水利水电工程施工中的高压喷射灌浆施工技术论文_舒海东,杨爱英

水利水电工程施工中的高压喷射灌浆施工技术论文_舒海东,杨爱英

摘要:随着社会和经济的发展,国家对水利水电工程施工也越来越重视。施工设备不断在更新,施工技术也在不断完善。高压喷射灌浆技术是水利水电工程施工中的一项重要技术,对水利水电工程的发展起到了重要的推动作用。笔者结合自身的施工经验,就水利水电施工中的高压喷射灌浆技术谈一谈自己的理解和看法。

关键词:水利水电;高压喷射;灌浆技术

1导言

为提高水工建筑物的防渗水平,找出一种经济合理且技术可行的防渗措施,在我国的水利工程领域,必须做好基础防渗工作。如果基础的土质条件较差,且具有很强的渗透性,则受到水流作用,会使基础受到严重的危害。结合贵州水库工程实际情况,对高压喷射灌浆施工技术的具体应用进行分析,以探明该技术应用方法和要点,验证技术具有的作用。

2高压喷射灌浆技术的工作原理

高压喷射灌浆技术的形成时间还不就,这项技术的前身就是人们所熟知的注浆法,是在注浆法基础上逐渐形成的。注入原理是注浆法的主要工作原理。注浆法就是利用相关的仪器设备让相应的施工材料从中通过,使其加固的一个过程。注浆法虽然具有一定的优势,但是也存在非常明显的弊端,利用这种方法施工之后,不仅建筑内部结构的紧密度不够,而且填充不完整,填充的密度也达不到质量要求,这样就会降低施工项目的使用寿命,导致其脆弱性。高压喷射灌浆技术虽然是在注浆法的基础上形成的,但是却有效避免了上述的这些问题,后者是利用注入原理,而高压喷射灌浆技术利用的是高压原理,具有填充密度大、填充完全、范围广、力度大、强度高等特点。在水利水电工程施工中应用高压喷射灌浆技术,可以将施工材料本身的防渗透性和防寒防冻性都充分发挥了出来,而且还能在减少资源浪费,实现资源最大化利用的同时对工程质量提供有效的保障。除此之外,高压喷射灌浆技术的操作非常简单,这在一定程度上不仅减轻了工作人员的劳动强度,而且还节约了施工时间,可以说,高压喷射灌浆技术是一项非常高效的施工技术,对水利水电行业的发展起到了巨大的推动作用。

3高压喷射灌浆凝结体基本性能与结构布置形式

3.1基本性能

当水工建筑物的基础利用高压喷射灌浆技术进行防渗技术时,其形成的凝结体必须具有足够的稳定性与防渗性,而并没有对凝结体的抗压强度提出较高的要求。对凝结体而言,其防渗能力和以下因素有关:地层组分、工艺方法、材料性质与颗粒级配。试验表明,由高压喷射灌浆所产生的综合凝结体外形并不规则,但是可以和地层之间紧密结合,此外由于综合凝结体作用范围内除浆皮层以外,还有在渗透作用下形成的凝结层,所以可提供一种复合式的防渗机理,以此在原有基础上进一步提升防渗能力。

3.2结构布置形式

为使防渗墙具有良好的整体性与连续性,需要使每一个灌浆孔形成的综合凝结体在其有效作用区间内进行可靠和牢固的连接。为了切实满足这一要求,必须注重灌浆孔间距确定与结构布置形式选择。通过试验可知,由高压喷射灌浆产生的综合凝结体,其形状主要取决于射流形式,常用的射流形式有三种,分别为定喷、旋喷与摆喷。将形成连续且稳定的综合凝结体为基本目标,可采用柱摆式结构布置形式、定喷折线结构布置形式或摆喷对接结构布置形式。

