贵州省黔西南州普安县水务局 贵州黔西南州 562400
摘要:在水库工程施工中,灌浆帷幕是一项重要的防渗技术,其技术直接影响水库工程的质量。像水库大坝在正常使用过程中,渗水漏水问题是非常常见的问题,直接对水库的正常运行造成影响,而且会浪费大量水资源,为保障水库的质量,文章重点对水库大坝加固帷幕灌浆施工工艺进行了分析,以供参考。
关键词:水库;大坝;加固;帷幕;灌浆
1.水库大坝加固帷幕灌浆流程
1.1钻孔
在水库大坝加固帷幕灌浆施工中,钻孔是非常重要的工作,在钻孔时,应先测放孔位,对钻机位置进行调整,在测放孔位时,可以借助现代化设备,设置相应的防线引点-测放孔位-钻研,并在钢筋上进行标注,最后才能确定钻孔具体位置。在开始钻孔前,应对钻机平台进行固定,使用水平尺对钻机底座位置、高度进行校准检测,在设置钻机平台位置时,必须根据工程实际情况科学设置,并使用螺栓加以固定,在完成固定工作后,需进行二次检查,确保钻机平台钻孔、天车位置、立轴位于一条线,最后对混凝土盖板层进行钻孔,并埋设孔口管。
1.2钻孔冲洗
一般,在孔段钻孔施工完成后,需冲洗钻孔,利用水压对裂缝处进行冲洗,在冲洗时直至回水清澈时间大于10分钟,即可停止冲洗,在此过程中,要求整个冲洗时间应大于30分钟,并严格按灌浆压力的80%对冲洗压力进行管控,冲洗压力需控制在1MPa范围内。在冲洗钻孔工作完成后,需通过压力试验进行检查,确保冲洗效果达到规定要求。
1.3灌浆施工
在帷幕灌浆施工过程中,一般是通过自下而上的方式,在一定压力下分段灌浆,若注入率小于0.4L/min时,需连续不断灌浆30分钟,若注入率小于1L/min时,需连续不断灌浆60分钟。在帷幕灌浆过程中,需随机对回浆和进浆比重进行测量,若回浆有变浓趋势,需第一时间使用与进浆配比相同的新浆液来灌浆;若变化不大,需延长灌注时间,停止灌浆时间视实际情况而定。
1.4封孔
在帷幕灌浆工作完成后,需第一时间开展灌后检查工作,当检查无问题后,可以进行封孔操作。现阶段,置管与压力灌浆法是常用的封孔方式。
2.水库大坝加固灌浆具体施工工艺
2.1钻孔
在钻孔工作中,可以使用质地坚硬的合金钻头或者金刚石等进行钻进操作,在实际施工中,需将灌浆孔的孔径控制在75mm范围内;若在钻进操作中,遇到基岩层,需使用清水循环式钻进方式进行施工,采用干钻或滴水钻方式在坝土段进行施工;采取孔斜测量方式对孔进行测量;对于坝土段位置,可以省去灌前、后压(注)水试验;对于基岩段的灌序孔,需在灌浆前根据规定进行压水试验,一般单点法是一种常见的一种简易压水试验方式,通过试验可以为相关人员分析研究成果提供参考;对原孔进行压水检测,这种检测方式仅适用于检查灌段钻进、反常或存非议的孔段等,正常情况下需进行灌后压水检查。
2.2制浆
若灌浆位置是在基岩位置,需使用纯水泥浆液进行灌浆,若灌浆位置是在土坝上,则可以使用水泥粘土混合浆液进行灌浆,水泥粘土混合比例为1:3,在制备浆液时需使用相应的机械设备;在制作水泥粘土混合浆液时,需使用湿法调制粘土浆液,根据实际情况选择土料,将土料与水混合后,使用器具均匀搅拌制备粘土原浆,在此操作中,需使用过滤筛对大颗粒物质和杂物进行过滤,过滤筛的规格应大于16-25孔/cm2;若浆液为纯水泥浆液,要求过滤筛的规格应大于25孔/cm2,另外,在实际操作中,还应预备各种规格的过滤筛;根据相关规定控制灌浆指标,并在灌浆施工中,测定并记录纯水泥浆液、水泥粘土混合浆液的密度、粘土原浆浓度;
2.3灌浆
