水利工程中帷幕灌浆施工工艺探讨 徐红行

发表时间:2020/6/2   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:徐红行
[导读] 摘要:这些年,我国水利工程项目建设投资居高不下,大量水利工程的建设,给经济社会带来了良好的社会效益。
        湖南百舸水利建设股份有限公司  湖南长沙  410007
        摘要:这些年,我国水利工程项目建设投资居高不下,大量水利工程的建设,给经济社会带来了良好的社会效益。水利工程项目建设非常重要的一环就是防渗工程,基础防渗处理可以说是事关水利工程的安危成败。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。
        关键词:水利工程;帷幕灌浆;施工工艺
        一、帷幕灌浆法简介
        大坝的防渗处理,山区水库基本上都选择帷幕灌浆处理地基以及坝肩等渗漏部位,具有很好的防渗效果,目前在水利工程中广泛使用。而帷幕灌浆就是用钻孔机械(回旋式、冲击式、回旋冲击式)在大坝帷幕灌浆轴线上按照设计孔位造孔,冲孔洗孔合格后利用柱塞泵将设计比级的水泥浆用一定的压力注入到灌浆孔中,通过水泥浆在裂隙中的填充连成一道连续的挡水幕墙,降低坝基的渗流以及坝基的扬压力,从而确保大坝的稳定性。
        二、技术优点
        1、实用性强
        帷幕灌浆技术是一种新型的水泥浇灌技术,它已经在建筑施工领域、道路建设行业得到了普及。同时,在水利工程方面,部分企业,也逐步尝试应用帷幕灌浆技术来提升整个施工作业的效率。该技术操作简单,应用的环境比较多,所采用的使用设备,也没有特殊的要求。在应用帷幕灌浆技术时,要在岩石上进行打孔,将混凝土浆液从钻孔进行灌注。当混凝土凝固之后,整个岩石的表层就会形成一个帷幕的防水层,这个防水层可以具有较强的防水性能。应用帷幕灌浆技术,可以整体提高整个水利工程的质量,并在实际的施工过程中,应用非常广泛。为了提高该技术的应用效果,施工人员必须严格遵守设计的要求,按照设计施工步骤,来开展帷幕灌浆技术的施工作业。
        2、安全性强
        在开展帷幕灌技术作业的时候,现场作业人员要对整个水利工程施工现场进行综合分析,并采用测量设备对工程现场周围的岩石高度进行测量。将所收集到的数据记录好,并制作成数据分析报告。之后,在组织设计人员开展整个水利工程的设计工作,在设计中要着重考虑帷幕灌浆技术的实际应用,确保工程的各项条件都符合该技术的实施环境要求。最后,要结合设计方案来制定工程的施工方案,并且项目设计人员要严格参照河流的水流速度和水流量等相关参数,来设计帷幕灌浆工程的厚度。应用帷幕灌浆技术,会降低水利工程作业的风险,进一步提高混凝土浇筑作业的安全性,保证现场施工人员的安全。
        三、帷幕灌浆施工技术在水利工程施工中的应用途径
        1、工程概况
        浏阳市富岭水库大坝基岩施工难度较大,应对施工区域深入勘察,编制合理的施工方案,并积极进行帷灌施工。采用悬挂式帷幕,深入岩石20m,布设三排孔,孔距控制在2m左右。
        2、测量放线
        在水利工程施工中,编制合理的施工方案,首要一点是对施工区域进行充分的地质勘察,了解施工区域的地质条件、水文条件和环境条件,使用全站仪测量放线,把握控制点,确定施工高程,确保灌浆施工活动顺利进行。在确定灌浆轴线后,使用钢卷尺来测量确定灌浆孔位,获取数据后计算孔深。为了确保计算结果精准可靠,应该对计算结果反复核对和计算,为后续的施工方案编制提供可靠依据。


        3、钻孔
        水利工程施工中,钻孔是一个重要阶段,应充分契合实际情况来配备钻孔设备。确定钻机口径,选择小口径的回转钻机,其他口径的机械,口径要控制在46mm左右。钻孔后,测量孔径、孔深,控制好两个空洞之间的间距,不超过10cm以内。为了保证施工活动有序展开,孔壁塌陷会出现渗水,应加强工程送水量控制,如果发现有泉眼和断层问题,及时做好记录,结合具体工况优化处理,为水利工程施工质量提供保障。
        4、清理孔洞和裂隙
        在钻孔后,应对孔洞和裂隙充分清洗,避免杂质影响到后续施工质量。可以选择压力水脉动力冲洗孔洞和裂隙,如果清洗效果较差,可以多次冲洗。如果冲洗情况与实际需求相背离,选择风、水成冲洗循环方法,为后续的施工活动奠定基础。需要注意的是,在这个过程中需要严格控制水冲洗压力,灌浆压力保持80%左右,冲洗压力维持在1MPa左右。使用风冲洗压力,保持灌浆压力50%左右,冲洗压力控制在0.5MPa左右。孔洞冲洗是一个连续的过程,每次在30min左右,裂隙冲洗则维持10min,冲洗后检查是否冲洗干净。
        5、压水试验
        裂隙和孔洞冲洗后,按照施工标准进行压水试验,按照顺序逐步进行,选择五点法进行试验。相较于冲洗施工方法而言,压水试验压力值控制在灌浆压力80%左右。一般情况下,压水试验的压力值为0.8MPa以下,压水时间在20min,做好记录。压水试验,分析基岩透水性,便于后续施工活动有序展开。
        6、灌浆
        上述环节结束后,进行关键施工,是帷幕灌浆施工的关键环节,操作不当将直接影响到整体施工质量。一般情况下,帷幕灌浆施工技术应用工艺多样,其中循环式基岩灌浆,控制好射浆管和孔底距离,大概在50cm左右。如果施工环境较为复杂、恶劣,施工后需要等泥浆凝结,再使用钻孔套管施工,灌浆后回填黏土球,并对土城充分的压实。在灌浆施工是孔口封闭状态下进行,所以要控制好孔洞施工压力,选择一次升压法施工,提升孔洞压力满足施工要求。如果一次升压不符合要求,可以持续升压,每次升压0.7p,直到满足施工要求。
        7、优化浆液配比
        浆液配合比设计中,结合具体施工要求控制好浆液配比,透水率在5Lu以上,选择3:1,繁殖则选择5:1。如果透水率在10Lu以上,水灰比为2:1,具体情况应结合施工需求确定。
        上述环节结束后,灌浆结束后,在施工全过程中,注浆孔压力始终保持最大值,注入速度不超过1L/min,大概需要60min方可完成。施工活动结束后,应及时选择分段压力灌浆封孔法进行封孔,然后保持一天闭浆,保证施工质量。需要注意的是,在施工中可能出现设备故障或注浆管损害问题,应该在施工前做好检修和维护,破损严重的及时更换,避免影响到后期施工。
        结束语
        随着国家对于水利工程质量的要求和提升,水利工程建设企业需要应用先进的施工技术和施工工艺,来提高整个项目的质量。应用帷幕灌浆技术不仅可以提高整个水利工程的质量,而且也会为施工单位降低成本、节约原材料,进而推动水利技术的提升,后续水利工程的运营奠定基础。
        参考文献:
        [1]杨兴斌.帷幕灌浆施工技术在水利工程中的应用分析[J].黑龙江水利科技,2013,41(4):267-269.
        [2]鲁成杰.帷幕灌漿施工技术在水利工程中的应用研究[J].中国水运(下半月),2012,12(6):163-164.
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