4高压喷射灌浆技术的应用优势

高压喷射灌浆技术在水利水电施工中的应用具有以下的优势:第一,设备管理方便。高压喷射灌浆设备的占地面积非常小,各项构件的结合非常紧密,体积非常小,便于施工。而且在三重管、二重管和单管喷射的过程中,施工人员可以对喷射的参数进行适当的调整,从而提高固结体的质量。第二,材料的成本低,获得比较容易。水泥材料是高压喷射浆液的主要原材料,价格比较低廉,一般选用普通的硅酸盐水泥。如果施工过程中要求加快固结体的凝结读速度,施工人员可以在水泥中加入一些化学材料。除此之外,为了控制注浆材料成本,同时实现废物利用,可以加入适量的粉煤灰到水泥材料中,由此可见,在水利水电施工中应用高压喷射灌浆技术,不仅可以降低施工成本,而且不用为施工材料费心费力。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第三,控制固结体的形状。在水利水电施工过程中,施工单位可以利用高压喷射灌浆技术,结合实际情况对喷射的速度参数进行调整,这样可以有效控制固结体的形状,使其满足施工设计要求。第四,操作简便,适用范围广。操作简便是高压喷射灌浆技术最大的应用优势之一,在水利水电工程实际施工过程中,施工人员只要在需要喷射的土层上钻孔,然后结合实际情况选择喷射材料,这样就可以保证喷射材料和建筑物基础具有较强的贴合性,操作过程非常简便。除此之外,高压喷射灌浆技术在水利水电施工中具有较广的适用范围,可以在施工前期使用,这样就不会对水利水电工程整体的运营使用构成和结构性造成不良影响。

5高压喷射灌浆施工

5.1施工材料

在利用三管法进行施工时,通常使用纯水泥浆、52.5硅酸盐水泥。考虑到利用三管法进行施工时,首先进行高压喷水和喷气,然后在进行压力灌浆,之前喷入到孔中的浆液容易被稀释,因此所用浆液应尽量为浓浆,即将水灰比控制在1:1以内。

5.2机具设备

高压喷射灌浆可划分为三种施工方法,即按照灌浆管数量进行分类:单、双、三管法。其中,三管法应用较为普遍,其机具设备包括地质钻机、台车与泥浆泵等。

5.3工艺方法及施工要点

5.3.1造孔

造孔时必须充分考虑充填与堵漏,确保孔中的浆液可以顺畅循环,正常返出孔外,直到终孔。在钻进的同时进行套管,保证钻机钻杆始终处于垂直状态,要求孔斜率不得大于1%。

5.3.2设置喷射杆杆

采用泥浆进行固壁的钻孔可直接设置喷射杆,对于钻进与下管同时进行的钻孔,通常分为以下两种情况:①在进行拔管之前向管中注入塑性、高密度泥浆,泥浆与上管口持平后开始拔管,在拔管的同时继续进行注浆,确保浆液的表面和管口始终保持齐平,直到完全拔出套管,随后即可在孔中设置喷射杆。②在套管中先下入PVC管,以此保护套管的内壁,然后拔出套管并设置喷射杆。

5.3.3灌浆施工

施工过程中采用的技术参数主要和高压喷射方式有关,而且不同灌浆压力对提升速度有不同要求。在各类地层当中,如果施工方法相同,则压力不会有太大的变化,所以提升速度是决定施工质量的重要因素。

通常条件下,在选定最佳提升速度时,应重点考虑以下问题:

(1)不同地层对应各自最佳提升速度,如可加快砂层当中的提升速度,减慢砾石层与砂卵石层中的提升速度等;

(2)不同分序对应各自最佳提升速度,相比先序孔,后序孔的提升速度一般较快;

(3)在施工过程中如果发现返浆量有明显的减少趋势,则需对提升速度进行减慢。

结束语

综上所述,高压喷射灌浆技术在水利水电工程施工中发挥着十分重要的作用,这项操作比较简单,而且还能有效控制施工成本。施工企业要对此加以重视并进行深入的研究,结合水利水电工程实际施工情况进行操作,将其价值充分发挥出来,保证工程整体施工质量,促进水电事业的快速和稳定发展。

参考文献

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论文作者:舒海东,杨爱英

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期

论文发表时间:2018/1/17

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