分析水利水电工程施工中灌浆技术的应用

发表时间:2020/6/8   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:李明鹏
[导读] 摘要:灌浆施工技术是当前水利水电工程大坝施工之中较为常用的技术,其技术本身种类较多,这也就要求了相应的技术人员能够在技术的应用之中,结合当前施工的具体情况和基本要求,选择更加合适的施工技术来提升工程的使用性能。
        中国水利水电第十工程局有限公司  四川省成都市  610000
        摘要:灌浆施工技术是当前水利水电工程大坝施工之中较为常用的技术,其技术本身种类较多,这也就要求了相应的技术人员能够在技术的应用之中,结合当前施工的具体情况和基本要求,选择更加合适的施工技术来提升工程的使用性能。本文对水利水电工程施工中灌浆技术的应用进行探讨。
        关键词:水利施工;灌浆技术;技术分析
        引言
        在社会经济水平显著提升的背景下,为了与新阶段的水利工程设施接轨,对在水利工程中占据主导地位的灌浆技术的研究也就需要趋时更新,以保证水利工程的质量,在这其中,优质的灌浆就是该项研究的主体部分,文章对灌浆技术施工加以分析,以保证水利工程的顺利运行。
        一、水利水电工程灌浆技术的应用意义
        对于水利水电工程出现的渗漏等现象,通过加固水利水电工程的地基,可以有效的防止这些现象的出现,延长使用期限。灌浆施工技术是目前应用最广也是最有效的水利水电工程地基加固技术和防渗技术,对于水利水电工程的正常运转有着重要的意义。水利水电工程在实际施工中由于地址环境和施工条件的复杂性,对于不同的水利水电工程施工中所采用灌浆技术也不尽相同,而且随着目前水利水电工程的使用要求不断提高,施工技术难度越来越大,所以灌浆技术在使用过程中的注意点也越来越多,根据实际施工情况选择合适的灌浆技术,注意技术实施要点,能有效加固水利水电工程,保证其正常运转。
        二、灌浆技术的种类以及特点
        1、土坝坝体劈裂灌浆技术
        土坝坝体劈裂灌浆技术,是沿着土坝受力的方向,通过灌浆实施压力使坝体受力的地方出现劈裂,再通过灌浆对劈裂处和渗水点进行填补压实,实现对坝体的整体加固,防止渗水。此技术的特点是可以显著增强坝体的强度和可塑性。
        2、高压喷射灌浆技术
        高压喷射灌浆技术,指的是使用钻机把喷射头钻入地表深层,通过加大喷射压力从而让浆液从喷射头喷出,此过程由于压力很大,喷出的水泥浆会轻松突破地下土层,将水泥浆注入地下,而且还可以通过改变喷射头来实现不同的喷射方法。高压喷射灌浆技术可以有效加强水利水电工程施工地基的抗压性,提高地基的坚固程度。此灌漿技术会将灌浆效果直接作用于地表中,在不改变原有地表形态的情况下,加强的水利工程地基的牢固性,因此目前的水利水电工程施工中多采用此技术。但由于此技术是深入地表作业,因此容易受到复杂的地表环境的影响,且施工中需要调用的设备很多,施工技术复杂,这也是制约这种技术使用的主要原因。
        3、卵砾石层防渗帷幕灌浆技术
        这种灌浆技术主要特点是,其灌浆用的浆液不光是水泥,还掺入了一定的黏土搅拌混合而成的。由于这种浆液在灌浆时限制条件很多,施工起来难度大,比较困难,很容易由于施工时的疏忽而影响到灌浆效果,所以一般并不会采用这种技术。
        三、施工顺序
        如果想保证水利水电工程的良好施工效果与持久能力,应当重视对施工顺序的预先布置。分段式从上到下灌浆施工、分段式从下到上灌浆施工和一次性灌浆施工是这一环节中的常用顺序。在土体相对坚固、完整,且岩石内部裂缝较小的地段,可以采取分段式从上到下灌浆的方式,以有效提升灌浆压力,尽量减少可能存在的安全隐患;从下到上的施工方式则适用于岩石裂缝较大、地质条件更为恶劣的情况,同时花费时间较少。两者各有利弊。与此同时,在漏水问题较少、岩石层裂缝小,以及孔眼较浅的施工区域,通常采取一次性灌浆施工技术。
        四、影响灌浆效果的主要因素
        影响灌浆效果的因素有钻孔精度、灌浆压力、浆液浓度、材料细度、钻孔冲洗、施工人员责任心等。

