时间:2022-03-17 12:21:23
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇灌浆施工,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
中图分类号:TU644文献标识码: A 文章编号:
1 概况
本工程的灌浆项目包括泄洪闸防渗墙底基岩段帷幕灌浆、防渗墙内帷幕及回填、闸室砂砾石基础水泥低压注浆,发电厂房及左岸接头坝段的帷幕、固结灌浆,发电厂房接触灌浆。
坝址区为低山丘陵地貌,两岸山体较雄厚,地形不对称,左岸山顶高程254.2m,坡度较缓,约25°~35°,冲沟窄小、切割浅;右岸山顶高程122.2m,宽约20m,高程20m~25m的垭口与后山相衔接。山脊两侧沟谷切割较深,下游侧冲沟内有地下水出逸点,高程约40m~50m。
坝址区河谷呈宽阔的“┚”字形,河谷宽约460m,河道较顺直,河水由西向东流经坝址,河床、漫滩高程-1m~13m,主河槽位于左岸。
坝址河床左侧有F21断层通过,宽7m~10m,为压性断层,左岸出露小断层有f2、f3,宽10cm~30cm。坝址右岸未发现断层构造。厂房区有f2、f3断层通过,节理发育。河床覆盖层为中密~密实砂卵砾石、含少量泥砂砾卵石和含泥砂砾卵石等,自左向右厚度增大,右侧最大厚度约3.0m~35.3m。
为加强坝基整体性,提高岩石的整体性与均质性和提高岩石的抗压强度与弹性模量;减少岩石的变形与不均沉陷对坝基进行固结灌浆和帷幕灌浆。
2 固结灌浆和帷幕灌浆
2.1 灌浆工程的施工工艺流程
灌浆应在灌浆试验结束,灌浆试验报告得到监理人的批准,根据施工图纸、技术要求和已批准的灌浆施工技术参数编制《灌浆施工作业指导书》,并与开工前报监理人审批。
2.2 灌浆压力和灌浆方法
1.帷幕灌浆压力和灌浆方法
⑴ 灌浆压力:
① 各灌浆孔段的灌浆压力根据灌浆试验成果确定。
② 灌浆要尽快达到设计压力,主帷幕灌浆过程中注意控制压力;做到压力与注入率相适应;灌浆压力以孔口回浆管压力表读数为准,压力读数为压力表指针摆动的中值。
③ 压力表使用范围:选择压力表时,灌浆压力宜在压力表最大量值的1/4~3/4内,压力大于3Mpa时,其最大标值应为最大灌浆压力的2.0~2.5倍。
④ 灌浆泵的压力摆动范围不大于灌浆压力的20%。
⑤ 灌浆过程中,当注入率较大时,采用分级升压或间歇升压。
⑵ 灌浆方法
① 帷幕灌浆采用“小口径钻进、孔内循环、自上而下分段灌浆”法施工,灌浆塞应塞在已灌段段底以上0.5m处。
② 各灌浆段灌浆射浆管距灌浆孔底不大于50cm。主帷幕灌浆射浆管的外径与钻孔孔径之差不宜小于20mm。
③ 没有涌水的灌浆段灌浆结束后,一般不待凝,即进行下一段钻孔,但在断层、破碎带等地质复杂地区或有涌水孔段则应待凝,待凝时间按监理人指示执行。
④ 接触段灌浆结束后应待凝24h。
2.固结灌浆压力和灌浆方法
⑴ 灌浆压力
① 固结灌浆压力一般采用0.4Mpa,灌浆压力以监理人的指示为准;
② 灌浆压力以孔口回浆管上压力表的读数为准,压力表的读数为压力指针摆动范围的中值;
③ 对有涌水的孔段,灌浆前应测定其涌水压力,灌浆压力应根据涌水压力作相应调整;
④ 固结灌浆边孔灌注时(尤其群孔灌浆时)应采用升压法,并观测混凝土抬动变形情况,如混凝土未发生变形,可将灌浆压力升至设计压力;
⑤ 对注入率较小的灌浆孔,灌浆压力应尽快升至设计压力,以保证灌浆质量。
⑵ 灌浆方法
① 固结灌浆采用孔内循环法施工,其射浆管距孔底的距离不大50cm。
② 对灌浆段长小于6.0m的固结灌浆孔,采用全孔一次钻灌法;对灌浆段大于6.0m的固结灌浆孔,应采用分段钻灌。
③ 为防止岩石面或混凝土面抬动,固结灌浆原则上一泵一孔,当相互串浆时,彩用群孔并联灌注,但并联孔数不宜多于3个,并应控制灌浆压力。
2.3 浆液水灰比和变浆标准
1. 浆液水灰比
水泥浆液水灰比(重量比)固结灌浆采用3:1、2:1、1:1、0.6:1(或0.5:1)四个比级,开灌水灰比采用3:1;帷幕灌浆采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1(0.5:1)六个比级,开灌水灰比采用5:1。
2. 变浆标准
⑴ 灌浆过程中,灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或当注入率不变而压力持续升高时,不得改变水灰比;
⑵ 当某级浆液注入量已达300L以上,或灌注时间已达30min,而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时,应改浓一级水灰比;
⑶ 当注入率大于30L/min时,可根据具体情况越级变浓;
⑷ 浆液水灰比改小后,如灌浆压力突增或灌浆注入率突减到原注入率的1/2以下时,立即回稀到原级水灰比进行灌注,并查明原因。
2.4 灌浆孔封孔
1. 固结灌浆的封孔:全孔段灌浆结束后,采用“压力灌浆封孔法”进行封孔。
2. 帷幕灌浆孔的封孔:帷幕灌浆孔全孔灌浆结束后,及时报请监理单位进行验收,合格后进行封孔。
⑴ 主帷幕灌浆孔封孔采用“压力灌浆封孔法”。封闭帷幕灌浆孔用“分段压力灌浆封孔法”。
⑵ 灌浆孔封孔后,待孔内水泥浆液凝固后,灌浆孔上部空余部分大于3m时,采用“机械压浆封孔法”继续封孔。小于3m时可使用M20水泥砂浆封填密实。
⑶ 灌浆孔封孔后,如发现孔口冒浆或返水,扫孔后重新封孔。
3 灌浆质量检查
1. 帷幕灌浆质量检查
⑴ 质量检查要求
① 帷幕灌浆质量检查在该部位的帷幕灌浆结束14d后进行;
② 检查孔压水试验采用“单点法”或“五点法”,试验按《水利水电工程钻孔压水试验规程》(SL25-22);
③ 检查孔都必须取芯,绘制岩芯柱状图;
④ 所有检查孔不论压水试验结果如何,都必须进行灌浆和封孔;
⑤ 每盒或每箱芯样拍两张彩色照片,并作好钻孔操作的详细记录;
⑥ 帷幕灌浆的封孔质量应逐孔进行检查。
⑵ 检查方法
检查孔压水试验透水率,混凝土与基岩接触段及其下一段的透水率合格率应为100%,再以下各段的合格率应为20%以上;不合格段的透水率值不超过设计规定值的100%,且不集中,灌浆质量可认为合格。否则应由建设单位会同设计、施工单位商定处理方案。
2. 固结灌浆质量检查
按照灌浆施工技术所发挥的的影响意义,一般将灌浆施工技术分为七种类型:帷幕灌浆、固结灌浆、回填灌浆、接触灌浆、接缝灌浆、补强灌浆和裂缝灌浆;从灌浆材料方面一般会把灌浆施工技术分为:水泥灌浆、黏土灌浆、沥青灌浆及化学材料灌浆。
1 灌浆材料和灌注浆液
一般情况下,灌浆施工技术当中采用的浆液是原材料、水、溶剂与一些外加剂混合在一起组成的。灌浆材料指的是,浆液当中使用的主要制剂,根据研发出来的浆液的具体状态,灌浆材料一般分为两种类型:粒状灌浆材料(其浆液的固体颗粒一般是处在一个分散的悬浮状态下)化学灌浆材料(其浆液一般处在一个真溶液状态下)。
1.1 灌浆材料
水泥――灌浆施工技术当中,选用哪种类型的水泥是需要依据灌浆最终的具体要求和周边的腐蚀度来决定的。一般情况下,硅酸盐及大坝水泥就能够达到通常状况下所提出的要求,假设周边环境属于强酸性的话,这时一定要警惕挑选使用具备抗酸性能的水泥,以便于能够达到实际的标准,同时需要由监理工作人员的监督。
其中,水泥的使用必须要达到生产及使用条件的相关要求,针对那些已经受潮、过期是水泥是坚决不能够使用的。假设所选用的水泥材料是比较细致的,以有效的预防在长时间的贮存中,导致水泥受潮的情况产生。
1.2 黏土和膨润土
黏土。黏土是比较容易跟水相混合,形成分散,假设将其进行塑造,在其处于稳定状况下的时候是可以达到的。
膨润土。通常,在水泥里加入适量的膨润土,把膨润土的数量有效的控制在水泥数量的2%到3%左右,以此才能够达到一个稳定的状态,从而浆液才能够达到一个稳定的状态。1.3 其他材料
