灌浆施工技术在水利水电工程中的应用分析论文_刘永红,刘永恒

灌浆施工技术在水利水电工程中的应用分析论文_刘永红,刘永恒

山东昌利建设工程有限公司 山东菏泽 274300

摘要:灌浆施工技术在水利工程当中是十分常用的工程技术类别,特别是在堤坝坝基的加固工程中的应用有极其重要的意义。所以对于灌浆施工控制措施的强化,是保证灌浆施工质量的关键要点。后文将主要针对灌浆施工的作用以及技术要点进行分析,作为后续施工的借鉴。

关键词:水利水电工程;灌浆施工技术;应用;分析

所谓灌浆技术,主要是把浆液压送至工程设施断层破碎区域、地基裂隙或是建筑物自身接缝的施工技术。借助灌浆技术能够进一步提升被灌地层是工程设施的强度以及抗渗性,进一步完善地基环境,因此是应用十分广泛的技术,在水利水电工程中亦是如此。为此本文将针对分析,给出应用参考意见。

1灌浆施工技术的实际作用

1.1压密的作用

在浆液被压入工程设施的过程当中,对于地层会产生一定程度的挤压作用,进而使得那些浆液无法融入的孔隙以及细小裂缝受到压缩与挤实,这样一来地层的密实度以及力学性能参数都会得到提升。

1.2填补的作用

由浆液凝所形成的结石,能够填补地层内部存在的空隙,起到防止水流通行,并提升地层整体密实度的作用。

1.3固化的作用

存在于地层当中的粘土等松软物质,能够与底层内部分浆材产生化学反应,进而使其最终凝固,成为更加坚固的类似岩层的结构。

1.4黏连的作用

利用部分浆液的胶凝性质特点,能够达到使己经脱松的岩块裂缝以及建筑物裂缝等部分得到充填,并起到粘合加固的作用,进而使工程设施整体的联合承载能力得到改善。

2灌浆施工技术应用要点分析

2.1灌浆的原材料控制

2.1.1水 泥

(1)用于帷幕灌浆、回填灌浆和固结灌浆的水泥强度等级不应低于 P.O42.5。(2)帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆的水泥细度要求通过80μm方孔筛,其筛余量不大于 5%。(3)灌浆用的水泥采用符合规定的质量标准,不使用受潮结块的水泥。(4)制备细磨水泥浆液时,先采用 0.5:1 的普通纯水泥浆液经三次以上的湿磨,达设计细度要求后再调稀至设计浓度,经普通搅拌机搅拌均匀后,方用于灌浆作业。(5)制备细磨水泥浆液时根据要求加入高效减水剂,以改善浆液的流动性,其品种及掺量通过室内浆材试验确定。

2.1.2 水

灌浆用水应符合 JGJ63-2006 第 3.1 条的规定,制浆用水的温度不高于 40℃。

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2.3 掺合料

在水泥浆液中掺入砂、粘性土、粉煤灰、微膨胀剂等掺和料。各种掺和料质量符合 DL/T5148-2001 第 5.1.6 条规定,其掺入种类和数量通过室内浆材试验和现场灌浆试验确定,试验成果报送监理人,并经监理人批准后使用。

2.2 钻孔施工的实施

针对灌浆作业的灌浆孔,一般情况下应当使用回转式的钻机设备进行钻孔作业,对于钻孔深度不超过10厘米的较浅灌浆孔,也可采用架钻或是风钻的作业方式。在钻孔作业实际施工过程中,最需要注重的是以下几点问题,其中任何一点问题被忽略,都可能影响水利工程施工安全性以及整体质量。其一是对于孔斜率的要求,鉴于传统水利工程的钻孔作业普遍要求垂直钻孔,所以在实际钻孔作业过程中,普遍会要求孔壁与直孔呈现出正直均匀的状态。这样能够使灌浆塞更容易卡紧,而且在灌浆过程中不会出现返浆问题。而且要特别注意帷幕深孔的作业,在孔距较近时应当更加注意测斜。其二是钻孔作业的顺序要正确,在钻孔施工过程中,无论是帷幕灌浆孔的作业亦或是固结灌浆孔的作业,具体施工都必须要严格遵守钻孔的正确顺序,一般情况下应当先进行一序孔的施工,而后再依次进行第二及第三序孔的施工,这样的操作顺序能够最大程度减少施工的误差。其三是在施工完成后,要再进行压水试验,对于吸水率进行检测,只要吸水率达到了前期设计的要求范围,便能够减少后序孔的灌浆。

