关于水利水电工程大坝施工中灌浆技术的探讨

发表时间:2020/11/4   来源:《工程管理前沿》2020年第21期   作者:张和青
[导读] 水利水电工程在进行建设的过程中,关于建筑物地基工程,其主要的技术手段之
        张和青
        37243219780102****
        摘要:水利水电工程在进行建设的过程中,关于建筑物地基工程,其主要的技术手段之一就是灌浆施工技术,尤其是在防渗工程或者是对大坝坝基进行加固方面的使用更加广泛。基于此,文章对结合某水利水电工程的帷幕灌浆施工过程,针对水利水电工程大坝施工中灌浆施工技术的应用进行了探讨。
        关键词:水利水电工程;灌浆;施工技术
前言
        在水利水电工程中,进行水库加固和大坝防渗的一项常用技术就是灌浆技术,其具体的种类繁多,使用时必须结合水库的实际情况,运用合理的灌浆技术进行施工。目前,灌浆技术已成为水利水电工程大坝建设的一项重要内容,对其进行分析和研究具有重要意义,相关的工作人员和部门都要对灌浆技术加强和重视,提高水利水电工程大坝中灌浆技术的应用水平。
1工程概况
        某水库库区集雨面积4.09km2,总库容382万m3,是一个小型水库。主坝为均质土坝,坝顶高程为34.6m,最大坝高30m,坝顶长203.5m,坝顶宽5m。据近年来的观测资料和勘察资料分析发现,坝体背水坡普遍存在不同程度的承压水和坡脚浸润线偏高,水库出现渗漏现象。经分析论证,笔者建议采用帷幕灌浆防渗技术对大坝坝基进行除险加固,以确保水库大坝安全运行。
2帷幕灌浆施工
2.1测量放线
        结合本工程需要及设计的相关要求,选择专业的全站仪对灌浆施工所需的轴线和控制点进行测量及确定,同时,也选择水准仪测定了具体的高程。测完所需的灌浆孔及轴线控制的里程数据之后,再换用专业的钢卷尺测定、明确全部孔的孔位及孔口高程。接着依据帷幕底线设计,计算出钻孔的具体深度。
2.2孔位布置
按施工合同设计图纸,将基础帷幕灌浆孔分区分序,按施工进度分若干区,每区按分序加密原则分二序,先施工Ⅰ序孔,然后施工Ⅱ序孔。
2.3钻孔
        钻孔灌浆施工依据分序加密原则开展,并严控相邻钻孔的高差间距≥15m。本工程选择地质回旋钻井及金刚钻头实施钻孔施工,依据设计要求严控孔径大小,并以从上至下的方式实施各孔的钻进灌浆施工。严控接触段的段长<2.0m,其余段段长为5m~6m。在成孔时,选择使用KXP-1型测斜仪来实时监测钻孔的孔斜度,促使孔斜度达到设计要求的标准。
2.4裂隙冲洗及压水试验
2.4.1裂隙冲洗
        本次裂隙冲洗作业中主要是采取压力水脉动技术冲洗单孔及串通孔的裂隙。若还是不可以取得预期的冲洗效果,也可以选择风、水冲洗的方式循环实施。执行冲洗裂隙工作的期间应严控水压值维持在0.8倍灌浆压力,在水压达到1MPa以上后,则选定1MPa的水压实施冲洗;冲洗风压选定值是0.5倍的灌浆压力,在风压达到0.5MPa以上时,则选定0.5MPa的风压实施冲洗。
        在回水变清澈之后,且持续10min,就能结束裂隙冲洗工作了,通常情况下,冲洗所用时间必须确保单孔满足30分钟以上、串通孔满足2小时以上。若回水质量无法达到标准要求,必须维持冲洗状态,到孔里的杂物厚度到0.2m以下后,可以停止冲洗。
2.4.2压水试验
        在帷幕灌浆之前实施压水裂缝冲洗可以有效提高帷幕灌浆的质量。单孔冲洗的情况下,要维持裂缝冲洗压力等于80%灌浆压力,若压力超出0.8MPa后,则可以选定0.8MPa压力值,得等到冲洗的回水变清澈之后,就能够停止冲洗作业了。做完上述这些工作之后,可通过五点法从上部开始,往下有序执行到位先导孔的压水试验。
        帷幕灌浆简易压水试验与裂隙冲洗同时实施的过程中,压力值定为0.8倍灌浆压力,且不可以超过0.8MPa的范围。维持压水过程要达到20分钟,同时,每过5分钟的时间就查看一次水流,并认真记下相应的流量情况。压水试验的目的就是了解基岩的透水情况,为后续施工奠定基础。


2.5灌浆作业
2.5.1灌浆方法
