关于水利水电工程灌浆施工技术的探究论文_朱盖平,李丹

关于水利水电工程灌浆施工技术的探究论文_朱盖平,李丹

中国葛洲坝集团第一工程有限公司 湖北省宜昌市 443000

摘要:在水利水电工程施工中,灌浆施工是一项施工工艺复杂、对水利水电工程质量影响较大的工程,灌浆施工水平的高低将影响到工程的整体经济效益和社会效益。因此,施工人员需要对该施工过程给予充分的重视,学习国内外先进的技术和经验,不断提高灌浆施工工艺水平,避免由于灌浆施工差错导致的安全隐患,让水利水电工程项目真正造福于人民。本文首先阐述了灌浆施工的类型及特点,然后分析了水利水电工程中常用的灌浆技术,最后探究了水利水电工程中的灌浆施工技术要点,希望能对今后的水利水电工程灌浆施工技术水平的提高给予帮助。

关键词:水利水电工程;灌浆施工; 塞帐幕灌浆; 无塞灌浆法

1 .灌浆的类型及其特点

所谓灌浆施工是指将按比例配制好的液体通过孔洞打入地层或建筑物缝隙中,使其凝结硬化后起到隔渗或加固的作用。水利水电工程灌浆施工中灌浆方式分为循环式和纯压式,前者是在灌注的浆液比裂缝的吸浆量多时所采取的办法,浆液将循环到浆液搅拌机中进行多次循环利用,循环方式分为孔口循环和孔内循环;后者是在所钻孔洞和岩石裂缝中直接灌注浆液,浆液不能循环,施工手段简单,在裂缝的填充度上不及循环式灌浆,故循环式灌浆应用更多。

灌浆技术在水利水电工程中应用较为普遍,不同的工程环境所采用的灌浆施工类型有所不同。在实际的水利水电工程灌浆施工过程中,施工人员首先需要对工程建设状况及当地的施工条件进行判断,根据需要选择合适的灌浆施工工艺,既要使灌浆施工达到预定功能要求,又要使工程建设项目满足安全、经济的要求。以土石坝坝体、坝基防渗处理为例,该水利工程可采用的灌浆方法包括坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆以及坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆。第一种灌浆施工方法是根据坝体应力分布规律,通过施加压力向坝轴线方向灌注泥浆来形成隔渗墙,该灌浆施工方法在坝体出现上下游贯通的横缝时应用较多。第二种灌浆施工方法是通过高压泥浆射流使得泥浆与土颗粒混合,混合物凝结后能起到很好的隔渗作用,该施工方法受到施工机械和施工区域地质条件条件控制,且隔渗不彻底,因而应用较少。第三种灌浆施工方法的灌浆材料为粘土与水泥的混合体,目前已较少采用,多作为对局部渗透严重区域处理的补充手段。

2.水利水电工程中常用的灌浆技术

2.1无塞灌浆技术

采用无塞灌浆技术相对于有塞灌浆技术,工程周期更短,工程效率更高,且实验研究表明采用无塞灌浆施工的水利工程其隔渗质量远高于采用有塞灌浆施工的水利工程。无塞灌浆施工的重要步骤如下:一,在预定位置钻孔,孔径约7.5cm,孔深为1.5m至2.5m;二,在钻好的孔内插入钻杆(或者是无缝钢管),钻杆用来作为射浆孔,孔壁与射浆管之间的孔隙为回浆管;三,完成浆液的接入,进行射浆;四,将射浆管取出,该孔内灌浆工作结束,进行下一孔的灌浆工作。需要注意的是,在进行无塞灌浆施工时无需等待施工孔凝结,即可进行下一孔的灌浆施工。

2.2诱导灌浆技术

诱导灌浆施工技术是在水利水电工程施工中应用最广泛的灌浆施工技术,一般来说电渗化学灌浆也属于诱导灌浆技术。诱导灌浆技术具有降低总工程造价,提高工程建设经济效益的优点。进行诱导灌浆一方面能够提高灌浆施工的质量,阻挡泥土的边侧压力,另一方面还可以控制浆液的流动范围,减少工程加作业的工程量,使水利水电工程的总造价降低。