在进行大裂隙和溶洞灌注的过程中,通常会使用到水泥砂浆或者水泥土砂浆,依据灌浆具体的要求,可在水泥浆液当中加入适量的外加剂,譬如,速凝剂、减水剂、稳定剂,促使其与水达到一个很好的融合,在此过程当中需要加以特别注意的是,在水以溶液状态的时候再加入,灌浆中主要成分与外加剂比例一定要根据实验室所得出的具体数据和施工现场的真实情况来制定。
水泥浆:
针对单一水泥浆液进行搅拌的时候,选用普通搅拌机进行搅拌时间通常低于三分钟;选用告诉搅拌机的情况下,最少为三十秒,在使用浆液之前需要对其进行筛滤,自制备直到完全用完期间最少为4个小时。(一般情况下,水泥浆的配比为:水:水泥=10:1~10:0.5)
黏土浆:
黏土浆有两种不同的配置方式:将一定量水与土混合在一起,在历经一定的时间之后对其加以搅拌,得出所需浆液。把粘土根据当下的具体实际浓度原浆,把一部分原浆跟水混合在一起,一般情况下,原浆的配置是根据以下程序进行的:
浸泡崩解。把粘土掺入水中,促使粘土发生物理化学性反应,转化成泥;
搅拌黏土原浆。把粘土浸入水里以后,对已经产生状态变化的泥经过泥浆的搅拌,之后加入定量的水,粘土会慢慢的变成具有一定浓度的粘土原浆。
水泥黏土浆:
因水泥与粘土都有自己的特点,把两者混合在一起可以可好的进行优缺点的互相补充,转变为质量好的灌注浆液。在此其中,水泥与粘土的比例一般需要掌控在[1:1~1:4];水与干料的比例一般需掌控在[3:1~1:1],因不同材料有着不同的功能及作用,为此,科学合理的配比是一定要经过相关实验,在相关数据的证明前提下进行最终的确定。
水泥砂浆及水泥黏土砂浆:
水泥砂浆。针对缝隙大的情况、有溶洞存在或者岩石的状况下,灌浆施工技术则会有着更高的要求。通常,需要选择使用水泥砂浆的方式,这种灌注溶液粘稠度比较大,以此很好的避免了浪费情况的发生,且其具备较强的粘合力、高持久性,同时渗漏状况可以获得较好的掌控。砂浆当中,水含量要比水泥含量低,否则就会造成沙子沉积的现象。为能够促使沉积可以得到有效掌控,在其中可加入一定量的塑化剂、粉煤灰等。
水泥黏土砂浆。水泥砂浆其实是凝固状态下的水泥,其是强化水泥硬度的关键构成部分,然而粘土可以辅助其稳定性能,沙子能够进行很好的填充,如果想要很好的完成对水泥砂浆的制作。但通常状况下,沙子是可以在最后一步完全形成的。
2 水利灌浆施工技术的有效运用
2.1 灌浆施工技术在岩溶地区的应用
灌浆施工技术在岩溶地区的运用情况包含以下两种方式:岩溶中无填充物完成指定的工作;岩溶中有填充物。其中,通常在有填充物的情况下,对灌浆施工技术则有着更高水平的要求。
针对岩溶地区将采用高压灌浆技术进行基础灌浆,假设其填充物已达到相关要求,一般在这种状况下会专门的挑选高压水泥进行灌浆,以便于能够达到性能的稳定性。若想达到更好的防水效果通常会在岩溶地区施工中选择进行高压灌浆。当下熔岩地区发育地段采用高压灌浆进行岩溶地段灌浆施工是依靠以往的成功经验及相关技术成果开展起来的,在短时间之内,未形成成型的科学技术。当前,岩溶地段基础施工主要划分为:岩溶地区无填充物和岩溶地区有填充物,其中,针对岩溶地段有填充物的在施工技术上将会更加严格。为此,工程施工作业当中需要依据岩溶的深浅和大小来确定灌浆技术具体方案。施工作业当中,处理岩溶往往采用不冲洗高压水泥灌浆,这种方法不单单可以有效的提升其稳定性能及抗渗性,同时还可以致使水泥以条状的状况慢慢的插入到土体中,形成网格状,以此能够很好的促使基础稳固性能的提升。
高压旋喷灌浆通常是运用钻机将含有特殊喷嘴的灌浆管钻入土层的预定方位之后,于喷射水泥的过程当中针对固有土层加以一定程度的破坏,以此能够导致水泥浆、被破坏的土层慢慢的形成混合搅拌物。当水泥搅拌物凝固后逐渐跟岩溶地区形成结实的主体,从而有助于工程地基更加稳固,提高工程施工质量。
针对浅层含岩溶地区通常会选则采用基础灌浆施工技术开展基础灌浆。浅层地区中岩溶水平度通常会比较浅,把沙土进行有效处理之后,把水泥浆进行回灌,争取能够达到所规定的灌注标准。
2.2 对于吸浆加大的水利工程进行的灌注方法
针对具有大吸浆量的状况,通常在水利水电工程岩缝灌浆的时候将时间控制在1-3h,耗灰量一般小于或者等于120-220kg/m,要记住,一定要遵循正确的施工工序开展所有的工作。这主要是由于在特殊的地层结构状况下会造成水泥浆从临近的地表溢出来,岩缝大吸浆量会严重的对灌浆施工造成巨大的影响,致使工程施工不能够在规定的时间内完成,其会顺着一个固定的通道慢慢流失。为此,在水利水电工程基础灌浆施工作业当中一定要提前采取有效的预防措施,制定基础灌浆施工的问题解决方案,以免有巨大损失问题的发生。
结束语:
随着时间的变化,当在现有具体状况产生改变的时候,则需要依据相关方面的要求来挑选使用灌浆施工技术方案。在今后的工作当中,需要对原有的灌浆施工技术进行不断的创新,加以完善,以创建出高质量、高效益的水利工程。
参考文献
引言
水利工程的建设直接关系到国计民生,其在生态农业、居民用水等方面发挥着不可替代的作用。在工程建设过程中,对施工进行合理安排和规划是一项重要的工作内容。在科学技术发展地推动下,水利工程在施工工程中所应用的相应技术也在不断改进和更新,灌浆施工技术在工程建设过程中的应用范围越来越广泛。灌浆施工技术的科学合理应用,可有效提高工程的整体质量,保证工程使用的安全性。
一、水利工程中的灌浆施工技术
(一)、采用高压的灌浆施工技术
在灌浆施工技术中,不同的情况就要采取不同的方法。对于岩溶地区的水利工程建设,就要采用高压灌浆施工技术。这样做可以加强岩溶地区岩石的坚实度,所以在水利工程建造中,采取不冲洗的高压灌浆技术是非常正确的选择。这样一来,水利工程基地的稳定性就能得到保证,同时还拥有了很高的抗渗能力。为了提高灌浆施工技术的质量,要使水泥能够很好的渗入土壤之中,这样高压灌浆技术才能发挥出优质高坚实度的效能。所以,将高压的灌浆施工技术应用于水利工程中,对处理岩溶地区的水利工程的建设有很好的促进作用,能让工程更加牢固,具备安全性。
(二)、无塞灌浆技术
无塞灌浆方法也可称为孔口封闭灌浆法,该种方法在实际应用中的特点主要表现为从上到下、循环进行灌浆、不待凝的灌浆技术。该种技术是水利工程施工中较为常用的有一种方法。该种方法应用于实际施工过程中的具体流程表现如下:实施钻孔操作,孔的规格具体规格有研究的标准限制。在空中下入一根无缝钢管或钻杆作为射浆管,循环灌浆的回浆管则为钻杆与L壁间存在的空隙。这个是无塞灌浆方法的主要特点。在水利工程的施工过程中,当每段灌浆完毕后,立即可将钻杆提出来,将新钻具换上,然后继续进行下一步灌浆段的钻孔操作,不需要等灌浆凝固。无塞灌浆技术应用于水利工程建设的优点主要表现如下:首先,该种技术对常规帐幕采用灌浆塞进行改良,使之变为无塞,有效提高施工效率,缩短施工时间。实践应用结果显示,与塞帐幕灌浆技术相比,无塞灌浆技术的应用可缩短50%左右的施工时间,同时还可有效提高塞堵质量,避免工程施工返工。无塞灌浆技术应用过程中最为突出的优点表现为提高了帐幕灌浆质量。应用无塞灌浆方法压水检查结果不但能达到工程设计标准和要求,而且还大大增强了防渗能力。可见,无塞灌浆方法的优点还表现为增强水利工程的防渗透能力。该种技术在实际应用过程中还需要进一步进行改善和创新,只要这样才能促进其优势得到充分发挥。
(三)、使用高压旋喷灌浆技术对岩溶地区地下实施基础灌浆
这项技术主要针对地下施工的水利工程,利用机械钻井深入地下,然后对岩溶地区进行基础灌浆。施工时,需要在钻机的头部安装具有特殊功能的喷嘴,这个喷嘴随着机械钻井深入地下后,就可以进行灌浆工作了。在钻井机械与高雅喷射出的水泥浆的冲击下,地下土层会受到破坏,这样在钻机不停运作过程中,受到破坏的土层会与水泥充分混合,搅拌均匀,形成匀浆,这种混合搅拌物一经凝固,就很难分离,非常结实,从而使地基更加稳固。
(四)、水利工程中的混凝土裂缝灌浆技术
