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摘要:近年来,随着时代的发展,灌浆施工技术的应用,不仅提升了水利水电工程的建设水平,还推动了整个水利水电事业的可持续发展。因此,如何有效增强水利水电工程中灌浆施工技术的优势,提高工程项目的质量管理水平,成为更多施工单位需要关注的重点。
关键词:水利水电工程;灌浆施工技术
引言
水利水电工程本就涉及诸多施工技术与内容,其中最为关键的技术之一便是灌浆施工技术,通过灌浆技术可以为水利水电工程的质量起到加固作用,增加水利水电施工顺利通过最终验收的严格标准。但由于灌浆技术与其他施工技术存有较大差异,在实际应用中需要注意很多相关事项,否则灌浆技术就容易在水利水电施工阶段引发各类隐患,限制水利水电工程对于城市发展和社会经济的实际帮助,因此,施工单位需要提前做好灌浆技术的应用准备。
1水利水电施工中灌浆技术的应用意义
社会大众与地方部门之所以对水利水电工程给予高度重视,主要是因水利水电工程可以提高民生发展速度,通过水利水电项目既可以为日常生活提供水源,帮助农民实现快速灌溉以外,还能对洪涝起到调整效果,因此,自从我国整体条件有所提高后,各地区都开始加快水利水电项目的落实速度。但水利水电并不属于一项简单工程,对于施工单位与技术工艺都有着相关标准,稍有不慎就容易在其中遗留安全隐患,尤其是在数年之前建设的水利水电项目,非常容易在运行中出现老化趋势,如果其中还存有大量隐患,很可能在各种影响中形成事故。正是在这种趋势下灌浆技术才开始被水利水电工程注意,灌浆技术主要是指根据地基状况进行钻孔,再调制浆液灌入其中,当浆液在钻孔内完全凝固以后,便可对地基起到加固效果,在地基原有基础上强化整体性能,促使水利水电的运转状况更加持续。由此可知,将其应用在数年之前建设的水利水电项目之中,便可深入其中排除之前施工遗留的各种隐患,解决地基强度下降、裂缝等问题;将其应用在新建水利水电施工之中,能够强化地基整体性能,提前避免水利水电施工出现安全问题,全方位加强水利水电的施工质量。
2水利水电工程灌浆施工技术分析
2.1钻孔
钻孔是帷幕灌浆施工环节最为基础也是最重要的一项工序,钻孔工作的有效性将会对后续的灌浆成果产生直接影响。钻孔前,施工人员必须开展全面、细致的现场勘查,明确施工地点的实际情况,从而为制定针对性施工方案和提高钻孔科学性做好充足准备。“回旋式钻机+金刚石钻头”是最为常见的帷幕灌浆钻孔工具组合之一,施工时也可使用硬质合金钻头来代替金刚石钻头。在钻进工作中,施工人员需要重点关注不同类型钻孔的钻进方式、孔径、孔位以及孔向。比如,基于获取岩芯的标准确定先导孔与检查孔孔径,从而为开展取芯钻提供辅助;终孔的孔径应控制在56mm以下,而且实际孔位与设计位置的偏差不能超过5cm,理论与实际孔深的误差也必须保证在0.5cm以内。灌浆孔应符合孔径小、孔壁平、孔洞直、孔向准确等要求,还必须完成孔斜测量和孔底偏差控制。比如,以表1中数值为基准确定帷幕灌浆的孔底偏差情况是否符合标准,从而对钻孔工作质量进行有效控制。钻孔环节,施工人员应该对钻孔的尺寸进行合理控制,从而保证同类型孔的尺寸一致,提高钻机使用的便捷性和工作效率。此外,每完成一次钻孔,都应该立即清理操作平台,为快速开展下一次钻孔提供保障。
2.2材料准备