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2.3混凝土裂缝灌浆技术

混凝土裂缝灌浆技术是最早的灌浆施工技术,该技术最初被应用于大坝的灌浆施工,经过施工人员的总结和提升,混凝土裂缝灌浆技术发展成为环氧灌浆技术。环氧灌浆技术比一般的混凝土裂缝灌浆技术具有更好的施工效果,施工质量更高,能够使水利水电工程创造更大的经济效益,是水利水电工程混凝土裂缝修补技术的极大创新。当前阶段环氧灌浆技术在我国的水利水电工程中已经较为普遍,在水坝修建、桥梁修建以及路面修补工程项目中均有应用。由此可见,行业内相关技术的发展将有效地促进水利水电工程灌浆施工技术的提升。

3 水利水电工程中的灌浆施工技术要点

3.1 钻孔要求

钻孔的质量对于灌浆的影响极大,孔壁出现塌落时将导致泥土与水泥混合后凝结在一起,不具有良好隔渗性能的泥土能透过水,这将使得整个灌浆施工项目失败。因此,钻孔的质量控制显得尤为重要。在进行钻孔时首先应查明孔壁的硬度、厚度和钻孔的均匀垂直度,必要时应采取相应措施,比如为了防止出现返浆,需要将灌浆塞卡实。钻孔工作需要严格按照操作流程及相关规范的要求进行操作,并及时做好检测工作。应当注意到不同的工程条件下采取的灌浆施工方法不同,不同施工方法对于钻孔的要求也有所不同。以帷幕灌浆施工为例,钻孔时要特别注意孔深以及相邻孔之间的间距,当孔间距较小时相邻孔之间会互相影响。

此外,钻孔形成后应及时进行清理,防止孔内贮存残渣对浆液与岩石之间的胶结度过程产生影响。钻孔清理一般多采用高压水进行冲洗。

3.2施工顺序要求

灌浆施工的操作顺序有三种:一是一次性灌浆;二是从下至上分段式灌浆;三是从上至下分段式灌浆。第一种灌浆顺序对于钻孔孔深有限制,孔深要在10cm以内,并且灌浆位置的裂缝不易过大,一般是局部区域需要灌浆时才采用该灌浆顺序。第二种灌浆顺序适用于裂缝较小且岩石层完整的灌浆孔。第三种灌浆顺序耗时长,但是灌浆质量更有保障,施工中存在的安全隐患也较少。三种灌浆施工顺序各有优缺点,在实际的灌浆施工中需要在充分了解三种灌浆顺序特点的前提下,根据工程建设状况和实际的施工条件进行合理选择。

另外,还需注意的时采用不同的灌浆顺序时对于浆液浓度的要求有所不同,在进行灌浆顺序选择时需要综合考虑施工顺序对施工项目的经济性和安全性带来的影响。 

3.3施工稳定性要求

水利水电工程灌浆施工中施工不稳定一直是一个大问题,特别是泥浆的供应和传输稳定性将对工程建设项目的质量产生较大影响。为此,在灌浆施工工作中,施工人员需要充分认识到灌浆施工稳定性的必要性,在施工前制定好切实可行的计划,保障施工各个环节不出纰漏,从而确保灌浆施工具有良好的稳定性。

4.结语

综上所述,为了保障水利水电建设项目的工程质量,让水利水电工程发挥出最大的经济效益和社会效益,施工单位需要充分重视灌浆施工环节,熟悉各灌浆施工技术及适用条件,掌握水利水电工程中的灌浆施工技术要点。由于经验所限,本文仅分析了水利水电工程灌浆施工技术的部分内容,随着科学技术的发展和社会的进步,必将有更多先进的施工灌浆技术涌现,当然这还需要全行业共同作出努力,共同推进水利水电工程建设。

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论文作者:朱盖平,李丹

论文发表刊物:《基层建设》2016年13期

论文发表时间:2016/10/21

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