水庫固結(jié)灌漿施工工藝探索

時間:2022-10-09 09:52:22

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水庫固結(jié)灌漿施工工藝探索

【摘要】近年來,隨著各大水利工程的相繼建造,固結(jié)灌漿技術(shù)憑借其強大的穩(wěn)定性和實用性被廣泛應(yīng)用于水利樞紐工程的基礎(chǔ)建設(shè)中。在水庫的修建過程當(dāng)中,應(yīng)注意根據(jù)水庫施工地點的實際情況選擇適宜的施工工藝和建設(shè)方案,保證水庫在投入使用之后可以滿足對其功能的需要,通過先進的施工工藝延長水庫的使用壽命,降低養(yǎng)護成本。本文對水庫固結(jié)灌漿施工工藝、技術(shù)、方法,以及特殊情況處理作了詳細介紹。

【關(guān)鍵詞】水庫工程;固結(jié)灌漿;施工工藝

固結(jié)灌漿技術(shù)是一項專業(yè)性、實踐性較強的施工技藝。在施工過程中,固結(jié)灌漿技術(shù)對施工工人的施工技術(shù)及操作經(jīng)驗都有很高的要求,加之固結(jié)灌漿工藝的操作過程本身較為復(fù)雜,所以在施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)各種問題。這就需要施工企業(yè)在建設(shè)過程當(dāng)中,充分考慮施工地點的具體地質(zhì)情況,結(jié)合已有建設(shè)經(jīng)驗,完成對水庫的前期設(shè)計和施工,不斷提升施工工藝,保證水庫固結(jié)灌漿的工程質(zhì)量。

1固結(jié)灌漿施工工藝概述

固結(jié)灌漿技術(shù)的使用能夠有效改善節(jié)理裂隙的發(fā)育情況,更能提升巖石的物理力學(xué)性能。在施工過程中使用固結(jié)灌漿技術(shù)主要有以下幾方面的考慮:首先提升巖石的整體性、抗壓性能以及均質(zhì)性等多方面的不同性能,從而有效減少巖石發(fā)生形變以及不均勻沉降的情況出現(xiàn),進而提升整個施工工程的穩(wěn)定性。固結(jié)灌漿施工工藝是灌漿技術(shù)的重要組成部分。在巖石整體性不高,破碎部分較大的巖石中開鑿隧洞時,為了降低巖石層坍塌或者滲漏的風(fēng)險,可以在開挖之前,在一定范圍內(nèi)的斜孔或者水平孔中進行灌漿作業(yè),在土石材質(zhì)的堤壩底部位置設(shè)置混凝土墊層,在設(shè)置墊層之前為了保證混凝土地層的防滲、抗壓性能,需要進行固結(jié)灌漿施工,為了使固結(jié)灌注發(fā)揮最大的效用,提升整體施工建設(shè)的質(zhì)量,還應(yīng)在巖石表層澆筑混凝土蓋板[1]。

2水庫固結(jié)灌漿施工技術(shù)

2.1灌漿材料。在進行灌注之前,必須對灌注使用的材料進行嚴格的質(zhì)量檢查,在確保灌注材料的性能能夠滿足設(shè)計需要以及施工建設(shè)質(zhì)量之后,才可以將施工材料送達施工地點,且在這一過程中應(yīng)保證所有施工材料具有相關(guān)質(zhì)量檢查認定證書,在經(jīng)過嚴格的審查以及驗收工作之后應(yīng)將建設(shè)材料和質(zhì)量認定書一同交到監(jiān)理工程師的手中。a.水泥。用于水利工程建設(shè)的水泥必須符合本行業(yè)的相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。在對水泥進行保存的過程中,應(yīng)妥善做好水泥的防潮工作。在使用過程中,應(yīng)盡量縮短水泥的存放時間,以確保水泥的質(zhì)量,水泥作為制漿的重要材料,其質(zhì)量的好壞直接影響成漿效果。b.灌漿用水。灌漿用水可以就近直接引用附近的自然水源,但是必須保證其水質(zhì)符合混凝土所需標(biāo)準(zhǔn)。c.水灰比例。普通漿液的水灰比例常采用3∶1、2∶1、1∶1、0.6∶14的標(biāo)準(zhǔn)比例,開始灌漿的水灰比例常選擇3∶1,且在灌漿之前,應(yīng)確保各級水灰比漿液的流動性、密度、沉降穩(wěn)定性、析水率以及強度都能滿足施工質(zhì)量的需要[2]。2.2制漿。在進行制漿工序之前,首先應(yīng)根據(jù)相關(guān)操作標(biāo)準(zhǔn)進行實際計量,計量過程中產(chǎn)生的誤差應(yīng)保證5%以內(nèi)。最后根據(jù)設(shè)備屬性以及材料配比選擇適合的攪拌時間。其中,高速攪拌器的攪拌時間應(yīng)超過30s,普通攪拌設(shè)備的攪拌時間為3min以上[3]。在制漿過程中應(yīng)掌握好漿液溫度,以此保證漿液性狀符合建設(shè)需要。

