摘要:水利水电灌浆施工过程控制是一个复杂的控制系统,涉及到方方面面。要作好灌浆过程的施工,首先要做好一系列的施工控制,且在施工过程中选取具体的参数、控制手段和方法,才能使灌浆这一隐蔽工程作到可控,从而达到预期的灌浆施工目的。因此,对水利水电工程灌浆的施工技术进行具有一定的实际意义。
关键词:水利水电;工程灌浆;施工技术
一、灌浆的概念
灌浆的概念就是把某种具有流动性以及胶凝性的浆液,按照一定配比的要求,通过钻孔使用灌浆设备将之压入建筑物或其基础部分缝隙中的措施。灌浆又被称为注浆,在实质上就是让浆液在被灌载体中渗透、扩散、充塞,同时在经一定时间后他就可以凝固以及硬化,并可以达到加固载体以及抗渗防水的目的。
二、水利水电工程灌浆施工技术中的问题
水利水电工程灌浆施工技术是一项非常重要的技术,在其实施中存在许多的问题,具体问题如下:
1许多的系统因子在传统的方法模型中被舍弃,一般情况下都是从子结构的范畴来进行考虑问题。所以说,控制精度与系统复杂程序之间的矛盾是无法进行调节的。
2 不稳定性是灌浆系统结构中存在的一个特点,这一特点直接导致很多分析成果不够真实。因此,在以后的施工,为了确保灌浆施工控制,必须打下理论基础,使用合理的施工控制的概念结构。
3在水利水电工程施工中,存在很多的局限性,比如施工的工期短,施工人员水平不高,以及施工造价的限制等等条件,这些局限性导致了在施工控制方法上必须要简单实用。同时,需要我们注意的是,不是更复杂的建筑理论和建筑技术,精度高。他们不是一个比例关系。
针对上面的问题,我们在水利水电工程施工技术,使用多种注浆方法,主要包括无塞灌浆方法,混凝土裂缝灌浆技术,诱导灌浆技术,灌浆质量子系统控制。
三、水利水电工程灌浆施工技术
1、灌浆孔钻孔施工
(1)对孔斜率的要求
在灌浆孔钻孔施工时通常要求孔壁和直孔要保持正直和均匀,这对于帷幕深孔更为重要。
(2)钻孔顺序要求
在进行灌浆施工的时侯,都要按照施工顺序来进行每个环节。这种情况下,只有在进行进行一序孔灌浆的基础上才能依次进行第二和第三序孔,这样后序孔就可以被前一序孔的灌浆孔作为检查孔,然后再进行压水试验,检测吸水率,这样就能为序孔的灌浆施工省去很多工序。
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(3)裂隙和钻孔的冲洗
在灌浆之前要对钻孔及裂隙进行冲洗,从而确保缝隙和钻孔内没有岩粉和铁砂粉等物的存在。在进行冲洗时可通过钻杆作用,用压缩空气或压力轮流吹洗裂隙较少的以及较为完整的岩层。
2、灌浆施工
2.1浆液材料基本要求
常用的水泥浆材料有水、水泥、粉煤灰和外加剂等。制成的浆体一是要拥有良好的和易性、可泵性,另外还要具有良好的保水性。可在在浆液里加入一定量的膨胀剂,从而可以使施工过程中减少浆体的干缩现象。流动度为影响可灌性的主要因素,随着流动度的提高可灌性也会变好。对于掺了减水剂浆体的流动度可为12s,对于不掺减水剂水泥净浆的流动度要大于16s,通常要把流动度控制在26s以下。
2.2灌浆方式
(1)纯压式的灌浆
不用进行返回循环,而直接将浆液沿着灌浆管压入钻孔的灌浆称为纯压式灌浆。对于裂缝较大的岩层经常会使用这种方法,但要注意通常将孔控制在10m~12m即可,不宜将其弄得过深,最后还需要使用较为浓稠的浆液进行灌注,但是,该方法还存在一些不足的地方,即使用该方法细小的裂隙就很容易堵塞,使得灰浆无法填满缝隙,从而就很难达到预期的效果。
(2)循环式的灌浆
循环式灌浆的两种形式是孔内循环和孔口循环。孔内循环是指在内外两管之间的空隙进行循环。浆液仅在孔口进行循环的是孔口循环,实质上,该方式是一种纯压式的循环。循环式灌浆方法可以使孔段中的浆液一直保持流动的状态,这就大大减少颗粒的沉淀,使灌浆质量得到提高,因此,该方法被广泛应用。
