灌浆施工技术在水利枢纽工程中的应用分析

发表时间:2021/3/11   来源:《城镇建设》2020年33期   作者:雷萍
[导读] 水利枢纽工程施工过程中,为了巩固地基良好的稳定性,提高工程的施工质量,灌浆施工技术是通常采用的一种加固基础施工方法。
        雷萍
        广西大藤峡水利枢纽开发有限责任公司 广西南宁 533000
        摘要:水利枢纽工程施工过程中,为了巩固地基良好的稳定性,提高工程的施工质量,灌浆施工技术是通常采用的一种加固基础施工方法。本文结合大藤峡水利枢纽工程施工中的灌浆施工技术以及施工中应注意的事项,介绍了在水利枢纽工程中常用的灌浆技术类型和应用,希望对今后的水利枢纽工程中灌浆施工技术起到一定借鉴作用。
关键词:水利枢纽工程;灌浆施工技术;应用
        大藤峡水利枢纽工程主坝位于珠江流域西江干流黔江河段的大藤峡出口弩滩附近,地属广西壮族自治区桂平市,距离桂平黔江彩虹桥6.6km,地理坐标北纬23°09′,东经110°01′,是红水河梯级规划中最末一个梯级水电站。
        大藤峡水利枢纽是一座以防洪、发电、水资源配置为主,结合航运,兼顾灌溉的综合利用工程。
        水库正常蓄水位61.00m,相应库容28.13×108m3,防洪起调水位44.00m,装机容量1600MW。黔江主坝坝型为混凝土重力坝,最大坝高80.01m,坝长1343.098m,左岸黔江副坝坝型为粘土心墙石渣坝,坝长为1239m。船闸布置在左岸,船闸等级为二级,通航船泊吨级为3000t。南木江副坝位于黔江与南木江交汇口下游约750m处的南木江上,坝型为粘土心墙石渣坝,坝长647.60m。
        大藤峡水利枢纽工程上、下坝址均位于大藤峡峡谷与桂平盆地之间的低山丘陵地带,地层主要为潮汐相沉积的泥盆系下统莲花山组和那高岭组,地层相变大,软、硬岩互层较多,岩性以细砂岩、含泥细砂岩、泥质粉砂岩及泥岩为主,岩层倾向下游偏左岸。上坝址主要出露那高岭组第7~11层,受近南北向的驽滩褶曲影响,地层产状变化大,次一级褶曲发育,岩层倾角较平缓,且有F155缓倾角断层及规模较大的F19断层发育,工程地质条件复杂,坝基抗滑稳定问题相对突出;下坝址主要出露那高岭组第11~13层,岩层倾角相对较陡,地层分布较连续、完整,且河谷相对开阔,但泥岩较多,且左岸部分建筑物局部地段为泥盆系中统郁江阶泥质灰岩、泥质粉砂岩和灰岩,其中灰岩岩溶发育。
        一、常用灌浆技术类型
        常用灌浆技术类型:混凝土灌浆、大吸浆灌浆技术和循环灌浆技术。
        (一)混凝土灌浆
        就混凝土的特征而言,其体积相对较大,并极为容易产生裂缝问题,因此水利枢纽工程施工过程中利用灌浆施工技术在第一时间内执行修复操作十分必要。嵌缝技术是比较常用的一种技术,详细的操作步骤如下:顺沿混凝土裂缝的位置实施开槽处理,同时将相关防水材料嵌入到槽的内部位置,可以收获良好的封闭裂缝效果。针对裂缝执行灌浆处理时,环氧灌浆技术是较为常用的一种技术,将环氧树脂材料灌入到混凝土发生裂缝的位置,以对裂缝进行填补[2]。
        (二)大吸浆灌浆技术
        执行灌浆操作时采用低压或是自流的方式,实施大吸浆灌浆操作。泥浆流动性下降,压力会与之变大,则大幅加大了实际灌浆量。采用该项灌浆技术的过程中,不但要限制灌浆流量,也要采用低流量配合对应压力大小的改变,确保浆液流速在合理的区间范围内。在实际灌浆量降到最小值时,应对压力进行重新加载,加大灌浆量。
        (三)循环灌浆技术