3固結(jié)灌漿施工方法

3.1鉆孔鉆孔施工應(yīng)根據(jù)施工需要選擇相應(yīng)的鉆孔機,在施工過程中經(jīng)常使用地質(zhì)回轉(zhuǎn)式電動液壓鉆機,此種鉆機鉆頭為硬質(zhì)鋁合金鉆頭,且開孔孔徑為91mm,終孔孔徑為75mm,在鉆孔過程中應(yīng)嚴格根據(jù)設(shè)計圖紙進行鉆孔,且應(yīng)嚴格控制孔位偏差,孔深、孔距都應(yīng)符合設(shè)計圖紙相關(guān)要求,為了保證鉆孔方向與設(shè)計孔向保持一致,應(yīng)在鉆孔之前對操作現(xiàn)場進行矯正、加固的處理。待質(zhì)檢人員對施工現(xiàn)場進行檢測合格之后方可進行鉆孔工作。施工現(xiàn)場灌漿孔位的布置如下圖所示。3.2沖洗。施工過程中,應(yīng)根據(jù)鉆孔的實際情況選擇適合的沖洗方式,針對相互之間不連通的孔應(yīng)采用單孔沖洗的方式,將沖洗的壓力定在灌漿作業(yè)的80%,采用清水進行沖洗作業(yè),直至反水較為清澈時,便可以停止沖水。沖洗過程中,如果各孔位之間相互連通,則可以采用群孔沖洗的方式進行沖洗作業(yè)[4]。3.3壓水。沖洗完成后需要進行壓水測試,試壓壓力應(yīng)保證為灌漿作業(yè)所用壓力的80%,在操作過程中,工作人員應(yīng)對混凝土墊層抬高的程度進行記錄,在混凝土墊層不發(fā)生抬升的基礎(chǔ)上,盡量使用較大的壓力進行壓力測試,從而獲得較為準(zhǔn)確的施工地點的地質(zhì)情況。3.4灌漿。在這一過程中,應(yīng)確保灌漿壓力符合實際操作需要,所以在操作過程中需要對壓力進行實施檢測。在灌注過程中,應(yīng)根據(jù)不同的水灰比由稀到濃不斷調(diào)整,直至調(diào)整到灌漿所需的漿液濃度并完成灌漿工作。3.5封孔。封孔作業(yè)應(yīng)在灌漿完成之后,且由監(jiān)理工程師對灌漿質(zhì)量進行檢驗合格之后才可以進行。在灌漿過程中,灌漿的方式不同決定了封孔的方式也不同,如果灌漿過程中采用由上到下的灌注方式,那么在封孔過程中就需要采用分段封孔的方式進行封堵,如果灌注過程中是采用自下而上的灌注方式則需要使用機械壓力封孔[5]。與此同時,在封孔過程中還應(yīng)充分利用人工封孔的辦法進行輔助作業(yè),從而保證機械封孔的實際效果。

4灌漿質(zhì)量與灌漿效果檢查

在對水庫進行固結(jié)灌漿施工之后,應(yīng)根據(jù)施工設(shè)計需要對施工質(zhì)量進行全面、系統(tǒng)的檢查。施工人員應(yīng)根據(jù)操作標(biāo)準(zhǔn)將相關(guān)數(shù)據(jù)進行收集和整理,并對其進行評估,檢驗鉆孔、灌注等相關(guān)操作是否滿足施工標(biāo)準(zhǔn),測量孔位之間的距離是否符合設(shè)計需要,灌漿壓力與漿液的擴散能力是否符合操作標(biāo)準(zhǔn),將誤差控制在可允許的范圍之內(nèi)。

5特殊情況的處理

a.在鉆孔過程中,如果巖石層出現(xiàn)密集的裂縫或者發(fā)生坍塌、滲水情況時,應(yīng)該立即停止施工作業(yè),并及時排查該狀況出現(xiàn)的具體原因,在完成對該狀況的修理工作之后,方可進行隨后的鉆孔作業(yè)。如果發(fā)生垮塌的情況較為嚴重,在鉆孔孔位底部積存大量的沉積物,應(yīng)通過沖洗的方式對其進行沖污處理,倘若擔(dān)心影響后續(xù)的灌注作業(yè)可以采用直接利用鉆孔機鉆至孔位底部進行處理,與此同時,工作人員應(yīng)將實際情況向現(xiàn)場監(jiān)理人員和設(shè)計人員進行如實匯報。b.在灌注過程中,應(yīng)保證灌注作業(yè)的持續(xù)進行,如果出現(xiàn)一些特殊情況使灌注作業(yè)不得不間斷停止時,應(yīng)盡量縮短中止的時間,保證灌注作業(yè)的連續(xù)性。如果灌注作業(yè)持續(xù)超過30min,則應(yīng)對鉆孔進行沖洗并重新進行灌注工作。在恢復(fù)灌漿作業(yè)之后,如果前后兩次灌注的灌注液的消耗量所差無幾,則可以采用間斷之前的灌注液繼續(xù)進行灌注作業(yè),如果損耗量較大,則應(yīng)根據(jù)水灰比例重新調(diào)配灌注液,再次進行灌注工作。c.在進行無蓋灌注過程中,極易出現(xiàn)冒漿、漏漿的情況,這就要求在施工過程中,密切關(guān)注灌注情況,冒漿情況一經(jīng)出現(xiàn),應(yīng)及時對其進行封堵作業(yè),如果出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象,則應(yīng)通過減緩灌漿速度,或者等待其凝結(jié)的方式來控制這一情況的出現(xiàn)。d.在灌注過程中,一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)灌漿孔之間相互連通的情況,應(yīng)及時查明發(fā)生連通的灌漿孔的數(shù)量和具體位置,對于仍可以繼續(xù)進行灌漿的孔位可以在后續(xù)繼續(xù)完成灌漿工作。如果孔位已經(jīng)不能繼續(xù)進行灌漿,則需要施工人員先對發(fā)生連通的孔位進行封堵作業(yè),待灌漿工作結(jié)束之后,再對其他鉆孔進行灌漿。需要注意的是,同時灌漿的鉆孔數(shù)量不得超過兩個,否則可能引起混凝土抬升的情況出現(xiàn)。

6結(jié)語

固結(jié)灌漿施工技術(shù)的好壞直接影響了水利工程建設(shè)的質(zhì)量,對水庫的基礎(chǔ)建設(shè)起到重要作用。在地質(zhì)條件相對嚴苛的地區(qū),采用固結(jié)灌漿的施工工藝可以強化對水庫基底的加固防護作用,同時增強水庫基底的抗壓能力,降低水庫地基下沉,從而延長水庫的使用壽命,為人們的財產(chǎn)安全提供保障。施工企業(yè)應(yīng)不斷提升相關(guān)技能的研究,不斷更新、完善施工工藝,提升企業(yè)員工的施工建設(shè)的水平,根據(jù)實際施工需要,制定適宜的施工方案,保證水庫安全長久的使用。

作者:陳麗萍 趙華東 趙華軍 單位:山東臨沂水利工程總公司

參考文獻

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[5]庭玉河.水利工程大壩固結(jié)灌漿施工技術(shù)研究[J].黑龍江水利科技,2014(7):152-154.