2.3灌浆顺序
(1)自上而下的分段灌浆法
该方法通过采用高灌浆压力来保证灌浆质量并大大减少施工中的事故,岩层较破碎的地区较适合使用该方法。当孔钻到3m~5m深时,要及时对其进行冲洗、压水以及灌浆,只有到灌浆凝固后方可以进行下一段的钻孔和灌浆。但是方法较为费时,且需要多次移动钻机和灌浆机械。
(2)自下而上的分段灌浆法
该方法最重要的是要将孔一次性钻好,且要从上往下分段进行灌浆,并且按3m~5m的标准来分段,在灌浆时要以灌浆塞才可进行分段塞孔,并要使得上段与下段的灌浆保持连续性,从而节约搬运灌浆设备的时间,使施工进程加快。然而,该方法的不足之处在于该方法仅适合于岩层倾角不大或岩层比较坚硬的地区,且不能全面保障施工的质量。
(3)一次灌浆法
使孔一次钻到最深,然后灌浆时再沿着钻孔的全长进行是该方法的核心。该方法适合裂缝较少的岩石,或10m以下的孔深孔内,或在透水较小的时候进行灌浆,否则,就必须使用分段方法来进行不同压力的灌浆。
2.4灌浆技术的实施
通常要布设3~5个孔位实施灌浆,还需要按照混凝土的面板尺寸、灌浆机械以及裂缝状况等进行确定。灌浆孔大小要和灌注嘴大小一样。要从沉降量大的地方开始灌浆,并采用由远到近、由大到小的顺序进行。
3、灌浆注意事项
灌浆压力:灌浆过程中应控制压力,防止混凝土面或岩石面抬动。
浆液浓度:灌浆过程中,必须根据吸浆量的变化情况及时地调整浆液的浓度。稀浆流动性好,但会扩散到灌浆范围外,造成浪费,而且凝固时收缩大,水泥结石与岩石缝面脱开,防渗和固结质量降低;稠浆流动性差,扩散范围小,细小裂缝灌不进去,但凝固时收缩小,与缝面粘结好,防渗、固结质量相对提高。灌浆过程从稀浆开始,使细裂缝首先灌满,而后逐级变浓,充填更大的裂隙。这种由稀到浓的变换方式,灌浆的整体质量最好。
突发事故:灌浆过程中可能出现的事故有:灌浆中断;地面抬动;串浆、冒浆或绕塞返浆。
3.1灌浆工作必须连续进行,若因故中断,可按照下述原则进行处理:应及早恢复灌浆,否则应立即冲洗钻孔,而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效,则应进行扫孔,而后恢复灌浆。恢复灌浆时,应使用开灌比级的水泥浆进行灌注。
3.2灌浆段注入量大,灌浆难以结束时,可选用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆;浆液中掺加速凝剂;灌注稳定浆液或混合浆液。
3.3灌浆过程中,发现冒浆漏浆,应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。
3.4帷幕灌浆过程中发生串浆时,如串浆孔具备灌浆条件,可以同时进行灌浆。应一泵灌一孔,否则应将串浆孔用塞塞住,待灌浆孔灌浆结束后,串浆孔并行扫孔、冲洗,而后继续钻进和灌浆。
结束语
水利水电工程关系到经济和社会发展,为了全面保证施工质量,则需要对各个环节进行控制,灌浆施工技术的好坏,直接影响工程质量,只有强化灌浆施工控制措施,才能全面保证整体工程质量。
参考文献
[1]曹荣东.水利水电工程灌浆施工技术与质量控制[J].科技风,2010(04).
[2]霍鉴强.水利水电工程中灌浆施工的过程控制[J].建材技术与应用,2010.
[3]王永辉.浅析水利水电施工中的高压喷射灌浆技术[J].科技创新与应用,2013(09):136.
论文作者:石姣姣,李林
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/10
标签:浆液论文; 钻孔论文; 方法论文; 岩层论文; 裂隙论文; 施工技术论文; 裂缝论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;