水利工程中基础灌浆施工技术的应用 覃志长

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:覃志长 王伟
[导读] 摘要:建立机械化混凝土搅拌站、工地材料厂,改传统的分散流动施工为专业化、工厂化施工,确保工程质量。
        中国安能集团第一工程局有限公司南宁分公司  广西南宁市  530221
        摘要:建立机械化混凝土搅拌站、工地材料厂,改传统的分散流动施工为专业化、工厂化施工,确保工程质量。建立机械化混凝土搅拌站、工地材料厂,改传统的分散流动施工为专业化、工厂化施工,确保工程质量。“新奥法”原理组织施工,并根据工程地质、水文地质和不同围岩级别及周边环境选择相应施工工法,按全标段重点控制工期点,合理划分作业段,科学统筹,采取平行流水作业法施工。
        关键词:灌浆法;工程施工;加固技术;
        1灌浆加固处理技术的基本概念
        从专业角度来说,灌浆加固处理技术的核心原理是将配置好的浆液注入建筑裂缝,并利用气压技术或液压技术,对裂缝施加一定强度的外力,进而增强整个结构的安全稳固性。应用灌浆加固处理技术的基本原则,施工将超前地质预报和监控量测纳入工序管理,施工过程中加强监控量测,仰拱超前、二次衬砌紧跟,以保证施工安全。不良地质段坚持“早预报、预加固、弱爆破、强支护、紧封闭、快成环、勤量测、早衬砌、稳扎稳打、确保安全”的施工原则,组织施工。浅埋及浅埋偏压地段除加强洞内监控外,同时加强地表监测,施工时遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的原则,注意对监控量测的数据进行分析、整理,发现异常情况及时反馈以便尽早提出处理方案。工程施工中,应用灌浆加固处理技术,要严格遵循相关标准规范,提升施工效率,进而增强工程结构的承载负荷力。
        2喷射混凝土采用湿喷工艺
        2.1用喷射混凝土加固
        接触灌浆的主要作用就是加强坝体混凝土与坝基之间的结合能力,最终提高坝体的抗滑能力。一般通过混凝土钻孔压浆在接触面上埋设相应的管道系统。接触灌浆必须要等到混凝土温度稳定之后开始施工,从而才能够有效的避免混凝土出现收缩裂缝的现象发生。水利工程是由地下工程中的“新奥法”移植到水利工程加固上的,其加固水利工程的原理是通过新增混凝土和受力钢筋与原结构紧密结合,组成“混凝土—锚杆—原结构”的整体组合结构,通过锚喷加固层与原结构紧密结合在一起,既阻止了原结构的继续位移和开裂,又充分发挥原结构的作用,共同承受外荷载作用。它根治了原结构由于裂缝原因造成局部应力集中病害,又恢复了原结构的变形协调能力。运用加固的喷射混凝土是由两部分组成的,一是将锚杆锚入拟补强部位的钢筋网,二是在此基础上喷射一定厚度的混凝土。这两部分形成与原结构共同承受外荷载作用的组合结构。喷射混凝土加固的实质就是增大受力断面和补强钢筋,加强结构的整体性。其中增设的补强钢筋主要是帮助原结构承受拉力,同时成为新增混凝土部分的骨架;喷射混凝土的作用是将补强钢筋与原结构联合组成整体受力结构,并与锚杆一起在结合面上传递拉应力和剪应力。
        2.2Ⅳ级围岩及Ⅴ级围岩深埋段施工方法以台阶法为主
        Ⅴ级围岩洞口段以弧形导坑预留核心土法和三台阶七步作业法为主。采用弱爆破,严格控制超欠挖,初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。2.2管棚注浆:(1)、钻孔前,精确测定孔的位置、倾角、外插角。并对每个孔进行编号。(2)、钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定。(3)、严格控制钻孔平面位置,管棚不得侵入隧道开挖线内,相邻的钢管不得相撞和立交。(4)、确保钻孔精度,施工时采用测斜仪对钻孔进行钻孔偏斜度量测,严格控制打设方向。发现误差及时纠正,至终孔仍超限者应封孔,原位重钻。(5)、掌握好开钻与正常钻进的压力和速度,防止断杆。管棚注浆水灰比为1:1,注浆压:初压为0.5~1.0Mpa,终压2.0Mpa,浆液扩散半径不小于0.5m,注浆采用分段注浆。注浆结束后及时清除管内浆液,并用M30水泥砂浆紧密充填,增强导管的刚度和强度。


        2.3新浇注混凝土对模板侧面的压力标准值:
        F=0.22rct0β1β2v1/2=0.22×25×8×1.2×1.15×10.5=60.6KN/㎡
        F=rcH=25×3.9=97.5KN/㎡
        取两者中的较小值,故最大压力为60.6KN/㎡
        有效压力高度h=2.42m
        换算为集中载荷:
        60.6×1.9×0.6=69.1KN
        其中:F——新浇混凝土对模板的最大侧压力;
        rc——混凝土的表观密度;
        t0——新浇混凝土的初凝时间;
        v——混凝土的浇注速度;
        H——混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度;
        β1——外加剂影响修正系数;
        β2——混凝土坍落度影响修正系数;
        h——有效压力高度。
        可变载荷标准值:
        倾倒混凝土载荷值:2.0KN/㎡
        振捣混凝土时产生的载荷标准值:4.0KN/㎡
        2.4载荷组合
        1)组合1    恒载↓×1.2+活载↓×1.4
        2)组合2    恒载↓×1.0+活载↓×1.0
        2.5施工中应用灌浆加固处理技术,应遵循针对性原则。具体来说,由于工程所在区域地理环境存在较大差异,为此,灌浆加固处理的关键控制点也不同。例如,在岩层结构中应用灌浆加固处理技术,需加强对岩层裂缝脆性强度的考虑,可对其进行灌浆粘结处理,以保证灌浆作业面的完整性与稳固性,避免因岩层脱落引发不必要的危险,影响灌浆加固处理效果。
        3.对浅层含泥岩溶地区和深层岩溶地区实施基础灌浆
        由于浅层含泥岩溶往往会出现大规模的岩溶露出,所以选择基础灌浆施工技术进行浅层含泥岩溶的时候必须要将填充物挖出来,通过水泥进行回填,最终才能够进行灌浆处理工作。对于深层岩溶来讲,在进行基础灌浆施工的时候往往会对岩溶周围进行灌浆,水泥浆进入到深层岩溶的时候会对其他填充物进行排挤,最终形成固化,所以,不会选择高压旋喷技术开展灌浆工作。
        4大吸浆量情况下的灌注
        水利工程中岩缝灌浆时间往往还会控制在1到3个小时,耗灰量不会超过120到220公斤/米,所以,根据施工流程来讲主要就是因为地层结构比较特殊,会出现水泥浆在附近地表渗出的现象,岩缝中大吸浆量导致了灌浆操作比较困难,最终导致水泥浆会逐渐的流失。所以,在进行施工的时候必须要及时的采取预防措施和解决方案,才能够从最大程度上避免损失的发生。比较常见的预防措施主要就是以下几种方法,其一,采取限流措施,保证注入率在10到15升/分钟,通过最小的浆液的流动速度,才能够保证浆液尽快的沉积,最终达到灌浆结束。其二,选择降压处理方法,其主要就是通过自流的方式完成灌浆处理工作,等到浆体凝固并且不能流动的时候才会逐步的恢复灌浆压力。其三,多次灌浆方法,其本身具有一定的特殊性,主要作用就是不断的降低灌浆压力,等到砂浆完全凝固之后才能够根据施工计划进行灌浆操作,如果出现变动必须要具有随机应变的能力。
        4.1控制好浆液浓度
        在灌浆的施工过程中,操作人员要密切关注裂缝的吸浆量,并且根据裂缝的吸浆量调整浆液的浓度,避免操作人员不关注施工过程的裂缝吸浆量。浆液的浓度较低时,流动性较强,但是也极易导致浆液扩散,并且在浆液凝固收缩时造成岩石裂缝面裂缝加大和水泥结石,极大降低了水利工程的稳固性和塑形性。相反,当浆液浓度过高时,就会降低流动性,导致浆液无法流入细小的的裂缝中,起到填充裂缝的目的。
        4.2妥善应对突发事故
        在灌浆的施工过程中,难免会出现一些突发事故,包括申浆、灌浆中断、冒浆等。当出现申浆情况时,一般情况都是由申孔出现堵塞,就要对申孔进行灌注处理,直到申孔通畅为止。当出现灌浆中断时,就要对钻孔进行处理,采取清洗或清扫的方式进行处理。无论出现那种突发事故,首先要明确出现的原因,并采取合适的处理措施。
        4.3控制好灌浆压力
        在灌浆的施工过程中,要严格控控制灌浆压力,只有把控好灌浆压力,才能保证地面的稳定性,否则就会引起地面松动,导致整个灌浆过程中断,影响最终的灌浆质量。因此,要结合施工需要,严格控制灌浆的压力,能够有效保障灌浆的施工质量。
        结语
        水利工程的基础灌浆施工本身就是一项十分复杂、系统的施工技术,对于工程设计以及施工操作等方面具有较高的要求,随着科学技术的快速发展,水利工程基础灌浆施工技术得到了不断的完善和创新,必须要真正的掌握相关灌浆技术和操作,才能够保证水利工程的质量和安全,有助于我国社会的可持续性发展。提升施工质量。
        参考文献:
        [1]陈志钢.浅谈基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].科技创新与应用,2016(09):224.
        [2]罗小英.水利工程施工中基础灌浆施工技术的应用初探[J].江西建材,2017,22(19):125.
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