钻孔精度不高可能造成孔底偏差过大,超出浆液扩散范围导致施工缺陷,所以在设计时都对钻孔精度尤其是上部孔段的施工精度提出了要求,通过加强测斜和纠偏进行孔斜控制。灌浆压力是影响灌浆效果的主要因素之一,适当提高灌浆压力有利于浆液在地层中的扩散,通过对细微裂隙适度的劈裂扩张提高地层的灌浆效果,高压灌浆在弱透水地层的应用十分普遍,另外,灌浆压力的提高也有利于浆液的泌水和提高结石的密实度;浆液浓度是影响灌浆效果的另一个主要因素,合适的开灌水灰比有利于浆液在压力作用下的扩散,避免过早堵塞细小裂隙导致灌注量不足。在弱透水地层,有时候采取将开灌水灰比提高到5:1和将浆液变换标准提高到稀浆灌注量达到500L以上才进行浆液变换以增加灌注量。目前水泥灌浆材料一般有普通水泥、超细水泥、干(湿)磨水泥,超细水泥材料成本高,多数工程在处理弱透水地层时采用干(湿)磨水泥进行施工,开灌水灰比采用3:1,均可达到增加灌注量、提高地层抗渗性的效果。
        五、水利水电灌浆施工技术
        1、接缝灌浆技术
        有效保证坝体填筑的质量,进而提升水利水电工程的整体质量。首先应对填筑施工顺序、填料需求量、施工措施进行细致布局,并归纳总结形成方案纲领。在此基础上,还应当提前判断技术参数,同时布置施工场地,以确定具体的灌浆需求量。在此基础上,工作人员应当对灌浆填料进行选择,采取质量最佳的材料并严格控制使用数量。
        2、漏水通道的灌浆方法
        在灌浆技术的应用之中,往往会因为一些不确定因素导致技术的应用质量难以达到预期。比如说,如果在技术应用之中发生了漏水情况,那么就会对技术应用质量造成较为不利的影响。施工人员和技术人员必须根据问题产生的实际原因,选择科学合理的解决对策加以处理,一般会首先利用爆破设备对漏水的结构进行破坏,然后通过灌浆技术的应用对漏水现象加以控制,然而这种处理工艺有着一定的缺陷和不足,会导致建设成本的提升,因此我国的技术人员对这种方法进行了一定的改良。现在,我们可以改用模袋灌浆的施工方法进行灌浆,能对漏水的部位加以填充,并采用更加科学合理的灌浆工艺,将灌浆的浆液通过不同的管道进行灌注,最后放入相应的砂石材料进行加固,在速凝剂的反应之下,多种施工材料会迅速的融合,进而起到解决处理漏水问题的效果。这种灌浆方式不仅简单灵活,且处理效果较好,能够使大坝之中的漏水通道得到更加有效的处理。
        3、岩溶地段灌浆
        岩溶地段的灌浆工程首先应当排除灌注区域的填充物。这就要求在工程开始前即对填充物进行排查,并及时清除。清除填充物的主要方式是将含有孔眼的钢管插入地层,随后使用高压钻机在孔洞壁上灌注水泥,并使其能够以条带方式向土体方向深入。由于耗力较大,该步骤可以借助高压作用完成。此外,若灌注区域没有填充物,则应当向孔眼内直接灌注碎石即混凝土。
        4、帷幕灌浆技术
        帷幕灌浆技术是当前水利水电工程大坝施工之中不可缺少的施工技术,能够有效地减少水从基坝的渗流,进而为水利水电工程的大坝提供一个可靠的保护层。帷幕灌浆施工技术的要点在于水库开始蓄水之前完成施工作业,从而确保帷幕灌浆的质量得到保障。与其他灌浆技术相比,帷幕灌浆施工技术的工程量较大,工期较长,同时施工技术也存在着一定的难度。在进行技术应用之前,作业人员必须根据灌浆的标准与规范要求对钻孔加以彻底的清理,同时要做好压水实验,从而确保灌浆作业能够顺利地实施,使灌浆的质量得到可靠的保障。在灌浆作业结束之后,应该采用必要的闭浆手段,通过封孔技术对灌浆孔进行有效的处理。如果封孔存在着密实程度不足或者涌水的问题,那么需要进行返工重建,从而造成人力资源和物力资源的浪费,也会使整个水利水电大坝的施工质量受到不良的影响,为后续的施工留下较为严重的安全隐患。
        结束语
        在水利工程建设过程中,要积极制定更加完善的施工对策,同时应该引入更加高效的施工技术。本文结合工程建设实际,研究了水利水电工程建设过程的灌浆施工技术,希望通过分析能够进一步提高水利水电工程建设水平。
        参考文献
        [1]陈凤琪.帷幕灌浆施工技术在水利工程中的应用分析[J].智能城市,2018(21).
        [2]海琴.水利工程防渗处理中的灌浆施工技术分析[J].建材与装饰,2019(29):281~282.
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