水利水电工程灌浆施工技术与质量管理措施研究

发表时间:2020/12/31   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:任坤林
[导读] 摘要:近年来我国的科技和经济的发展为水利水电工程施工提供了强有力的支持,保障了施工的质量。
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        摘要:近年来我国的科技和经济的发展为水利水电工程施工提供了强有力的支持,保障了施工的质量。其中灌浆施工技术尤为明显。本文总结水利水电工程灌浆施工的目的及材料,并对灌浆施工中的灌浆孔钻孔施工技术和灌浆施工技术的方式、顺序以及注意事项进行研究分析。在此基础上,结合笔者的经验提出了施工质量管理的一些有效措施,以期有所帮助。
        关键词:水利水电工程;灌浆施工技术;质量管理措施
        当前灌浆施工技术在水利水电工程中应用非常广泛,主要是对大坝进行加固及防渗处理。水利水电工程的质量在很大程度取决于灌浆施工的质量。所以要想将灌浆施工的每一个环节都能很好完成就必须在结合施工的实际情况的基础上采用科学合理的灌浆施工技术以及严格的质量管理措施,从而使灌浆施工的质量得到有效提升,进而保障整个水利水电工程的质量。
        一、水利水电工程灌浆施工的目的及材料
        (一)灌浆施工的目的
        水利水电工程灌溉施工技术的大致工作流程是按照科学的比例把固态物与流动性的液体混合在一起,然后用特定的设备把混合液体压进缝隙内。其主要目的就是修补缝隙,从而提升工程的强度。从灌浆技术的原理来看,主要是利用液体注入建筑工程缝隙中冷却后会扩散,在一段时间后凝固。这不仅能有效固化工程建筑结构,还能在很大程度上提升建筑的防渗性能。
        (二)灌浆施工的材料
        灌浆施工中灌注的浆液通常是由多种材料组合成的。水利水电工程的灌浆施工的主要材料有水、水泥和外加剂。施工中需加入适量的膨化材料来避免出现浆液收缩。灌注的浆液在制作完成后需要进行及时的养护,养护时间在七天左右。在此期间必须加强控制浆液的强度,也要确保浆体的规格符合规范要求。在灌浆时必须严格控制浆液的流动速度,所以应该把相应的减水剂掺在浆液中。
        二、水利水电工程灌浆施工技术研究
        (一)灌浆孔钻孔施工技术
        灌浆施工的浆液制备完成后,就要进行灌浆孔钻孔施工,这个环节能有效提高灌浆施工的质量和效率。灌浆孔钻孔施工技术可从以下主要三方面研究:一是钻孔的顺序。在进行帷幕灌浆以及固结灌浆过程中每个步骤都必须严格按照灌浆孔钻孔施工的规定进行。要想使施工的质量提高,施工就需逐步加密。在进行灌浆孔钻孔时,施工先从一序孔,然后在按顺序处理第二孔序和第三孔序,这样可以用前面的孔序检查后续的孔序。检查主要是对孔序进行压水试验处理来保证孔能够正常吸水,还能检测吸水量是否符合要求。这能为后续的灌浆施工开展打下良好的基础,从而有效缩短工期。二是孔斜率要求。水利水电工程的灌浆施工中,钻孔不但要求孔壁竖直,还要求直孔竖直,绝对不能出现斜孔或歪 孔现象。尤其是在帷幕深孔施工时,因为孔距比较近,所以必须进行对钻孔的测斜工作,从而保障后续的各项工序能够顺利进行。三是钻孔及缝隙的清理。在钻孔完成后和灌浆前的期间,需要进行钻孔和缝隙的冲洗这两个工序,这是灌浆施工能够顺利完成的重要前提。钻孔及缝隙的清理目的是冲出缝隙中的岩粉、铁粉等残留物,从而保障施工处干净,进而确保浆液和岩石能够有效贴合,使凝聚效果得到大幅度提升。钻孔及缝隙的清理方法比较常见的是压力吹洗和压缩空气吹气法两种。另外,利用钻杆原理对钻孔进行循环冲洗可以最大限度清洗钻孔。单孔冲洗的应用范围很小,一般只能在裂缝少且相对完整的岩层中。
        (二)灌浆施工技术
        1.纯压式灌浆
        当前水利水电工程灌浆施工中应用最广的是纯压式灌浆施工技术。在应用纯压式灌浆施工中,把浆液倒入灌浆管,然后直接压进钻孔洞内,并且不会有循环的过程,是单向施工环节。纯压式灌浆的方式只适用于存在较大裂缝的岩面,且要求灌浆孔的深度要在十米左右,浆液需有比较强的浓度。纯压式灌浆施工技术有明显的优势,如施工简单、施工速度快,但是在实际应用时存在很多不足,如很难将缝隙充分填满、极易堵塞极为细小的缝隙、浆液扩散半径较小等,会在一定程度上对施工产生负面影响。