(1)在开展灌浆工作前,应准备相应的物资,如灌浆所需的材料、人员和机械器具等,在存储浆液时,需将粘土原浆过滤两次,方可储存在存浆池中,留以备用;若灌浆位置在基岩层,可以使用自上而下分段灌浆法,优先选用循环式灌浆方式;射浆管离孔底的距离应控制在50cm范围内,灌浆段长度需控制在5-6m范围内,如在施工中遇特殊情况,可以适当对灌浆段长短进行调节;(2)在灌浆工作开展前,需先进行简单的灌前压(注)水试验,若灌前各灌浆段透水率是q<50Lu,则在灌浆工作结束后,无需等待凝结;若灌前各灌浆段透水率是q>50Lu,则在灌浆工作完成后,凝结等待时间24h;若灌前各灌浆段透水率是q>50Lu,凝结等待时间为24h以上,另需额外进行复灌,才能完成此段灌浆的全部工作;(3)若施工位置在坝土段,可以使用自上而下分段灌浆法完成灌浆操作,段长需控制在5-6米范围内。为增加灌浆盖的重量,延缓坝面出现裂缝的时间,可以先对坝土的第二、三......尾部段进行灌浆,然后对第一段进行灌浆操作,结合相关规定,若坝体出现严重渗漏,在使用帷幕灌浆技术时,可以遵循少灌多复的灌浆原则进行灌浆施工,正常情况下复灌工作进行一次,带复灌工作需进行两次。若施工位置地处基岩段,在封孔时,可以选用分段灌浆封孔法,从上自上分段进行纯压式封孔,在此操作中,需将分段长度控制在10-20米范围内,浆液水灰比例应为0.5:1,在设置灌浆压力时,应根据深度对最大灌浆压力进行确定,灌浆时间需控制在30min,若灌浆在孔口段时,时间应控制在1h;若在坝土段进行封孔时,在回填时,可以使用粘土球进行分层回填,并将粘土球捣实。
2.4特殊情况处理
(1)若帷幕灌浆孔的终孔段位置,单位注灰量高于800kg/m,透水率q>50Lu,需继续加深钻孔;(2)若在基岩段进行灌浆操作时,存在冒浆、漏浆问题时,需采取一些特殊处理方式进行处理,如表面封堵、限流、限量、待凝等方式;若在坝土段灌浆过程中,出现坝坡冒浆时,需第一时间停止灌浆操作,将冒浆出口挖开,使用粘性土料进行回填并夯实,并在灌浆过程中,通过低压、浓浆、限流等处理方式继续完成灌浆。(3)若在灌浆操作中出现串浆问题,需及时将串浆孔堵塞,并继续进行灌浆,在完成灌浆操作后,冲洗、清理被串浆的孔,随后继续进行钻进、灌浆施工;在灌浆过程中,必须连续进行灌浆,若因特殊原因停止灌浆,需根据相关规定对灌浆孔进行处理,而后继续进行灌浆。(4)若基岩灌浆段需灌入大量浆液,短时无法完成灌浆工作时,需通过低压、限流、限量或者间歇灌浆的方式完成灌浆工作。
2.5灌浆观测
(1)观测的要求与目的,为使灌浆质量得到保障,具备较强安全性,需要安排专业人员对灌浆效果进行检验,并在灌浆期间进行严格监管,像坝体的变形、冒浆、灌浆压力、坝面裂缝等都是需观测的项目。在灌浆时,要求管理人员需实时检查灌浆质量,从而第一时间发现存在的问题,及时采取相应的技术手段解决问题,在观测灌浆质量时,可以借助相应的观测设备进行观测;(2)观测坝体变形,在开展灌浆工作前,应将沉陷位移桩设置在坝顶两侧及上、下游坡;观测桩应设置在平行坝轴线方向每隔20m左右的位置,在灌浆前应进行一次观测,并在灌浆过程中定期观测水平位移;(3)观测灌浆压力和灌浆量,在进行灌浆工作时,相关人员应定时对孔口压力表变化情况进行观测,将瞬时最大压力值记录在册,并每隔5min再次进行观测记录,从而有效把控灌浆压力。另外,需准确记录每孔每次灌浆量,要求每次灌浆量应控制在规定范围内;(4)观测裂缝和冒浆,观测内容包括裂缝位置、长宽深度、走向、错距等,观测周期为每天1-2次,并记录观测结果;另外,需观测冒浆问题,若在观测期间发现冒浆问题,应及时采取相应的措施解决冒浆问题。同时还需在平面图中绘制裂缝和冒浆位置、走向等。
结束语
在水库大坝加固工程中,帷幕灌浆施工工艺是非常重要的施工环节,它是保障水库大坝安全稳定的基石,因此在水库大坝加固工程中,应科学应用帷幕灌浆施工工艺,加固水库大坝,有效保障水库大坝的安全运行。
参考文献:
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