混凝土裂缝灌浆技术就是对建筑工程裂缝进行修补的技术。众所周知混凝土裂缝是一种常见的质量危害严重影响了水利工程的正常运行。而灌浆技术嵌缝法是对建筑工程裂缝进行修补中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。同时另外一种常见的方法是通过利用压浆等机械设备将水泥浆灌入到混凝土裂缝中使其能够均需流入到混凝土缝隙中在化学作用下水泥浆将会逐渐凝固成形从而达到良好的抗渗效果确保水利工程项目整体的施工质量。
二、严格把握灌浆施工技术工艺
(一)、钻孔
在开展钻孔工作的时候,要确保孔的垂直。在具体的打凿的时候,要划分区域进行,要尽量的将孔的倾斜度控制在合理的区间内。同时,还要结合不同项目对钻孔规定的不同,制定具体的打孔标准。施工人员在开展工作的时候必须认真的遵守相关的规章程序,严禁随意改动工作步骤。
(二)、冲洗
冲洗的目的是为了提升灌浆的品质。通常在打好孔之后,要使用高压水枪对其进行喷射处理,只有这样才能够保证孔干净。除此之外,还要清理打孔导致的裂纹,将上述的要点都清理好之后才能够方便后续工作的开展。如果认为这样清理得不是很彻底的话,还可使用多孔或是单孔等措施来继续的清理。
(三)、压水
要想开展好压水工作,首先要做的是分析场地地层的渗透能力。施工人员在项目开展之前必须认真的勘察地层,进而分析测量数据,得出浆液浓度数据等相关的数值。除此之外,还要开展渗透测试工作。在测试的时候,施工人员可以结合钻孔压力将水流打入到孔隙之中,进而结合具体情况分析渗流数值。另外还需要注意的是,实施压水实验的方式是自上而下分段式进行的。
(四)、封孔
在当前时期的水利灌浆工作中,封孔工作是按照如下的步骤来开展的。首先是开展好整个灌浆工作,在完成之后由相关人员按照压力法进行封孔,封孔的时候要逐次开展。之所以使用压力法来封孔,主要是因为这种方法相对于别的方法要更加地安全,而且比较严密,可降低不稳定要素的产生几率。
结束语
水利水电的灌浆施工工程与人们和社会的经济有很大关系,在浇筑施工时,要充分保障施工的质量,对施工中的技术要严格按照有关规定执行。施工人员应充分对施工技术熟料操作,根据工程的实际情况,保障水利水电工程的基础灌浆施工能够按质按量完成要求。
参考文献
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
水利工程建筑群特别是水库大坝基础防渗处理,是关系到水利工程安危成败的关键问题。坝基防渗处理的目的,是最大程度的减少渗漏量、降低坝基压力,控制坝基的渗流坡降,防止渗流破坏等,要达到上述目的,目前采用的最有效的方法就是坝基帷幕灌浆和充填灌浆施工技术。
1水库坝体的灌浆施工工艺
水库工程施工是大规模石堆体,在透水性、渗流稳定性、强度、承载能力、压缩变形能力等性能方面要求较高,特别是水库坝体灌注施工中,必须做好坝体的防渗处理。而我国目前针对水库沙砾石坝体施工处理工艺中,常使用的坝体施工处理工艺主要有帷幕灌浆工艺、粘性土截水槽、混凝土防渗墙和充填灌浆工艺等措施。
灌浆施工工艺流程包括:钻孔清孔灌浆封孔。在灌浆施工中,各个步骤紧密相连,互相制约。如何在灌浆前期做好准备工作,对浆液的性能、施工的水压比和灌浆的施工质量进行控制,是目前我国水库坝体灌浆施工所要解决的重点问题。特别是对灌浆标准的审定,一直是业内讨论的焦点。目前,在我国水库坝体灌浆施工中,常用的有帷幕灌浆和充填灌浆两种施工工艺。
灌浆施工的主要技术指标:①钻孔:孔深、孔段和终孔按照国家相关标准控制;②灌浆压力:设计灌浆压力一般按不小于1.5倍坝前水头设计;③浆液:严格控制水泥、砂浆的性能,并按设计的水灰比进行灌浆;④灌浆施工方法:按分序加密的原则,采用“小口径、孔口封闭、自上而下、孔内循环、高压灌浆”施工工艺;⑤结束标准:在设计压力下,1~3段注入率小于0.4L/ min、以下各段小于1.0 L/ min,延续灌注时间不少于90min;⑥合格标准:灌浆质量合格标准q≤1.0Lu,合格率应达90%以上。
2帷幕灌浆
帷幕灌浆(curtain grouting)是根据坝基的实际情况钻一排或是多排深孔,并灌注浆液以填充基岩中的缝隙,以形成一道坚固的防渗墙。它是水库坝基防渗处理的主要方式,对水库坝基的稳定性和抗压性起着主要作用。简单地说,帷幕灌浆就是在坝基用深孔灌浆的方法建立连续的防渗幕。按照灌浆孔排数划分,帷幕灌浆分为两种:一是两排孔帷幕;二是多排孔帷幕。
水库坝体的帷幕灌浆施工工艺凭借适应性强,施工灵活多变、施工效果良好等优点,在水库坝体施工中得到广泛的应用。帷幕灌浆法是在水库地基和坝体的岩石或砂砾石中建筑的防渗帷幕工程。帷幕灌浆施工工艺一直是水利工程建筑物防渗处理的重要手段之一。
2.1 帷幕灌浆材料的选择
(1)一般灌浆材料中所选用的水泥规格不能小于425号,可以采用525号普通硅酸盐水泥或超细水泥。在水泥存放时要注意保证水泥的干燥和性质的稳定。
(2)如果需要加入外加剂(如防漏剂、增粘剂、分散剂等),一定要按照原料试验得出的掺和比例加入。
(3)工程灌浆用水可就近获取,注意定期检测水质是否符合水泥拌和的标准。
(4)建立可靠完善的通讯、风力、电力系统,确保灌浆工程不间断顺利地执行,确保在要求工期内完成。
(5)采用转速不低于1500转的高速搅拌机,且保证单次搅拌时间不低于30 s,以达到搅拌效果。
(6)为保证工程质量,压水和灌浆试验中采用自动记录仪。
2.2帷幕灌浆施工工艺流程
依照设计及《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》,并考虑实际工程的特点,帷幕灌浆采用自上而下分段钻进,分段灌浆,孔内循环的灌浆方法。混凝土与基岩接触段岩石段长≤2m,单独灌浆并待凝,以下灌浆段长5~6m。在断层、破碎带地质条件地区缩短灌浆段长并待凝。
2.2.1造孔施工
造孔是灌浆工程中极为重要的一环,成孔的质量及进度直接关系着整个灌浆
工程的质量及进度,必须抓紧抓好。(1)安装钻架、摆放钻机。在确定灌浆孔位后做好标记,清理平整场地,然后铺地板、方木搭制钻探平台,钻机安装要稳固、周正。摆放钻机要保持天车、主动钻杆、灌浆孔中心3点成1线,然后准备开钻;(2)试车、开钻。安装完毕后,启动动力设备进行试车,包括钻机、供水供电系统,待所有设备均运转正常后进行开钻;(3)钻进工艺。本次灌浆造孔对于坝基础部分、先导孔和检查孔,施工中采用Φ59mm金刚石钻头进行基岩部分的钻孔。每次钻孔前都要认真检查所有的钻杆及钻具、主动钻杆和钻杆接手等,不准使用弯曲变形的钻杆、钻具,各部位接头要接牢,各部位接头和管材要保持良好同心度。金刚石钻进成孔间隙小,钻头水口窄,需要较大的泵压和中等泵量才能产生强制冷却和冲洗作用。
2.2.2裂隙冲洗及压水试验
帷幕灌浆在钻孔结束后,采用由导管通入大流量高压水流从孔底向孔外冲洗
的方法冲洗孔壁,钻孔冲洗拟采用单孔冲洗,直至回水澄清后,再继续冲洗10min,且总的时间要求不少于30min,串通孔不少于2h,底残渣不超过20cm。一般部位的裂隙冲洗压力采用同段灌浆压力的80%。
压水试验在裂隙冲洗后进行,本次灌浆选择10%的灌浆孔做先导孔,并在Ⅰ序孔中选择。先导孔应进行压水试验,压水试验采用单点法,压力采用同段灌浆压力的80%,且不大于1MPa。简易压水时间为20min,每3~5min测读1次压入流量,取最后的流量作为计算流量。
2.2.3灌浆施工
帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时,在规定压力下,当注入率不大于0.4L/min时,继续灌注60min,或不大于1L/min时,继续灌注90min,灌浆即可结束。而采用自下而上分段灌浆法时,继续灌注时间相应减少为30min和60min,灌浆即可结束。灌浆过程中,随时测量进浆和回浆比重,当回浆变浓时,换用与进浆相同比级的新浆液进行灌注。若效果不明显,延续灌注30min,即可停止灌注。
2.2.4封孔