在水利水电施工之中应用灌浆技术时材料属于重点之一,灌浆技术中的主要材料便是水泥浆液,这种浆液中的主料为水泥与水,辅料为粉煤灰、外加剂以及其他剂液。在确定水泥浆液的拌和比例后,需要对首次拌和的浆液进行测试,将其倒入测试模具中进行养护,待七天左右便可对其展开全方位测试,最为基础的质量测试便是试件强度承受5MPa之上的压力,且自身强度没有任何变化即可投入使用。为了保证水泥浆液可以填满钻孔底部的全部缝隙,浆液最好具备保水、和易等性能,且不可处于黏稠或稀释状态,如果施工现场的温度较低,可以在拌和环节添加适量膨胀剂,以免浆液在凝固环节出现收缩状况。
2.3正确灌浆顺序
第一,分段灌浆法。该施工方法的顺序为自上而下。在该方法的施工应用中,必须要保证钻孔的一次性完成,并且在具体的操作当中,应当依据从上到下的顺序分段开展,每个浆段的施工长度大约为3-5cm。必须要有效确保整个作业过程的连贯性,这样可以较少灌浆施工过程中设备搬运的频率,降低施工人员的工作量,从而有效提升施工效率。需要注意的是,该方法在岩石强度较大等施工条件下的应用效果较为一般。第二,一次性灌浆法。该施工方法的钻孔施工也需要一次性完成,施工人员需要完全沿着钻孔的长度来进行相应的操作。该方法主要适用于钻孔深度较小条件下的灌浆作业,能够更好的保证灌浆的成型效果。但是在透水性较差等环境下的作业效果较差。
2.4清孔
清孔时应检查成孔质量是否达标,如测量孔深与孔壁垂直度,观察孔壁结构完好性,确定无误后,采取高压风水联合方式,冲洗孔壁及孔底灰尘残渣,将孔底沉渣层厚度控制在50mm内。待清孔结束后,开展压水试验,使用脉冲式灌浆机冲洗孔壁裂隙,将冲洗时间控制在10min左右,将压水时间保持在20min及以上,将压水压力设定为灌浆压力的80%。同时,每隔5min对实时压水流量进行测量,根据测量结果来判断灌浆孔透水率,其计算公式为q=Q/PL,q为透水率,Q为压入流量,P为试验段压水压力。
2.5灌浆
水利工程的帷幕灌浆施工环节,最为适用的灌浆方法是自上而下的分段灌浆法。应用这种方法时,需要从先导孔开始,自上而下地对各次序的灌浆孔进行简易压水,从而为提高灌浆成效奠定基础。在实践工作当中,需保证第一排帷幕灌浆与旋喷灌浆共孔,并基于循环式灌浆方法作业,保证射浆管与孔底的距离不超过50cm。需要注意的是,帷幕灌浆的自上而下施工流程,既可以与压水试验同步开展,也可以先完成试验再分段灌浆。分段灌浆的过程中,合理设置灌浆段并保证灌浆压力合理是提升帷幕灌浆施工质量的关键。此时,各灌浆段的长度可控制在5m左右,若条件允许可适当增长但不得超过10m;灌浆压力则应该随土层厚度的增加而增加,其可基于0.05MPa/m的标准增压。在实际作业环节,相关工作人员还需要根据实际情况灵活变换浆液,逐级调整浆液的水灰比。
2.6水灰比控制
在坝基固结灌浆施工期间,必须根据固结灌浆实时情况来调整水灰比,如果水灰比调整不当,将对固结灌浆效果造成影响。而水灰比控制要点如下:第一,在灌浆压力不变,吸浆量持续降低时,无需调整水灰比。同时,在灌浆压力持续升高,且吸浆量基本不变时,无需调整水灰比。第二,在任意一级水灰比浆液的实际灌注量超过300L,且吸浆量以及灌浆压力值并未出现明显变化时,则将浆液水灰比浓度上调一级,随后恢复灌浆作业。
结语
水利水电本就属于隐性工程,如果质量缺少有力保障,必然会在投入运营后产生各种问题,稍有不慎还可能对周围居民的个人安全产生威胁。因此,当相关单位开展水利水电施工时,最好及时注意灌浆技术在施工阶段的应用要点,如:应用流程、钻孔处理、材料准备以及灌浆方式等,这样才能确保施工阶段的整体质量。此外,为了避免工程完工之后出现质量状况,可以在应用灌浆技术时做好准备工作,并及时做好质量验收工作。
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