2.3灌浆方式的选择

灌浆作业的主要施工方式包含循环灌浆以及纯压灌浆两种。所谓纯压灌浆方式,主要是指单纯将泥浆材料加压灌入成孔中的施工过程,这样的施工没有具体循环过程。这样的施工技术最主要的应用是在裂隙范围较大的岩层,以及孔深较浅的前提下。如果孔深不超过12米的情况下利用浓度较高的泥浆进行灌注,这会产生一定的负面影响,因为浓度过高的泥浆不容易渗透到较为细小的裂隙当中,这样会使灌注作业最终无法达到相关设计标准,防渗漏的效果会不如预期。而所谓循环灌浆主要包含了孔内及孔口循环。一般情况下,泥浆在孔口处循环导入的即为孔口循环,也可称作是一种纯压循环。而孔内的循环则是在内外两个导管之间相互循环,并最终返回到孔外。这样的循环灌注作业,其最大的应用优势,是在实际灌注过程中,泥浆能够在孔中形成流动效应,进而使得颗粒沉淀得到了控制,提升了灌浆整体比例。

2.4对于灌浆顺序的控制

在灌浆作业的实际施工过程当中,如果将灌注作业按照具体顺序进行详细分类,主要能够分为以下几类。其一是一次性的灌注,其二是自上而下的分段灌注,其三是自下而上的分段灌注。一次性的灌注主要是指将孔隙一次性钻至设计深度,而后再顺沿钻孔进行整体灌注的施工方式。这样的施工方式通常是在孔深不超过10米的灌浆工程当中加以利用,同时还要确保岩层的裂隙不存在严重透水情况,这样的施工技术应用要求很高,如果无法满足以上的要求,则应当应采用分段式的灌注施工方式。自上而下的灌注施工方式,主要是要利用较高的灌注压强,加快灌注进程,进而达到提升灌注施工整体质量的目标,进一步削减施工过程当中各类事故发生几率的施工方式。与此同时,在岩层倾角发育趋势十分明显或是岩层遭受损坏进而产生明显破碎情况的区域,通常都会采用这样的灌浆施工方式,在这一施工环节当中,灌注的修复作用更加明显,能够让破碎问题尽快得到修复。但是当钻孔深度到达3到5米的情况下,就应当先进行冲水,再开展灌浆施工,当一次灌浆凝固之后,再开始逐步进行下一步的施工流程。也正是因此,这样的施工方式普遍具有耗时较长的特点,主要是要依靠多次的钻进以及钻机的迁移最终完成施工。自下而上的灌注施工方法,较比之前提及的自上而下的灌注施工方法来说,成孔是倾向一次性的,一次推进到设计的标准深度,而后再分段开展灌浆施工作业,施工顺序是自下而上的,每一段的灌浆施工长度大致为3到5米左右,在开展灌注施工的同时,施工人员还应当将每一段的灌浆过程通过分段的塞孔方式进行细致分割,使得施工区段更为明确,在下段的灌浆施工确定完成之后,才能够进一步开展上段的灌浆施工流程。这样的灌浆施工作业方式能够大幅度节省整体的作业时间,并且进一步削减灌浆施工的整体成本,提升实际施工的效率。对于灌浆施工来说,以上提及的每种施工方式各有不同的优势与应用环境,应当根据实际的施工需求进行合理选择,并灵活应用,自然会提升灌浆作业的整体效率。

3结语

水利水电工程关系到我国社会的水文管理以及抗洪抗旱等基本需求,所以国家始终十分重视,企业也在积极响应国家的号召,大力兴建。但时代背景不同,发展趋势不同,水利水电工程的建设需求也自然不同于以往,而灌浆施工技术作为施工常用技术也自然要得到改革与优化,才能真正满足施工需求,确保施工质量。

参考文献:

[1] 陈永飞. 控制水利工程灌浆施工质量的有效措施[J]. 黑龙江水利科技,2015(1):137-138.

[2] 潘铁流. 水利工程灌浆施工管理中的误区与解决对策[J]. 黑龙江水利科技,2013,41(3):177-178.

[3] 韦超兵. 水利工程灌浆施工方法的研究[J]. 现代装饰:理论,2011(3):182-183.

论文作者:刘永红,刘永恒

论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/8

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