灌浆结束采用全孔灌浆封堵法封孔:全孔灌浆结束后,用0.5∶1的水泥浆置换孔内浆液并取出所有灌浆管后,用0.5∶1的水泥浆纯压30min,压力为最大灌浆压力,并做好灌浆记录。
3充填灌浆
水库坝体的充填灌浆主要用于水库大坝这个庞大的石堆积实体,充填灌浆的目的主要是对大坝堆石体内部孔隙灌浆,从而提升溢流坝基底的应力,促使坝体整体抗滑稳定性,加强坝基防渗堵漏的能力,浆液在自重和规定压力作用下,填充坝体的空隙,将其充实,从而达到增强水库坝体整体稳定的目的。
充填灌浆具有设备简单,投资省,工期短,收效快,易于掌握灌浆技术等特点。对于处理大量的小中型水库坝体渗漏,河堤、渠道的防渗,坝下涵管接触带的淘空回填,坝体的塌坑和裂缝,以及封填蚁穴都有较好的效果。
3.1工艺机理
因在大坝堆石体中存在大量的孔隙,孔隙率为32.5%,在浆液自重和规定压力作用下,可将堆石体孔隙充填水泥砂浆,同时水泥浆通过渗入作用,渗入到细小的孔隙中,将其充填。通过充填灌浆,水泥砂浆就将整个破碎的,疏松的坝体胶结为完整的、稳定的具有较高强度的统一整体,起到提高大坝基底应力、整体稳定性的作用。
3.2工艺流程
(1)成孔:摆好钻机,对准孔位,启动钻机进行钻孔至入岩10cm,钻进时下套管跟进。
(2)清孔:钻好孔后,下导管用高压清水对钻孔进行清洗,水压一般为0.2~0.4MPa,以便灌浆时水泥砂浆更易进入孔隙内。
(3)压水试验:通过进行压水试验,以取得堆石体渗透性资料。
(4)下灌浆导管:依据自下而上分段灌浆法的要求下好灌注导管。
(5)灌浆:灌浆严格按设计好的控制参数进行连续灌浆,达到设计要求时方可停止灌浆。灌浆时应按设计要求分序次进行灌浆。
4结语
20世纪以来,帷幕灌浆和充填灌浆一直是水工建筑物地基防渗处理的主要手段,对保证水工建筑物的安全运行起着重要作用。
参考文献:
[1]杨力.浅谈小湾大坝帷幕灌浆施工工艺[J].水利与建筑工程学报.2010(01)
[2]蔡胜伟.金沙县水银沟水库大坝帷幕灌浆施工方法总结[J].科技信息.2009(25)
前言
众所周知,水利工程是一项比较繁琐复杂的系统性工程,工程施工涉及领域比较广,施工工序比较复杂,施工周期较长,且在施工期间,也比较容易受到很多因素的影响。因此,为了保证水利工程施工质量符合相关标准要求,就必须根据水利工程的实际情况选择合适的水利施工技术。一般情况下,水利工程施工时比较容易受到地质条件的影响,导致其稳定性受到威胁,基于此,为了确保水利工程的质量,在施工过程中应用灌浆技术能够发挥良好的施工效果,具有重要的现实意义和作用。
1 水利施工技术的类型
我国水利工程在施工过程中涉及到的施工技术类型多种多样,施工内容也比较复杂,因此,根据水利工程的施工情况采用合适的施工技术类型,进而提高水利工程施工质量水平。
1.1 灌浆技术
灌浆技术是水利施工技术中的主要技术类型,在水利工程施工中占据着不可替代的地位。一般情况下,针对不同施工条件的水利工程所采用的灌浆技术也不尽相同,固结灌浆与帷幕灌浆是灌浆技术中的两种主要类型,所以要对实际水利施工情况进行考察和分析,进而应用具有针对性的灌浆技术。灌浆技术的应用主要是确保水利工程的稳定性和牢固性,具有重要的意义。目前,我国水利工程施工技术中的灌浆技术有很多种,施工人员要具体情况具体分析,以实际施工条件为准则来选取合适的灌浆技术,以此为水利工程施工质量提供技术保障。
1.2 先进仪器设备的使用
随着科学技术的不断创新和发展,以及我国工业化水平的不断提升,机械自动化以及先进仪器、计算机技术等得到快速普及和应用。在水利工程施工过程中,先进仪器的使用给水利施工带来了优异的效果。各种先进仪器设备的使用在改进科学理念和确保施工质量方面具有非常重要的作用,同时,还可以在极大程度上节约水利工程项目施工成本。另外,在水利施工时应用各种先进仪器设备,能够加快施工速度,减少施工周期,减少劳动力,从而提升水利工程的社会经济效益。就水利工程施工而言,主要应用的先进设备仪器重要有全球定位系统、精准的测量仪器等等。
1.3 CAD技术
CAD技术,即计算机辅助设计,利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作,自诞生以来得到广泛的普及和快速的应用,水利工程也不例外。在水利工程实际施工过程中,利用CAD技术可以帮助水利技术人员进行各项施工计划处理,充分发挥了软件的高效性,因此,CAD技术在水利施工中有着广泛的应用。在水利施工中应用CAD技术,可以将工程从各个角度进行精确和完善,并精确成图,进而提高水利工程施工的精确性。另外CAD技术的应用还可以有效降低水利施工的难度和复杂性,减少水利项目施工量,加快施工速率,减少成本支出,最终提高水利工程项目的经济性。
1.4 地理信息系统技术
在水利工程施工过程中采用地理信息系统技术,顾名思义,就是将水利工程中的施工和地理信息有效地结合起来。在水利工程施工时采用地理信息系统技术可以对施工现场的地质条件和水位信息进行精确的反映,进而确保水利项目的施工质量。地理信息系统技术可以通过精确的定位系统和先进高效的数据信息处理技术为水利施工现场的实际数据提供良好的保障,促使数据的采集、加工,以及输出过程更加精准化和高效化,从而为水利工程施工过程提供数据支持,并确保施工过程安全有效。
2 灌浆技术的应用
对于水利工程而言,地基施工是其中极其重要的一个环节,对水利施工质量具有不可小视的影响作用。一般情况下,由于水利工程项目的特殊性,导致其施工现场比较偏远,地质条件比较复杂,影响因素较多,所以水利工程中的地基施工难度较大。基于此,为了有效解决地基使施工困难问题,并确保地基的稳固性,就需要采用科学合理的施工技术,即灌浆技术。灌浆技术在水利工程施工中具有非常重要的作用和影响,下面结合具体工程实例进行详细论述。
2.1 工程背景
某综合型水利工程,流域面积较大,地质条件比较复杂,从上至下的地质条件均有所不同,从上至下分别为比较松软的土质、中粗砂垫层、密度比较大的卵石层、粘土夹杂着卵石的地层、粒径非常大的卵石层、结构比较完整的石英砂岩,针对这种地质条件复杂的水利施工现场,水利施工人员通过对施工现场的实际考察和研究,只有使用高压喷射灌浆与灌浆相结合的灌浆方式进行施工,才能确保地基施工质量,保障地基的稳定性和牢固性,从而为优化水利工程施工质量夯实基础。
2.2 施工设备
由于水利工程施工的难度较大,所以要使用合理的施工设备,其中所使用的钻孔机型号要加以注意,选取合适型号的地质钻机,并采用泥浆固壁回转钻进方式进行施工,同时根据不同地质条件选择相应的钻头。而对于高压喷射灌浆设备方面,根据水利工程的实际施工条件,要做出相应的调整和改进,以便水利施工可以顺利、健康开展。首先,要使用可以自动行走,且喷射管能够转动的高压喷射灌浆台车,以此施工人员的劳动量,加快施工时间。其次,使用流量大的高压灌浆设备。施工设备的合理选择可以使水利工程施工过程达到事半功倍的效果。
2.3 灌浆施工
灌浆施工的详细步骤如下:首先,开孔。施工人员确定施工孔号,并根据施工地点的实际地质条件选择合适的钻头,将施工地面进行平整清洁,在施工正式开始之前做好准备工作,明确心墙的厚度,得出精准数据,根据数据来确定旋喷墙的高程。其次,下套管。施工人员根据上一环节的心墙厚度以及旋喷墙的高程来计量套管的长度,以此避免在施工时对心墙产生破坏。最后,量取孔的深度,以此作为选取喷射管的长度,将喷射管下放到孔内,设定好喷射灌浆参数,以便于灌浆过程的顺利进行。需要注意的是,在灌浆过程中,相关人员要做好记录。灌浆环节完成之后,将套管取出,并用封孔桨进行封孔。
3 结束语
综上所述,水利施工技术对于水利工程质量具有不可小觑的影响,要想在水利工程施工中发挥出良好的施工技术效果,就需要采取合适的技术。灌浆技术作为水利施工技术之一,具有重要的作用,特别是针对地质条件复杂的水利工程,灌浆技术具有重要的作用。在采用灌浆技术进行施工时,首先要明确灌浆参数,其次是选取好施工设备,做好施工准备,最后进行灌浆施工。控制灌浆质量是保证地基的稳定性以及维护整体水利工程稳固性的前提。