        此工程选用的孔内循环灌浆技术实施具体帷幕灌浆施工,且依据从上往下的次序落实灌浆操作,并严控射浆管和孔底的间距<0.5m。依据压力控制的原则要求,适当的进行一次升压施工,最快的提升压力,以满足施工质量要求及设计要求。如果一次升压达不到预期效果,也可实施二次升压。通常一次升压的压力值取0.7P,并确保灌浆施工做好之前,达到设计要求的压力值。
        依据相关要求,在灌浆孔中设置用于勘探的先导孔,再结合图纸设计标准,对孔位进行科学化的布置,通常,先导孔的间距为24m。钻孔的过程中,应按自上而下的顺序,依次实施钻孔作业,方便了解帷幕设计深度范围内的地质及岩层等状况。同时,灌浆施工中,应把灌浆管插进孔中,并严控管口位置与孔底保持0.5m的距离,并以钻进、冲孔、压水和灌浆的工序开展具体施工。且灌浆施工的过程中,要适当的对灌浆管进行旋转,并实时观测及查看回浆管的回浆情况,最佳回浆情况是15L/min,以免发生因孔里水泥凝结而堵了灌浆管的情况。
2.5.2浆液变换
        浆液由各灌浆机组用现场的小型搅拌机配搅拌筒拌制,根据施工中的具体情况,配置适当比例的浆液,进行灌浆施工作业。浆液浓度应依据现实需求,按照5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1这七个等级,从稀至浓逐级调整浆液浓度,也可越级调整浓度,实际灌浆期间,也需每间隔一段时间就检测一次浆液的比重,并认真、详细的记录好各项数据。
2.5.3灌浆结束和封孔
        依据设计要求的压力持续灌浆,且当吸浆量持续1小时≤0.4L/min或者是持续1.5小时≤1L/min的时候,就可以停止灌浆作业了,并要做严格认真的质量检查,待都达到标准后,再及时采取分段压力灌浆封孔的方式实施封孔作业,且每个孔的封孔作业应分成两段并从下往上进行。
2.6质量检查
        在帷幕灌浆结束后,向监理人提供全套灌浆资料报请审核,并按监理人指定的位置和方法对帷幕灌浆施工质量进行检查,检查在帷幕灌浆结束14d后进行。
        检查孔按有关技术规范或监理人的指示布设,并按《技术条款》之相应要求进行钻孔的取芯、压水试验等施工操作。检查结束后,按要求进行灌浆和封孔。
        对于检查后质量达不到要求的灌浆部位,按设计及监理人的要求进行处理,直到符合验收标准为止。
3帷幕灌浆注意事项
        发生特殊情况时,应报告监理工程师采取措施处理。
        ⑴灌浆期间发生冒浆情况时,可以选择嵌缝、表层封堵、减小压力、增大浆液浓度、限制流量及间歇灌浆等方法来处理解决。
        ⑵若出现串浆情况,应先堵塞好串浆孔,再实施扫孔、洗孔和钻孔灌浆等工作。
        ⑶孔口有漏水的孔段在灌浆达到结束标准后继续灌注一段时间,然后压力灌浆封孔,并待凝一下时间。
        ⑷耗浆量特大时可采用间歇灌浆。
        ⑸若出现地面抬动情况,必须马上减小压力,防止地面继续抬升。持续灌浆至不再有吸浆情况后停止,接着及时分析地面抬动成因,并实施措施解决抬动问题。
        ⑹若灌浆期间,出现中断,必须用最少的时间来恢复灌浆作业,如果灌浆长时间中断,则必须根据规定要求实施冲洗直到扫孔处理。
4总结
        灌浆技术在水利水电工程大坝的施工建设中起着主导地位,灌浆质量的高低决定了大坝的质量和使用年限,灌浆工作的施工人员在上岗前一定要接受专业的技能培训,水利水电工程大坝灌浆技术是永远研究不透的课题,只有抱着求知得心态去学习并且进行深入细致的研究,才能建设出更完美的大坝,在大坝建设过程中才不会出现质量,选择合适的灌浆方法为大坝进行灌浆,然后在认认真真的做好注浆工作,从而保证大坝工程质量,建设出高水平大坝造福人类。
参考文献
[1]张志刚.灌浆技术在水利水电工程大坝施工中的应用[J].建材与装饰,2015,(46).
[2]周旭.灌浆技术在水利水电工程大坝施工中的应用[J].科技创新与应用,2016,(6).
[3]牟思勇.灌浆技术在水利水电工程大坝施工中的应用[J].四川水泥,2016,(4).
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