探究水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术

发表时间:2021/7/15   来源:《城镇建设》2021年3月7期   作者:余付俭
[导读] 水利工程施工过程中常见的高压喷射灌浆技术在整个施工过程中占有十分重要的地位。

        余付俭
        隆安县丁当电灌管理站
        摘要:水利工程施工过程中常见的高压喷射灌浆技术在整个施工过程中占有十分重要的地位。高压喷射灌浆技术在水利水电工程施工中的运用,可以在很大程度上提升工程的防渗效果以及质量,为后续施工工作的有效开展打下坚实的基础。因此在我国水利水电工程中要想使高压喷射灌浆技术得到合理使用,就需要采用科学的手段进行使用,以方便保证在水利水电工程中该技术可以发挥出其最大的作用和效果。
        关键词:水利水电;工程施工;高压喷射灌浆技术
        1高压喷射灌浆技术原理
        高压喷射技术主要是借助高压射流对土层进行不断地干扰,从而使地层被切割,有利于浆液在作业范围内对断层所需地区进行填充,使浆液与沙土石粒进行充分的混合和搅拌,凝固后形成凝结体,可以造成地层结构的改变,从而达到提高承载力和防洪防震和平常的防渗的目的。在实际的建筑施工过程当中,在喷嘴处会喷出因为高压作用压缩的空气及浆液,从而使浆液流向更深的地层,对土层原有的结构造成破坏,产生大量的土渣和矿物杂质,它们会产生升扬作用,将经过浆液冲击后的土渣和杂质,由孔壁和喷射杆的环状间隙带出地层,这样土渣和杂质在破碎之前所占的空间就会被浆液填满替代,从而起到转换的作用。但是外界给予的压力也并不是会无限增大的,所以在喷嘴处喷出的浆液强度也会随着射流距离的增加而逐渐衰减,直至射流最后达不到切割地层的目的,但是射流的不断增加,仍然会起到不断挤压地层的作用。与此同时,静压灌浆的持续进行,会加剧浆液的渗透作用,在凝结体外侧产生凝结层,使凝结体的密度加大,从而提高所建建筑的防渗能力。另外,在强大的冲击震荡作用下,大块的石头会产生松动、位移,所以在遇到大石块集中的地方,要降低提升他的速度,使比能值增高。经过综合的处理作用,使凝结体更加的结实密实。
        2高压喷射灌浆技术要点
        2.1原材料
        水利水电工程施工过程复杂,周期较长,并且涉及的施工设备以及施工材料非常多,因此在施工设备的分配以及施工材料的选择上需要严格地管理。在施工材料方面,原材料的质量直接影响了工程整体的质量,例如砂、水泥、钢筋等基础材料也需要严格的筛选、全面的控制。材料在进场前需要由专业的检验小组进行抽样调查以确保材料的高品质和高水平,同时需加强施工材料的存贮工作。在施工设备方面,施工单位应按照工程内容的不同对机械设备进行分类采购,明确施工所需机械设备的类型及数量,保证每个施工环节所需的机械设备都齐全,并且能够正常的运行,注重机械设备定期检修工作的开展,从而为施工的顺利进行奠定基础。
        2.2定位技术
        高压喷射灌浆技术中,必须对地下的地层结构进行精确定位。在设计部门的指导与辅助作用下,细致地完成施工技术交底工作,确保施工位置的精确度。通过对基础数据参数的分析,确定固有钢筋的位置,使用控制桩标注防渗墙位置,当完成位置确认工作后,应通知相关检验部门进行核对,在达到工程精度控制标准后再进行钻孔施工。
        2.3钻孔技术
        在灌浆施工中,对钻孔有一定的限制。首先,不管是直孔,还是孔壁,都应该有较高的笔直性和足够的均匀度;其次,在施工中,需要有一个合理的程序,这就要求必须严格按照规范进行操作。例如灌浆流程要从前到后依次开展,需注意后一钻孔作为前一钻孔的检查孔,应借助压水实验来检查钻孔的吸水量,如果吸水量符合规定,后续孔的灌浆工作便可省去。此外,在灌浆施工开始前,需要做一些清理工作,将钻孔或裂隙中的岩粉彻底冲洗掉,以维持其干净性。常用冲击钻进行钻孔,按规定标准,钻头和钢筋的直径差应控制在5mm左右。
        2.4插管工作
        钻完孔后,按照设计好的深度将注浆管及时插入地层,此环节通常和钻孔是连在一起的,即每钻完一个孔,就须将喷射管插入,输送压缩空气,接着将浆泵打开,持续30s送浆,然后将钻杆拔出。