参考文献
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在水利工程的建设中,由于天然的岩基和软基,在水利工程中造成很大的危害,不能满足建筑物对地基的承载力要求。必须采用灌浆防渗处理,排除影响工程安全的因素,减少渗漏损失,从而保证水利工程的建筑质量。
一、水利工程施工中的地基要求和地基处理方法
水工建筑物对地基基础的基本要求是:具有足够的强度,能够承受上部结构不传递的应力;具有足够的整体性和均一性,能够防止基础的滑动和不均匀沉陷;具有足够的抗渗性,能够避免发生严重的渗漏和渗透破坏;具有足够的耐久性,能够防止在地下水长期作用下发生侵蚀破坏。
基本方法有开挖、灌浆、防渗漏、桩基础、锚固、置换法、排水法以及挤实法。最常用的方法是开挖处理,即将不符合设计要求的覆盖层、风化破碎有缺陷的岩层挖掉。在这里我们来浅谈一下灌浆法。灌浆是利用灌浆泵的压力,通过钻孔、预埋管路或其他方式,把具有胶凝性质的材料(水泥)和掺和物(如黏土等)与水搅拌混合的浆液或化学溶液灌注到岩石、土层中的裂隙、洞穴或混凝土的裂缝、接缝内,以达到加固、防渗等工程目的的技术措施。
二、水利工程施工中的灌浆类型
按灌浆目的分类,主要有以下类型:帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆、接缝灌浆、回填灌浆等。(1).帷幕灌浆,是用浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙,形成防水幕,以减小渗流量或降低扬压力的灌浆。(2)固结灌浆,用浆液灌入岩体裂隙或破碎带,以提高岩体的整体性和抗变形能力的灌浆。(3)接触灌浆,通过浆液灌入混凝土与基岩或混凝土与钢板之间的缝隙,以增加接触面结合能力的灌浆。(4)接缝灌浆,通过埋设管路或其他方式将浆液灌入混凝土坝体的接缝,以改善传力条件增强坝体整体性的灌浆。(5)回填灌浆,用浆液填充混凝土与围堰或混凝土与钢板之间的空隙和孔洞,以增强围堰或结构的密实性灌浆。
三、水利工程施工中的灌浆方式和方法
目前用得最多的是传统双层立式慢速搅拌机和双桶平行搅拌机。现在国外已广泛使用涡流或旋流式高速搅拌机,其转速为1500~3000r/min。用高速搅拌机制浆,不仅速度快、效率高,而且制出的浆液分散性和稳定性高,质量好,能更好地注入裂隙。搅拌机的转速和拌合能力应分别与所及哦啊办浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应,并应能保证均匀、连续地拌制浆液,能够高效的保证工程项目按期完成。
1、灌浆方式有纯压式和循环式两种。(1)纯压式灌浆是指浆液注入孔段内和岩体裂隙中,不再返回的灌浆方式。这种方式设备简单,操作方便;但浆液流动速度较慢,容易沉淀,堵塞岩层缝隙和管路,多用于吸浆量大,并有大裂隙存在和孔深不超过15m的情况。(2)循环式灌浆是指浆液通过射浆管注入孔段内,部分浆液渗入到岩体裂隙中,部分浆液通过回浆管返回,保持孔段内的浆液呈循环流动状态的灌浆方式。这种方式一方面是浆液保持流动状态,可防止水泥沉淀,灌浆效果好;另一方面可以根据进浆和回浆液比重的差值,判断岩层吸收水泥的情况。
2、灌浆方法分为五种。全孔一次灌浆法、自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法和孔口封闭灌浆法等。(1)全孔一次灌浆法是将孔一次钻完,全孔段一次灌浆。这种方法施工简便,多用于孔深不深,地质条件比较良好,基岩比较完整的情况。(2)自上而下分段灌浆法是从上向下逐段进行钻孔,逐段安装灌浆塞进行灌浆,直至孔底的灌浆方法。(3)自下而上分段灌浆法是将灌浆孔一次钻到底,然后从钻孔的底部往上,逐段安装灌浆塞进行灌浆,直至孔口的灌浆方法。(4)综合灌浆法是在钻孔的某段采用自上而下分段灌浆,另一些采用自下而上分段灌浆的方法。(5)孔口封闭灌浆法是在钻孔的孔口安装孔口管,自上而下分段钻孔和灌浆,各段灌浆时都在孔口安装孔口封闭器进行灌浆的方法。灌浆孔的基岩段长小于6m时,可采用全孔一次灌浆法;大于6m时,可采用自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法和孔口封闭灌浆法。
四、水利工程施工中的灌浆结束标准和封孔方法
1、灌浆结束标准。采用自上而下分段灌浆法时,在规定的压力下,当注入率不大于0.4L/min时,继续灌注60min,或不大于1L/min时,继续灌注90min,灌浆可以结束。采用自下而上分段灌浆法时,继续灌注的时间可相应地减少为30min和60min,灌浆可以结束。
2、封孔方法。采用自上而下分段灌浆法时,灌浆孔封孔应采用“分段压力灌浆封孔法”;采用自下而上分段灌浆法时,应采用“置换和压力灌浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。
五、特殊情况处理
灌浆过程中,发现冒浆漏浆,应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。发生串浆时,如串浆孔具备灌浆条件,可以同时进行灌浆。应一泵灌一孔。否则应将串浆孔用塞塞住,待灌浆孔灌浆结束后,再对串浆孔并行扫孔、冲洗,而后继续钻进和灌浆。灌浆工作必须连续进行,若因故中断,应及早恢复灌浆。否则应立即冲洗钻孔,而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效,则应进行扫孔,而后恢复灌浆。恢复灌浆时,应使用开灌等级的水泥进行灌注。如注入率与中断前的相近,即可改用中断前等级的水泥浆继续灌注;如注入率较快中断前减少较多,则浆液应逐级加浓继续灌注。恢复灌浆后,如注入率较快中断前减少很多,且在短时间内停止吸浆,应采取补救措施。
六、水利工程灌浆施工的质量检查
灌浆质量检查应以检查孔压水试验成果为主,结合对竣工资料和测试成果的分析,综合评定。灌浆检查孔应在下述部位布置:(1)帷幕中心线上。(2)岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位。(3)钻孔偏斜过大、灌浆情况不正常以及分析资料认为对灌浆质量有影响的部位。灌浆检查孔的数量宜为灌浆孔总数的10%。一个坝段或一个单元工程内,至少应布置一个检查孔;检查孔压水试验应在该部位灌浆结束后14d后进行;同时应自上而下分段卡塞进行压水试验,试验采用五点法或单点法。检查孔压水试验结束后,按技术要求进行灌浆和封孔;检查孔应采取岩芯,计算获得率并加以描述。
结束语
水利工程作为国家的基础设施,对促进国民经济发展以及社会稳定性起着关键性的作用。同时任何建筑工程的施工都要对地基做处理,地基的处理方式受到不同地质等因素的影响,采用灌浆的方法也不同,为了保证水利工程的质量,在对地基处理的时候需要选择正确的处理方法。
参考文献
中图分类号:TV543 文章编号:1009-2374(2015)21-0129-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.21.064
水利中的坝基固结灌浆和帷幕灌浆施工技术对水利运行来说尤为重要,表现出了多种优点,最大程度上可以抵御洪涝灾害的发生,与此同时还可以在很大程度上改善下游的航运环境,可以利用它进行发电,为我国的发电节约更多能源。水利坝基固结灌浆和帷幕灌浆的工程有比较大的规模,施工技术也呈现出多样化,需要根据不同的施工环境对施工方法进行具体的选择。在施工过程中应对坝基质量进行必要的分级,可以更好地对施工进行处理。为了更好地对坝基固结灌浆施工技术进行分析,可以结合实际施工工程来进行必要的研究,这样能够更好地促进施工技术得到提高。
1 工程基本情况