        该项技术也被称之为孔口封闭灌浆,针对最大压力为3兆帕的帷幕灌浆施工能够获取良好应用。实际应用循环灌浆技术的过程中应重点关注以下四个方面:一是控制钻孔直径在0.06米之下;二是保证嵌入孔口管道良好的牢固性,同时根据灌浆相应的压力确立出岩层的实际深度,并对最大灌浆压力加以控制,使其保持在5兆帕之内,值得注意的是,在灌浆压力最大时,具体埋入的深度需要保证在两米之上;三是孔口封闭灌浆施工时,应采用分段的方式针对孔口管道实施处理,并保证分段法比的合理性;四是实际执行灌浆操作时,应多次活动灌浆管,保证灌浆管回流量维持为15升/分,以有效规避灌浆管道出现凝结的现象[3]。
        二、大藤峡水利枢纽工程中灌浆施工技术的应用
        (一)岩溶地段中灌浆施工技术的应用
         1.灌浆施工技术在岩溶地段的施工
        针对岩溶地段地基的处理,高压灌浆施工技术是主要使用的技术。岩溶地段因为地基状况不是十分理想,实际进行灌浆施工必然会出现很多问题。为了确保良好的灌浆施工质量,应具备充足的经验。在施工前,应针对施工地点的地质状况实施勘查,查看可否存在填充物,结合勘查所获取的结果,制定合理的工程施工方案对工程施工加以指导[4]。施工过程中,务必要做好相关的准备工作,做好对岩溶地段地质状况进行进一步勘察,结合岩溶地段的地质状况,运用高压水滴灌浆技术,可以对相应的填充物进行挤压,使其更加密实,加强灌浆的实际效果,具有更强的防漏性能,相应的地基也更加安全与稳定。
         2.高压旋喷灌浆施工技术在岩溶地段的应用
        关于高压旋喷灌浆,其基本原理是使用钻机对灌浆输送管执行输送操作,使泥浆到达岩溶地段土层的地方,在高压的作用下令水泥浆液顺沿钻机相应的装置,喷射于四周注入到土体中。通过高压灌浆施工技术,可以使填充材料及土壤成分之间进行充分混合,起到加固地基的效果。


         3.浅层含泥岩溶和深层岩溶中灌浆施工技术的应用
        在浅层含泥岩溶中使用灌浆施工技术首要的操作是掏空岩溶内存在的大量泥沙,进行填充水泥混合物,对其进行压实处理[5]。深层岩溶中使用灌浆施工技术首要的操作针对岩溶周边的区域实施处理,利用水泥混合物对岩溶内存在的各式填充物加以固定,执行压实操作,根据工程施工要求实施钻孔和灌浆处理。
        (二)基于大吸浆量的灌浆施工技术的应用
        大藤峡水利枢纽工程施工中,大吸浆是经常遇到的情况。出现大吸浆的情况,需要立刻采用相关措施进行处理,具体可以采用以下措施。
         1.限流措施
        关于限流措施,是在实际执行灌浆操作时,针对灌浆填充物的实际注入量加以限制,同时适宜地减低浆液的流动速度,实现灌浆的目的。采用限流措施过程中值得关注的是,浆液结束沉积后,应立即加大压力,确保注入量维持一个相对稳定的状态。
         2.多次灌浆处理
        该项技术是指通过一次操作完成的灌浆量分为多次进行,灌浆速度相对较为缓慢。采用这种方式,不但可以有效减小灌浆压力,同时能够收获更加良好的灌浆效果。
        (三)严重漏水状况下灌浆施工技术的应用
        大藤峡水利枢纽工程施工中,工程施工现场环境交错复杂,同时地质具有一定复杂性,经常会产生漏水的情况。在发生漏水的情况,现场工作人员应立即查找出漏水的具体位置,结合漏水发生的位置研究分析漏水原因。通过工程实践表明,当前水利枢纽工程施工中发生漏水情况的原因通常包含两个方面,一是工程地质存在泥溶岩;二是工程地址存在地下水区域[6]。对于漏水较为严重的情况,需要采用如下措施加以补救:
         1.模袋灌浆处理
        模袋灌浆处理方式中使用的膜袋通常应具有一定的耐磨性,聚丙烯和尼龙都是通常使用的材料。实际进行处理过程中,会在膜袋中装入一定量的水泥砂浆,这样水泥砂浆会受到膜袋的束缚,不至于导致泥沙的流失,不但有效降低了水泥砂浆中的含浆量,提高了砂浆的凝结效率,同时发挥了较好的溶度阻塞功能。
