关键词:水利工程;帷幕灌浆;施工技术
引言
帷幕灌浆技术作为基础防渗处理的重要手段,在水利工程建设中得到了广泛的使用,该技术的使用较大限度减少了水利工程的渗透量,在控制坝基渗流坡降等方面也发挥着非常重要的作用。帷幕灌浆技术虽然成熟,但是在水利工程建设中,也因为没有掌握这一技术的应用要点,而出现了很多的典型问题,从而影响到了施工质量。
一、合理应用大坝基础帷幕灌浆施工技术的重要意义
在水利工程大坝基础施工中,为了有效防止大坝出现大范围渗水现象,提升水利工程的运行水平,应用合理的帷幕灌浆施工技术非常重要。水利工程稳定运行对人民群众的生活影响较大,一旦工程出现大面积的渗漏,会影响周围人们的正常生活与工作,降低该地区的经济发展速度。
与传统的大坝基础施工工艺相比,帷幕灌浆施工技术的操作流程更加简单,对施工人员的专业技能要求较低,能够更好地降低水利工程大坝基础施工成本,满足周围居民的基本生活需求。将帷幕灌浆施工技术应用到水利工程大坝基础施工中,能够保障水利工程更加稳定的运行,提高水资源的利用效果。
二、帷幕灌浆施工技术的优势
2.1施工成本低
我国水利工程的建设规模越来越大,在一定程度上扩大了帷幕灌浆施工技术的应用范围,在水利工程大坝基础施工当中,大坝基础施工人员通过运用该技术,能够有效降低工程的整体施工成本,提高大坝基础的防渗性能。由于该施工技术的施工成本比较低,对施工人员的要求也不高,通过合理应用帷幕灌浆施工技术,能够节约大量的水资源,真正实现我国水利工程可持续发展的目标。
2.2安全性能高
由于帷幕灌浆施工技术的安全性能比较高,受外界环境的影响特别小,即使在恶劣的施工环境中,施工人员按照施工方案进行施工,能够提高水利大坝基础的安全性能。在应用该施工技术的过程当中,施工人员需要妥善控制帷幕灌浆压力,由于各个地区的地质条件存在较大差异,如果施工人员选择同一灌浆压力,会严重影响水利大坝基础结构的安全性能,降低大坝的防水性能,通过严格控制大坝基础帷幕灌浆压力,能够保证水利大坝基础的安全性能得到全方面提升。
三、大坝基础帷幕灌浆施工技术的应用要点
3.1工程概况
某水利工程总容量约为4.52亿m3,集灌溉、发电、供水于一体的综合水利工程,主要以灌溉为主。在该水利工程当中,拦河坝中的主要组成材料为细石混凝土,水利工程大坝顶部高程为1985.32m,大坝顶的长度为265.32m,最大坝高为78m。由于该水利工程结构复杂,大坝基础设施种类比较多,使得大坝基础施工难度增加,基础施工人员决定采用帷幕灌浆施工技术进行施工。
3.2测量放线
为保证工程建设质量,在帷幕灌浆技术应用过程中,需要应用全站仪进行测量放线,合理规划灌浆轴线以及施工控制点,然后用水准仪对施工高程进行确定,保证灌浆可以在规定下进行。在完成灌浆轴线的确定之后,就可以对灌浆孔位进行确定,主要应用设备为钢卷尺,随后再次应用水准仪,测量灌浆孔位高程,最后根据帷幕底线数据以及高程数据进行孔深计算。为保证计算的准确,需要对计算结果进行反复确定,保证结果无误之后才能进行后续施工。
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3.3合理设置灌浆孔
在水利大坝基础的心墙轴线之上方可确定帷幕灌浆孔的位置,一般情况下,大坝基础中的灌浆孔采用单排孔,两个灌浆孔的间距不宜超过2m,各个灌浆孔的轴位偏差不能够超过0.1m,大坝基础肩孔深度为3m左右。在该水利大坝基础工程当中,灌浆孔的深度为9.6m,施工人员采用分段施工方法进行施工,灌浆孔的第一段施工深度为3.0m,第二段施工深度为4.0m,第三段施工深度为2.6m。
帷幕灌浆孔确定完毕后,施工人员需要进行钻孔处理,保证帷幕灌浆混凝土施工强度符合有关规定后,方可开展钻孔灌浆作业,并根据各个帷幕灌浆孔的具体位置,进行有序的钻孔,钻孔结束之后,有关检验人员需要对各个钻孔进行全面检验,检验合格之后,对其进行编号处理,并详细记录下各个钻孔的深度。
3.4钻孔、裂缝清洗与灌浆
钻孔完毕后,施工人员需要对各个钻孔与裂缝进行有效清洗,特别是灌浆段,钻孔结束后,施工人员需要在最短的时间内进行全面清洗,保证孔洞内部水泥的沉降厚度不超过20cm。在清洗裂缝的过程中,最好利用压力水进行全面清洗,保证施工裂缝内部的杂质全部清理干净后,验收人员进行验收,只有验收合格后,方可安装帷幕灌浆器具。
帷幕灌浆的压力会随着大坝基础的高度变化而发生相应的变化,当大坝基础的高程<160.0m时,大坝基础的帷幕灌浆压力不能够<0.6MPa,不能够>0.7MPa;当大坝基础高程在160.0-170.0m时,帷幕灌浆压力≤0.6MPa,≥0.5MPa;当大坝基础高程超过170.0m时,帷幕灌浆压力保持在0.5MPa为最佳。
如果大坝基础帷幕灌浆中的水灰比浆液注入量>300l,亦或是帷幕灌浆时间超过60min,大坝基础灌浆压力没有明显变化,施工人员需要在最短的时间内改变原有的灌浆方法。对于灌浆注入率>30l/min的大坝基础,施工人员要重新调整原有的注浆压力,并严格控制帷幕注浆速率,在提升大坝基础帷幕灌浆质量的同时,有效缩短灌浆时间。
另外,在对水库大坝基础进行帷幕灌浆时,施工人员需要注意以下3点:①结合大坝基础结构特点,严格控制帷幕灌浆速率,防止大坝基础结构出现大范围失稳。②加强帷幕灌浆压力控制力度,并根据大坝基础帷幕灌浆过程中出现的问题,制定高效、合理的解决对策。③对原有的帷幕灌浆施工流程进行施工,如果因为某些原因中断时间超过24h的,在灌浆之前,施工人员需要进行再次冲洗裂隙,并开展相应的压水试验。
3.5灌浆完毕后的封孔
大坝基础帷幕灌浆结束后,施工人员需要在规定的时间内进行封孔,通常情况下,帷幕灌浆的注入速率不宜超过1l/min,连续浇筑1h之后,才能够结束灌浆。在封孔过程当中,施工人员采用全孔压力灌浆封孔法较多,帷幕灌浆完毕后,需要采用射浆管将钻孔中剩余的水泥砂浆换成水灰比为0.5:1.0的砂浆,并不断提升砂浆浓度,利用射浆管将水泥砂浆射出,对孔洞进行封闭处理。在封孔的过程当中,施工人员依然要控制好灌浆压力,保证水泥砂浆的注入率不超过1l/min,闭浆1h以上。
在大坝基础帷幕灌浆的过程中,一旦出现串浆现象,施工人员要结合钻孔特点,及时采用封堵措施进行处理。如果灌浆过程中出现中断现象,中断时间比较长,施工人员则需要采用压力水进行全方位清洗,并再次开展灌浆工作。对于孔口涌水量特别大的帷幕灌浆孔段,施工人员需要适当加大帷幕灌浆压力控制力度。通过对帷幕灌浆孔洞进行有效的封孔处理,不但能够提高大坝基础帷幕灌浆施工质量,而且有效减少大坝基础发生渗水、漏水现象。
四、结束语
综上所述,随着社会的发展以及时代的进步,我国水利工程建设质量需要进一步提升,此种背景下,传统技术应用已经无法满足当下建设需求,因此必须开发应用新型技术。帷幕灌浆技术虽然可以提升工程质量,降低施工投入和周期,但是仍然需要从施工的各个角度进行综合考虑,这样才能推动我国水利建设可持续发展。
参考文献:
[1]杨洁琼.水利工程施工中帷幕灌浆技术初探[J].科技创新导报,2016,13(04):13-14.
[2]王宏英.水利工程施工中帷幕灌浆技术的运用[J].民营科技,2016(01):195.
论文作者:郑慧丹
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第23期
论文发表时间:2020/5/8