水利工程的建设对我国来说意义重大,它肩负着人们最基本的生活用水问题,以辽宁沈阳水利工程为例,流域面积在100km2,主沟道长约25km左右,有良好的植被体系;坝基形式是土坝,河底高程为1042.7m。
2 坝基固结灌浆施工技术及技术要求
2.1 施工设备以及施工工艺
该水库受到辽沈地区环境的影响,坝基固结灌浆的施工方法主要采用的是自上而下孔内循环分段式灌浆。根据河床的上下游河段进行施工,随着施工的进度,大坝中的碾压高度随之升高,在进行灌浆施工中,必须严格控制固结灌浆孔,固结灌浆孔应达到5m。在对其进行灌注时需要按照序孔的顺利进行灌注。灌浆施工设备包括了液压钻孔、气囊式灌浆塞和3SNS型灌浆泵,在进行压水的过程中采用的设备是LJ―Ⅲ型灌浆自动记录仪,它会自动对压水情况进行记录。
2.2 固结灌浆相关的技术要求
(1)该工程中,坝基固结灌浆施工所用的水泥是普通硅酸盐水泥,所使用的粉煤灰是二级产品。(2)在施工的过程中,最大程度上使浆液的压力达到标准压力,如果在注入的过程中出现较大的注入率,应及时对其进行分级升压方法,达到最大压力之前应对灌浆压力进行合理确定。(3)在进行灌浆时,需要把握好水和浆的比例,很多情况下水和浆的比例应控制在0.6∶1,在灌注时如果出现大量吸浆的情况,应根据不同的情况进行变桨,在保证水和浆的比例达到0.6∶1的前提下注浆量大于300L,或者注入1h后注入率没有发生变化,可以把水和浆的比例调整到0.5∶1。(4)如果灌浆压力保持不变,注入率小于1.0L/min时,可以继续灌注30分钟结束。
3 水库坝基帷幕灌浆施工技术
3.1 钻孔技巧
坝基帷幕灌浆中的钻孔技术在坝基施工中非常重要,孔径应≤91mm,终孔孔径应>56mm,帷幕灌浆在进行钻孔时需要钻孔测斜,并采用专用的测量仪对其进行必要的测量,每5~10m进行一次测量,对孔斜的要求不是很高,但是也要符合一定的规范要求。
3.2 抬动观测技巧
在进行灌浆之前,需要进行地面抬动变形观测,观测的开始工作就是钻孔冲洗,直到灌浆结束为止,专业人员需要对整个灌浆进行必要的观测,观测频率比较高,
一般每隔10min需要观测一次,并且做好观测记录。
3.3 冲洗技巧
在对钻孔进行灌浆之前,需要对孔壁利用水流进行冲洗,等到清净之后延长10min的水流,彻底对孔壁进行冲洗。裂缝的冲洗采用的是灌浆压力水,如果水压大于110MPa时,应及时把压力调整到110MPa。
3.4 压水试验技巧
孔壁和裂缝冲洗完毕之后,需要进行必要的压水试验,水的压力需要保持在灌浆压力的80%,如果压力值大于1.00MPa时,应及时把其调整到1.00MPa。
3.5 灌浆技巧
灌浆有很高的要求,在很多情况下对水灰的比例有严格控制,主要有几个比例范围:2∶1、5∶1、0.60∶1,这些都进行了标准化,灌浆可以运用由稀到浓的方法来调整。
4 帷幕灌浆的施工质量管理
4.1 各次序孔透水率分析
坝基帷幕灌浆工程中的段次数量和钻孔数量分别为693和93,q是灌注前压水试验成果透水率。
4.2 检查孔压水成果
坝基帷幕灌浆分部工程灌浆孔数量是99,检查孔压水77段,有11个孔的布置是工程师全面负责。透水率的最大值和最小值都在标准范围之内。
5 结语
通过对某水利机构进行分析可以看出,坝基固结灌浆和帷幕灌浆在水利工程中占据着非常重要的位置,坝基固结灌浆方式能够在很大程度上降低施工量,与此同时对混凝土钢筋切割的工作量进行最大程度上的降低。在施工过程中,随着施工的顺利进行,设备搬迁的次数大大降低,不会带来由于设备的搬迁而出现环境污染的情况,能够很好地预防水管的断裂情况。
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0前言
在我国水利工程建设的过程中,由于水利工程承担的责任不同,分布不同,就导致了我国的水利工程在建设规模以及建设质量上存在较大的差异。目前我国水利工程施工建设主要还是以中型以及小型的水利工程施工为主。经过我国多年的施工建设,我国在水利工程施工的过程中适用于河坝建设以及水库建设的天然基础非常少,因此我们在进行水利工程施工的过程中要通过相应的技术处理来保证水利工程施工过程中的基础符合施工要求。在水利工程基础施工的过程中,为了有效地保证施工过程中的稳定性,我们要通过相应的加固手段来实现稳定性。在水利工程施工的过程中,渗漏问题是一个非常棘手的问题,很难在施工的过程中给予根除,渗漏问题如果没有得到有效妥善地处理和解决,就会造成非常严重的后果,不仅影响水利工程的施工质量,同时还能够引起安全事故,因此在水利工程施工建设的过程中,我们要针对渗漏问题进行详细的处理。作为目前较好处理渗漏以及基础施工的技术手段,灌浆施工技术直接能够影响整个工程的稳定性和可靠性,同时还能够影响水利工程的后期使用和维护。因此我们在实际的灌浆施工过程中要根据不同的施工地质,施工气候以及施工功能要求来针对性地进行灌浆施工的方案设定和施工。在实际的灌浆施工中,我们要求现场的施工人员以及技术人员要把控施工的工程特点,要选择最恰当的施工手段和技术来进行灌浆施工。
1水利工程施工中常见的集中灌浆施工技术
1.1水利工程灌浆施工技术中的无塞灌浆施工技术
在水利工程灌浆施工时,无塞灌浆施工技术称之为孔口密封施工灌浆技术,这一灌浆施工的最大特点在于能够自上而下灌浆施工,循环式的灌浆施工,在灌浆施工的过程中不需要等待灌浆凝结。正是有了上述的3个特点,无塞灌浆施工技术在应用的过程中还是非常广泛的。无塞灌浆施工技术的施工流程如下:在灌浆施工前期,我们要进行钻孔施工,钻孔的施工规格是有严格限制的,要保证帐幕灌浆的施工要求。在打孔结束之后,我们不需要放置复杂的施工灌浆塞进行灌浆,我们只需要应用一根无缝钢管来进行灌浆,在灌浆的时候射浆管可以用无缝钢管代替。无塞灌浆施工技术同常规的灌浆技术最大的不同在于回浆管的不同,无塞灌浆施工技术应用钻杆以及L壁之间的施工孔隙作为回浆管,这样能够有效地实现顺利回浆。
1.2水利工程灌浆施工技术中的混凝土裂缝施工灌浆技术
作为水利工程灌浆施工技术的一项重要组成,混凝土裂缝施工灌浆技术近年来应用也是非常的广泛,同时在施工效果上也非常明显。混凝土裂缝施工灌浆技术最早应用在水利工程大坝灌浆施工中。但是大坝工程灌浆施工最开始并不是应用混凝土裂缝施工灌浆技术,这一项技术也是从其他建筑行业引进到水利工程的施工中。经过多年的实践,混凝土裂缝施工灌浆技术尤其是环氧混凝土裂缝施工技术在可行性上已经得到了充分的认证,同时在经济性上也非常突出。目前混凝土裂缝施工灌浆施工技术最主要的用途在于水利工程的堵漏以及加固施工中。
1.3水利工程灌浆施工技术中的诱导灌浆施工技术
在水利工程施工的过程中,我们可以根据施工条件的不同,来针对性地进行灌浆施工技术的设计。我们可以灌浆施工技术设计的过程中设计一种灌浆施工技术,这一技术既能够有效地抵挡住侧面的压力,同时还能够起到很好的防渗效果,这样的灌浆帷幕施工工程不仅能够有效地实现灌浆施工,同时还能够控制浆液的实际流动方向和范围。诱导灌浆施工技术就是这样的一项施工技术,这一技术的实施能够更好地实现基础加固以及基础防渗的效果。从另一个角度来看,诱导灌浆施工技术是一种化学灌浆施工技术,在应用的过程中我们需要注意的事项很多,因此只有在特殊要求的工程施工中,我们才能够应用诱导灌浆施工技术。
2水利工程灌浆施工的主要施工环节
2.1水利工程灌溉施工技术中的钻孔施工
在水利工程灌浆施工的过程中,我们首先要进行钻孔施工。在钻孔施工的过程中,我们要保证钻孔的垂直度,因此在钻孔施工的时候,要测量钻孔的倾斜度。钻孔施工的斜度测量要分批进行,一旦钻孔的斜度超出了灌浆施工的技术要求,就要采取措施保证钻孔的垂直度。在钻孔施工的时候,我们要根据不同钻孔岩石的特性以及完整性来针对性地选择钻孔设备以及钻头。目前我国水利工程在钻孔施工中,最常用的钻头材质有两种,一种是硬质合金钻头,一种是金刚石材质钻头。
2.2水利工程灌浆施工技术中的冲洗施工