         2.充填级配料处理
        采用充填级配料处理方式的过程中,砾石、粗砂和水泥是常用的充填级配料。如果选用的是砾石,应保证砾石大小的适中。实际工程施工中,若是单一的砾石无法使工程施工要求得到良好满足,则需要运用砂石与砾石的混合物配置成粘稠度相对较高的水泥冲灌级配料取代单一的砾石,这样的混合物可以形成自然状态的反过滤层。实际进行充填级配处理时,应对配料的具体数量以及选用的材料加以灵活把控。
        (四)灌浆施工技术应用中的几点注意事项
         1.基础的处理
        针对工程施工中使用的相关设备进行调整,并对经过凿毛处理混凝土表层的粉尘和杂物等物质进行清理,使用棉纱针对设备地脚螺栓及底板位置的油污及锈迹加以清理。执行浇筑操作之前的6-12小时内,应使用洁净的水确保混凝土表层具有一定湿润性,待到实施灌浆处理的过程中,吸干混凝土表层积存的水。值得关注的是,针对地脚螺栓中的积水也要实施清除处理。关于模板的支护,结束相应基础清理工作后,应将模板安设于混凝土四周。模板的安装需要保证良好的牢固性,同时针对所有缝隙实施密封处理,不可以留下一点缝隙,以免发生漏浆的情况。模板的安装应保证一侧浇筑,另一侧流动的构造框架,同时模板顶部位置的标高需要最少超出设备底座表面30毫米。
         2.搅拌方式
        搅拌方式主要分为两种,一种是使用砂浆搅拌机进行搅拌。一般情况下,250型强制式搅拌机是通常选用的搅拌机,具体的搅拌时间需要保证在5-8min范围内。因为实际执行搅拌操作中会有很多空气被引入至搅拌机内,造成搅拌过程中存在大量气泡,这就需要对搅拌砂浆的实际数量加以控制,使其保持约为7袋的使用量,搅拌机装置的过渡料槽可以很好地排出气泡;另一种是使用手电钻式搅拌器进行搅拌,电钻的功率要超过1000瓦,通常使用铁皮作为搅拌桶材料,直径在320-350毫米范围内。把适量的水与少量干粉灌浆料加入到搅拌桶中,执行约为30s的搅拌时间,把余下的灌浆料均加入到搅拌桶中,一同进行搅拌处理,总体搅拌时间在3-5min。实际执行搅拌操作的过程中,需要从各个方向对搅拌器进行移动,确保对材料的充分搅拌,值得注意的是,叶片不可以超过浆液面,因为这样会带入很多空气。
三、结语:
        伴随国家经济的高速发展,我国的水利枢纽工程建设项目也在逐渐增多。在水利枢纽工程建设中,地基的处理是极为关键且重要的,地基不稳将会严重影响工程施工质量和建筑物的安全稳定,而应用灌浆技术可以巩固地基良好的稳定性,从而获取更加良好的施工质量,确保水利工程建筑物的安全与稳定。
参考文献:
[1]李凌燕,潘玉勇,周树锋.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].现代物业(中旬刊),2012,000(003):68-69.
[2]邓兆安.探讨基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].黑龙江科技信息,2013.
[3]李文辉,王楠.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].河南水利与南水北调,2016(5):52-53.
[4]魏东旭.浅谈基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].黑龙江科技信息,2014,000(025):195-195.
[5]王杨.水利工程中帷幕灌浆施工技术研究[J].建筑技术开发,2020,47(16):37-38.
[6]吴程昊.水利水电工程灌浆施工技术与质量管理分析[J].居舍,2020(22):67-68.
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