        2.循环式灌浆
        循环式灌浆相对较为常见,主要可以分成孔内循环和孔口循环。孔口循环灌浆是注浆孔在孔口进行注浆操作,从而构成了纯压式的浆液循环。而孔内循环的范围限定于内外灌浆管间的空隙循环,需要保证浆液一直是在流动中,不能出现凝固。循环式灌浆的劣势是施工复杂且速度较慢。其优势是能够有效保障灌浆施工的质量,还能在很大程度上避免出现颗粒沉淀而造成管道堵塞的不良现象。
        (三)灌浆施工的顺序
        1.分段灌浆法
        分段灌浆法可分为自上而下和自下而上的两种方式。当采取自上而下分段灌浆法时需要使用较高的灌浆压力,通常适用在岩层中比较破碎的区域以及倾斜角度较大的区域,且有很高的施工效率。这是施工首先考虑采用的方法。当钻孔到 3m~5m时,就应按照施工工序进行冲洗钻孔和灌浆等操作。同时要求在上段的浆液凝固后才能进行下段的施工操作。自上而下分段灌浆法的优点是能够有效避免施工事故发生,且灌浆的质量较好。不足在于施工的周期较长,其主要原因是在施工过程中需频繁移动钻机以及灌浆机,这就会在很大程度上影响施工进度。当采取自下而上分段灌浆法时施工的范围应控制在3m~5m,在施工过程中应该分段设置灌浆塞,并且要在下段灌浆完成后上段就要立刻进行。这样能够保障灌浆施工的连续性,节约灌浆施工搬运设备所需的时间,还能提高灌浆施工效率,极大加快进度。但自下而上分段灌浆法也存在缺陷,如只适用于倾斜度角比较小的岩层以及较为坚硬的岩层,如果不符合条件将不能保障灌浆施工质量。
        2.一次灌浆法
        一次灌浆法是要求浆液灌注灌浆孔的操作过程一次性完成,同时也要求钻孔施工一次到位,没有其他的施工工序。因此钻孔的深度在十米以内时才能真正发挥一次灌浆法的优势。在裂缝比较小,透水性差以及层面较小的小于十米的孔洞,并且灌浆孔中的压力是相同的,这样的情况下使用一次灌浆法,效果最佳。若是压力不同就应采取分段进行灌浆施工。
        三、水利水电工程质量管理措施研究
        (一)加强控制灌浆施工细节
        灌浆施工无论采取上述那种灌浆方法都需要注意以下三方面的问题:一是必须设置数量充足的灌浆孔,最少应是四个。同时还应该及时检查灌浆机和钻孔机的运行情况、缝隙的大小以及混凝土规模等。二是灌浆孔以及灌浆嘴的尺寸必须科学且符合实际情况。、灌注浆液的顺序需从沉降较为明显的区域到无明显沉降区域。三是灌浆施工的各个工序及各个环节都需要高效密切配合。
        (二)加强控制灌浆压力
        灌浆施工压力控制分为一次性升压和阶段性升压。在进行一次性升压时,孔洞的透水性差以及缝隙较小,要求加强检查钻孔的深度,须确保其在十米内。阶段性升压使用时因为孔洞透水性比较好和缝隙大则需将压力多个阶段。因此,要求加强对灌浆压力控制力度,保证各阶段的压力都符合规定。这样才能为灌浆施工的顺利进行提供有力保障。
        (三)加强控制灌浆施工质量
        灌浆施工完成后将无法通过外观检查灌浆质量情况,因此,需要加强控制施工中的每一个环节的质量。在灌浆施工开展前要结合实际情况考察分析灌浆施工的设计资料,认真仔细检查灌浆孔的质量。在施工过程中要严格按照规定的顺序和要求,在施工后要做好压水试验来鉴定灌浆施工的质量。并且在此期间还需做好相应的记录工作,为以后施工作参考。
        四、总结
        社会对水利水电工程的需求量在不断增加,这就对施工建设有更高的要求。灌浆施工是其重要组成部分,因此,有关人员需要结合实际情况持续探索更为有效的施工模式和施工技术,从而提高灌浆施工质量,进而促进水利水电工程的快速发展。
        参考文献:
        [1]刘鹏.水利水电工程灌浆施工技术及其质量管理措施研究[J].建材与装饰,2020(20):285+288.
        [2]徐德江.水利水电工程灌浆施工技术与质量管理的策略分析[J].江西建材,2020(03):107+109.
        [3]金玲.水利水电工程灌浆施工技术与质量管理措施分析[J].低碳世界,2017(10):109-110.
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