为了保证灌浆施工的施工质量,在钻孔施工完成之后,我们要进行成孔的清理,将成孔中残余的杂质以及成孔壁中的填充物利用高压水枪来清洗干净,直到冲洗水变得干净为止。同时在清洗施工的时候,我们要保证成孔壁中的填充物清理干净。冲洗施工可以根据冲洗孔的数量。分为单孔冲洗施工以及多孔冲洗施工,同时我们还可以根据施工方法的不同,分为脉动冲洗施工,压力水冲洗施工以及压气抽水施工。
2.3水利工程灌浆施工技术中的压水施工
在灌浆施工的时候,我们为了有效地了解和掌握钻孔岩石的具体渗透问题,我们就要在灌浆施工前期进行压水施工。压水施工主要是通过压水的压力来分析压水量同压水时间之间的关系。这样能够通过一定的方式来计算出岩石的压水特性,通过压水特性的对比来分析出岩石的渗漏情况。
2.4水利工程灌浆施工技术中的灌浆施工
0 引言
近些年,我国水利工程取得了很好的成绩,在提高人们生活水平、促进国民经济发展等方面做出了重大贡献。在实际工程建设中,受自然环境、施工工艺等因素限制,软土地基和渗漏现象较为常见,严重影响着工程质量,甚至威胁到周边人民的安全。灌浆施工技术是目前防渗加固中比较常用的方法,直接影响着水利工程的质量。然而在实际中,该技术的操作有些难度,由于各地的气候或地理条件都各不相同,加上现场施工时的技术参数等很多因素也有差异,因此,施工技术人员需对整个工程有全面、正确的了解,根据实际情况做出最佳选择。
1 灌浆施工技术的重要性
水利工程与国家发展紧密联系,具有很大的社会价值,其首要功能是为社会服务,满足人们的基本用水需求,同时在旱季可以为农耕提供便利的浇灌条件,在汛期能够起到防洪的作用。我国地域广阔,地形地貌复杂多样,水利工程以中小型居多,且分布较为分散,所以在很多方面都会呈现出很大不同。如今土地资源紧张,适合用以水库、河坝建设的地基越来越少,工程的稳定性和安全性是当前最应值得重视的问题。此外,长期的使用很容易引起建筑物老化,从而发生渗透现象,一旦发生渗透甚至决堤,会对周边人们的生命构成威胁,因此必须加固地基,做好防渗处理工作。 而灌浆施工技术是最好的选择,必须予以高度重视。
2 灌浆施工质量控制
2.1施工准备
首先应对当地的地质地貌进行勘探,收集其他有用的信息,然后结合工程要求制定相应的施工方案及安全防范措施。同时组织施工作业人员,对其展开培训,认真学习规范的操作程序,熟记相关的安全规定,最后有技术负责人等对施工人员进行安全技术交底工作。
2.2基本要求
首先需要有明确的分工,不管是搅拌机,还是钻机,都需要至少两个人一起操作,禁止单人操作,保证施工人员各司其职、各担其责。其次,在机械的运行中,尽量不要展开修理工作,如遇停电,应拉下开关。自然因素对施工会有一定的影响,如在大风条件下,需将钻架苫布卸下,以免被刮破,同时检查钻架的稳定牢固性,工作停止后,务必要切断所有电源、熄灭一切火源,保管好重要设施器材,对一些精密仪器,应安全撤离现场。在汛期或遇到洪水时,施工现场必须加强警戒,并实时收集掌握气象、水文等信息,做充足防范应急措施。
2.3钻孔技术
钻孔环节在灌浆施工中尤为关键,对钻孔的要求也极为严格。首先,不管是直孔,还是孔壁,必须具备良好的笔直性和足够的均匀度。其次,在施工中,应制定一套合理可行的程序,严格按照规定进行操作。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,如果吸水量达到要求,便可省去后续孔的灌浆工作。此外,钻孔过程中会留下许多岩粉或其他杂质,在灌浆施开始前,必须对裂隙进行清理,彻底中冲洗掉其中的岩粉,保持孔的干净。
在钻具升降的过程中,需要注意几点,操作人员应对天车、空口及卷扬机等加以重视;卷扬机在运行中,应注意动作的和缓,不能猛刹猛放,禁止用手直接拉钢丝绳,如缠绕不规则,应用木棒或其他物进行拨动。如有坍塌现象,必须减缓速度。
2.4孔位布置
一般而言,最适宜的孔位是 3孔到 5孔。在实际施工中,需要根据施工现场情况,结合裂缝大小、混凝土面板尺寸以及施工设施等条件综合考虑。灌浆程序应该按由远及近的顺序进行。对于灌浆孔的大小,一般为5cm左右,但关键要和灌注嘴相适应。而对灌浆压力的控制,主要依据混凝土板的损耗以及脱空现状来做决定。一旦浆液在接缝处出现,或在其他孔冒出,必须立刻停止注浆工作,此时此孔注浆作业已经完成。
2.5灌浆准备
灌浆施工之前,需要仔细检查搅拌机或其他设施,保证不会发生堵塞的情况,因为灌浆工作必须一气呵成,不能间歇停顿。搅拌机则鼻祖放在平稳的地方,保证其处于平稳状态,传动装置中的防护罩要安全可靠。搅拌机启动后才能加入水泥,运行中如有杂物产生,禁止直接用手去清理,需等到停机后。浆体应具备较好的可泵性和保水性,因此经常在灌浆前,对浆体有一定的处理,比如将其做成立方体模型,养护七天后,全面检查其抗压力度,如果符合规定,则满足技术要求,可以使用。此外,在施工过程中,为预防出现浆体干缩的状况,可在浆液中掺加适量的膨化剂。高压调节阀必须设置有防护装置,工作人员也需做好安全防范措施,佩戴防护镜等。
2.6灌浆方式
通常有两种灌浆方式,一是循环式,有孔口循环、孔内循环两种,保持浆液的一直流动,进而减少颗粒的沉淀率,以提升施工质量;二是纯压式,操作比较简单,借助导管将液体导入到钻孔即可,其不足之处在于裂缝很难被填满,从而对施工质量有所影响,因此,其适宜的应用范围多为裂隙较大的岩石层。
2.7灌浆保护
灌浆工作完成,需要进行检查养护,而且需要大约一个月的时间 。如钻孔的检查,为检验其是否符合要求,经常需要进行压水试验,对各种参数仔细分析,但压水试验只是检验的一种方法。在评价灌浆质量时,通常还需要对其他因素进行考虑: ①在进行蓄水之前,对工程的原始记录进行仔细检查,并对灌浆资料记载等进行仔细分析;②建立检查孔对其进行检查,不管是帷幕灌浆,还是固结灌浆,都应该去除岩心来检查胶结现状 ,对于所设立的检查孔都需要进行压水实验。如果是帷幕灌浆方式,还需要检查钻孔的数量,数量确定是根据灌浆孔的十分之一进行设置,固结灌浆的比例按照 20:1进行设置。对于检查孔的直径,帷幕灌浆的检查孔通常会控制在110mm之内,而固结灌浆方式的检查孔多在1 4 0mm以内;③在对钻孔通过压水试验时,需要根据实验技术规范来进行,一般可分三段来进行。在进行实验之前需要用超过水压 1.5倍的设计水压来进行冲洗作业,这样可以获得更为稳定的流量。
3 结束语
水利工程意义重大,但容易出现问题,灌浆技术是水利工程中的常见方法,在实施过程中较为复杂,由于受到不同因素的影响,施工方式的繁杂多样,再加上施工顺序等,都会对施工质量产生不同程度的影响,稍有不当,就会严重影响工程质量。因此,必须做好质量控制工作,运用科学合理的灌浆技术,来保证水利水电工可以更好的提供各种功能服务。
参考文献
[1] 胡德舜.浅析水利工程灌浆施工技术[J].中国高新科技企业,2012,34(18):140-142
[2] 彭彦涛.水利工程灌浆施工安全技术[J].科学与财富,2012,21(2):230-232
Abstract: water conservancy project construction grouting is a complicated process, to finish the grouting construction work, must for grouting materials, grouting method of detailed analysis research, again according to the actual needs of engineering on the material and the construction technology for the adjustment of science. So that we can guarantee the quality of the grouting construction, to ensure the quality of the water conservancy project.
