地层、黄土地层等进行防渗处理之后,其防渗效果相对于传统的防渗技术,有了很大的提高,在一定时间范围内不会出现渗漏的现象。
二、压旋喷灌浆技术在水库除险加固工程中的应用
1、测量放样
测量放样是水库大坝高压旋喷灌浆技术防渗处理中的要点,测量放样的工作是在高喷平台建设之后由测量人员准确地标记高喷防渗轴线,并且标记喷灌孔位,高喷防渗轴线以及喷灌孔位的位置一定要准确,测量放样的准确性是水库大坝防渗处理的关键。在水库大坝防渗处理施工中还要注意对喷灌孔位进行检测以及校核,这样会使得喷灌的准确性得到更大的提高,使水库大坝的质量得到更好的保障。
2、造孔并跟进套管
造孔是高压旋喷灌浆防渗技术施工过程中的重要步骤,一般的造孔方法有两种,一种是通过风动回转机进行钻孔,并且通过偏心式冲击器进行冲击跟管。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另一种是通过多功能履带式岩土机进行钻孔跟管。在造孔的过程中,钻孔的直径会根据实际的情况进行调整,常用的孔径大小有90和110毫米。孔径过大或者过小都不合适,孔径过小会导致灌浆速度降低,孔径过大会导致不能进行均匀灌浆。每分钟能够钻进6厘米即可。需要注意的是,当钻机就位之后,应该给要利用水平尺对机身的水平情况进行测试以及校正,钻孔的孔位可以出现偏差,但是出现偏差的范围应该要控制在5厘米以内。
3、喷射灌浆
高压旋喷灌浆分二序施工,相邻孔高喷灌浆间隔时间一般不少于24h,全段防渗墙均采用高压旋喷灌浆。
旋喷施工:空载启动空压机,待运转正常后,再空载启动高压泵,然后同时向孔内送风和水,使风压和泵压逐渐升高到规定值。风水畅通后,即开动注浆泵先向孔内送清水,待泵量正常后,开动转盘转动注浆量,待一切正常后即可将注浆泵的吸水管移至贮水桶内开始注浆,待估计水泥浆已流出喷头时,即可按要求边旋转、边提升进行旋喷作业。旋喷中需拆卸注浆管时,先停止提升和回转,同时停止送浆,然后逐渐减少风压和水压,最后停机。拆卸完毕后继续旋喷时,为防止旋喷固结体脱节,使旋喷孔段互相搭接大于0.2m。旋喷作业达到规定深度后,即停风停水,继续注浆待水泥浆从孔口返出后,停止注浆,立即将吸水管移至清水箱,开泵抽吸清水,并拔出注浆管,待吸入清水将注浆管中的水泥浆顶出后,即可停泵。
旋喷结束后,卸下的注浆管应立即用清水将其各通道冲洗干净并拧上堵头。注浆泵、送浆管路和搅拌机等都要用清水彻底清洗,压气管路和高压泵管路要分别送风、送水冲洗干净。旋喷注浆终凝后,立即清洗凹穴,并及时用水泥浆进行补灌。
三、高压旋喷桩施工质量控制
(1)钻机就位时,应填平找实,开钻前检查垂直度、桩位确认无误才允许开钻。钻进深度应达到加固孔深。喷浆前必须检查高压设备和管路系统。尽量缩短高压软管的长度,保证其长度不超过30M。
(2)施工前,要求检查旋喷管的高压水与空气喷射情况,各部位密封圈是否封闭,合格后方可喷射浆液。喷射时,先应达到预定的喷射压力、喷浆量后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时,应停止提升和旋喷,以防桩体中断,同时立即进行检查排除故障。旋喷过程中,冒浆量控制在10%~25%之间。高压喷射注浆完毕后,应迅速拔出喷射管。施工中做好泥浆处理,及时将泥浆运出。相邻两桩施工时间间隔不小于48h,间距不小于4~6m。量检验在旋喷注浆结束28天后进行,检验桩的数量不小于已经完成桩数的2%~5%,不合格者进行补喷。
(3)进场原材料的质量控制:原材料质量的优劣是工程能否保质保量的基础,一般高喷灌浆宜选用具有早强特性的普通硅酸盐水泥,在水泥进场后需取样检验合格后方能在工程中使用。
(4)高压喷射注浆体施工完成后,未达到养护龄期28d时不得投入使用。
(5)设备检修:在施工前后要对机械设备进行检修,必须备足易损件,不能因设备检修造成高喷经常停工,影响工效和工期。
结语
在水库除险加固工程高压旋喷灌浆施工中,对施工过程要求设计和监理全程参与,施工参数必须严格控制才能保证施工质量,钻孔垂直度和孔位误差已应该要小。只有解决该水库存现在的渗漏问题,才能够保证水库能够正常蓄水运行,以便取得良好的社会与经济效益。
参考文献
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【3】权勇智.高压喷射灌浆处理坝基渗漏技术在玛纳斯县旱卡子滩水库中的应用[J].现代农业科技,2010,(15):290-291
论文作者:韩立斌
论文发表刊物:《基层建设》2016年16期
论文发表时间:2016/11/10
标签:高压论文; 防渗论文; 技术论文; 水库论文; 注浆论文; 工程论文; 大坝论文; 《基层建设》2016年16期论文;