插管时为避免喷射管的喷嘴被泥沙堵塞,可将插管和射水工作同时进行,如果压力过大,可能会出现射塌孔壁的情况,因此,水的压力尽量保持在1MPa以内。此外,水泥浆多由普通的硅酸盐水泥拌制而成,必须符合标准,配合比例要适中,以保证水泥浆的质量。
        2.5高压喷射
        一般高压喷射时会使用的物质有压缩气体、水泥浆液和高压水等,重点通过插入喷射管到预期土层,并以顺序开展输送工作,且静喷3min左右,基于设计参数开始灌浆,而且,在浆液喷射中要确保均匀前进、满足压力设计标准、符合喷射流量规定,并精准详细的记录信息。由此得知,各种工艺技术的参数会对高压喷射灌浆法有影响,所以,要做好钻孔初期的准备工作和喷射管插入工作等,这些都要符合各种设计参数的标准要求,严格控制每个细部环节,减少外部环境对水利水电工程质量造成影响,提高高压喷射灌浆法的使用质量。
        2.6检查分析
        灌浆处理完成后,必须进行完整的检查工作,通过近1个月的检验分析施工质量。例如,在对灌浆钻孔进行检查的同时,通过压水实验作出分析数据,并在观察岩心胶的过程中,对比工程管理规定,确保使用的质量与效果。
        3高压喷射灌浆施工中存在的通病及处理办法
        3.1断桩质量通病
        在我国水利水电施工过程中,应用高压喷射灌浆技术通常会出现很多常见通病,其中断桩质量通病就是最常见问题之一。断桩问题最常出现在高压喷射灌浆中断时或者拆管过程中,当管路的接头搭接长度过短时,就会出现搭接处理不当的问题,从而引发断桩。因此,为了有效处理或者防止此类问题,技术人员在灌浆中断的时候要及时对灌浆管路进行标记,并按照施工规范标准对管路进行搭接,然后再开始进行高压喷射灌浆。
        3.2喷嘴以及喷浆管堵塞的质量通病
        在应用高压喷射灌浆技术时,当喷浆管中堵塞了碎渣硬物或喷嘴保护不当,就会出现喷嘴以及喷浆管堵塞的质量通病。具体防治措施为:操作工人要定期并认真检查喷嘴;使用较为干净的水源进行喷射灌浆;安装具有清洁水泵功能的过滤网;及时拆除检查注浆管路内部情况,并在喷射注浆完成后彻底清除残留污垢;杜绝使用过期结块水泥,有条件的尽量使用散装水泥,散装水泥很容易流通和过滤,从而避免喷浆管堵塞现象;在进行喷射前。设备的喷嘴部位可以采取一定的保护措施,注意不能将喷管强行放置孔底等。
        3.3喷水压力骤升、骤降质量通病
        在高压喷射灌浆技术使用时,喷水压力骤升或骤降问题也时常出现,这是由于高压水泵工作出现了问题,具体表现为:喷嘴被残留物或者水泥浆堵塞。应对措施为:将喷嘴处的密封工作做好,并定期检查或更换喷嘴设备;吸水管进行不正常。应对措施为:检查管路或泵体,排除故障原因,及时修整设备,保证工作正常进行。
        结束语
        综上所述,高压喷射灌浆施工技术在水利水电工程防渗加固中应用效果较好,在实际工程施工中,需根据地层情况展开试验性施工,合理确定施工参数,规范开展施工作业,以获得良好的高压喷射灌浆防渗施工质量,保证水利工程后期运行安全。
        参考文献:
        [1]戴智伟.水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术研究[J].珠江水运,2019(19):22-23.
        [2]季德雨.水利水电施工中的高压喷射灌浆技术应用探析[J].低碳世界,2019,9(07):66-67.
        [3]曾文俊.基于水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术研究[J].居舍,2019(20):44-45.
        
       
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