Keywords: water conservancy projects; Grouting construction
中图分类号:TV文献标识码:A 文章编号:
引言:灌浆施工过程是一个复杂的系统工程 ,灌浆质量的好坏直接影响水利工程的成败。由于灌浆工程属隐蔽性工程, 情况复杂,千差万别,灌浆材料和施工种类较多,在灌浆施工技术应用到水利工程中时,应根据工程的实际情况采取正确的材料和方法,并在施工过程中逐步了解地质条件和灌浆效果,在灌浆过程中进一步修改、补充和完善灌浆工艺,以保证水利工程的整体施工质量。
1灌浆材料
1.1水泥灌浆
水泥灌浆具有胶凝性好、结石强度高、施工方便、成本低等特点,因此在水利灌浆工程施工中得到了广泛的应用。为了保证工程的质量,要求用颗粒细、稳定性好、胶结性强、耐久性好的水泥作为灌浆水泥。主要用硅酸盐大坝水泥或普通硅酸盐水泥,当然如果情况特殊,也可采用特种水泥如抗酸水泥等。水泥的细度是决定灌浆效果的重要因素。灌浆的生效,要求水泥颗粒的粒径要小于裂隙宽度的1/3~1/5。因为细粒水泥的浆液较为稳定,不易沉淀分离,水化反应充分,强度高,胶结牢固,而且更易于灌入细小的裂缝。而如果裂隙较大,则可以掺入一些砂、粘土及拌煤灰等惰性材料。
1.2粘土灌浆
遇水能迅速分解,吸水膨胀并有一定的稳定性和粘结力的粘土,才符合灌浆粘性土的要求。灌浆用的粘土浆,一般将土料浸泡、搅拌、筛滤净化之后拌制而成。为改善浆液的胶结性能,提高结石强度,加速固结,且在水下也能继续凝固,帷幕灌浆,一般多采用水泥粘土浆,而较少用纯粘土浆。浆液的配比是根据帷幕的设计要求而定的。
1.3化学灌浆
化学灌浆以高分子为主要材料配制而成的溶液作为浆液,是一种新型的灌浆。化学浆液具有较好的防渗、堵漏和补强加固功能,常用的化学灌浆材料有环氧树脂、水玻璃、铬木素、甲凝、丙凝和聚氨院浆液等。但是,由于化学灌浆材料大多带有毒性,会污染环境,而且施工工艺复杂,价格也较贵,所以在使用上受到一定的限制。
2岩基灌浆
岩基灌浆有固结灌浆、帷幕灌浆和接触灌浆这三类。固结灌浆涉及的平面范围大,孔深一般在5-10m之间。其目的是将坝基裂隙岩石胶结起来,以提高其整体性、均匀性和承载能力。帷幕灌浆是在坝基偏上游部位进行1~3排深孔灌浆,充填和胶结裂隙,构成一道不透水的帐幕,可以减少坝基渗漏,并降低坝底扬压力。为加强结合,提高坝体的抗滑稳定性,防止岩面集中渗漏并增加岩基表面的固结强度,一般采用接触灌浆,即在坝体与岩基的结合面上进行灌浆。灌浆施工一般可以分为钻孔、冲洗、压水试验、灌浆四个工序。
2.1钻孔
灌浆孔一般用回转式钻机钻成,孔深小于10m的,也可用风钻或架钻进行。
因为钻孔的质量直接影响着灌浆的质量,因此,为保证灌浆的质量,就要确保孔向、扎深的设计符合要求,保证钻径上下均匀,孔壁平整,这样可以使灌浆塞易于卡紧,而且在灌浆时不会产生返浆。而且如果钻孔的岩粉细屑少,就可以减少堵塞孔壁裂隙的情况。而钻孔方向不能偏斜,钻孔深度也要达到标准,否则帷幕灌浆可能会出现缺口,留下漏水通道,会大大降低防渗的效果。
2.2冲洗
因为钻孔后会有岩粉残留在孔底和孔壁上,因此为了保证灌浆的质量,必须对岩层裂隙和孔洞进行冲洗,把岩粉冲出孔外。冲洗顺序应是先冲洗钻孔,再冲洗岩层裂缝。为了提高冲洗效率和质量,可以用压力水冲洗。如用压力水和压缩空气轮流冲洗或混合冲洗。在冲洗时,应该注意把冲洗的压力控制在同孔段灌浆压力的80%左右,尽量避免引起裂缝扩张和岩层的松动、变形,钻孔冲洗装置如图1所示。
一般来说,为了让孔内回水的流速可以有效的将留在孔内的岩粉冲洗干净,可以采用风、水联合冲洗或由导管通入大流量水流从孔底向孔外冲洗的方法。当地下水位高时,也可使用扬水冲洗,即将钻孔敞口而将通气管宜插孔底,压入高压空气,顺利实现清洗工作。而在冲洗岩层裂缝时,可以采用单孔和群孔冲洗这两种方法。单孔冲洗,可以将充填挤到灌浆范围以外或沿裂隙冲出地面。而群孔冲洗是同时对几个孔压入水或气,使孔间裂隙中的充填物从敞口孔中带出地面。为了提高冲洗效果,可在冲洗液中加入适量化学药物如碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢铀等,以促进泥质充填物的溶解。
2.3压水试验
为了给岩基灌浆的施工设计提供必要的依据,可通过单位吸水率的测定来了解岩层的渗透性能,即在灌浆前进行压水试验。而在灌浆后,也可以通过压水试验,检查灌浆的质量和效果。
3灌浆施工
3.1灌浆方法
以灌浆时浆液是否部分返回地面和重复使用为依据,灌浆方法可以分为纯压式和循环式两种,如图2所示。
纯压式设备简单,操作方便,只需采用单根灌浆管,在浆液压入钻孔后,完成在间缝隙的扩散,但其浆液流速小,如果灌浆材料是粒状,则会容易产生沉淀并堵塞岩隙和管道,影响灌浆质量。在吸浆量大,有大裂隙存在和孔深不超过12~15m,以及化学浆材都是稀溶液,中途沉淀情况较少的情况下,一般都采用纯压法。而循环式灌浆法则多用于水泥和粘土灌浆,就是把浆液压入钻孔后,让一部分进入岩隙,另一部分则由回浆管返回拌浆筒中搅拌后再用。使用这种方法可根据进浆与回浆浆液的比重差值,判断岩层吸浆情况.而且浆液始终保持循环流动不沉淀,撵浆效果也比较好。
而按照灌浆顺序,灌浆方法又可分为四种:全孔一次溜浆法、自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法和综合灌浆法。
①全孔一次灌浆法。这种方法施工简单,就是将灌浆孔一次钻至全深,灌浆塞置于孔口,一次完成全孔灌浆。但这种方法的灌浆效果较差,使用范围也较窄,仅适于孔深不超过lOm、岩隙少、透水性不大的情况。
②自上而下分段灌浆法。就是将孔深分为段长3~5m的若干段,自上而下钻一段灌一段。在上一段浆液凝固后再钻并灌下一段。如此反复,直至完成。如果地质条件差、岩层破碎、竖向节理裂隙发育,而且灌浆质量要求较高,就采用这种方法。这种灌浆方法可以根据段深的加大,不断地增加灌浆压力,提高灌浆质量,而且当上部灌实后形成完整结石后,在灌下部时,地面也不会冒浆,岩层不会被抬动。此外,采用分段钻灌,进行分段压水试验,更有利于判断各段灌浆质量。但是由于钻机移动次数较多,钻孔工作量大,持凝时间长,所以工作效率低。
③自下而上分段灌浆法。即一次将孔钻至全深,然后自下而上逐段灌浆。这种方法工作量小,施工简便、工效高,但是使用时有所限制,如当上部岩隙多,地层易松动,易冒浆时,就不宜使用,只有当岩层较完整,裂隙少或岩层倾角小于地面且不易留浆时才采用。
④综合灌浆法。实际工作中,岩层多是上部裂隙多而下部完整。因此,在实际工作中可以根据施工的现场情况,兼取以上两法的优点,即上部采用自上而下、下部采用自下而上的钻灌方法。
3.2灌浆压力
所谓灌浆压力指的是灌浆时灌浆段中心处浆液承受的实际压力。为了使浆液更好地压入细小裂缝,并增大浆液的扩散半径,析出多余的水分,提高强浆结石的密实度,可以提高灌浆压力,以有效提高防渗和固结质量。但是如果压力过高,就有可能出现裂缝扩大或抬动上部岩层和坝体的情况,而且浆液也可能会压出应灌范围外,造成浪费。因此,对压力的控制要适当。
3.3浆液浓度的控制
为保证灌浆的质量,在灌浆过程中,必须根据吸浆量的变化情况及时调整浆液的浓度。一般来说稀浆流动性较好,但可能会出现浆液扩散到施工范围以外,造成材料浪费,而且当浆液凝固时其收缩性大,容易造成水泥结石与岩石缝面的分离。而稠浆凝固时收缩小,与缝面粘结较好,防渗、固结质量相对提高。但是,其流动性差,扩散范围小,细小裂缝一般很难灌进去。因此。控制浆液的浓度至关重要,在施工中应该根据实际情况进行调整。在进行浆液浓度的变换时,可以根据每一级浓度的浆液灌入量进行控制。即当某一级浓度的浆液灌入量已达到限量标准,但此时灌浆压力及吸浆量却都没有明显改变时,就换浓一级浆液灌注。而当变浓后吸浆量突然显著下降或灌浆压力突然上升时,则说明变浓不适当,应迅速恢复原浓度继续灌注。
4结语
灌浆施工质量的好坏直接影响到水利工程的质量,因此,在水利工程施工建设中必须重视水利工程灌浆施工的质量,以保证工程的整体建设。
参考文献: