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摘要:在水利水电工程当中,灌浆施工是一个较为复杂的系统性工程。其施工质量会在材料、施工环节以及质量监督等客观工作的影响下而发生改变。这对施工人员提出一定的要求与挑战,首先必须针对工程进行整体上的把握,并且在选择合适方法与手段的基础上严格把控材料质量。在施工完成后进行科学的养护与验收,进而促使灌浆的整体施工质量得到保障。水利水电工程在上述条件满足的情况下,可对理想施工效果进行获取,在社会效益以及经济效益方面也占据一定的优势。
关键词:水利水电;灌浆;施工
地基处理以及防渗加固是水利水电工程不可缺少的组成部分,同时也是灌浆施工的主要范围。水利水电枢纽工程运行的可靠性会受到关键时工质量的直接影响,这充分说明灌浆施工工作的重要性以及必要性,相关工作人员以及施工单位必须提高对灌浆施工作业的重视程度。不同的水利水电工程之间存在相当大的差异,地质、气候以及功能等都可对其进行直观体现。施工人员在选择灌浆方法与手段的同时,必须实现对水利水电工程整体特点的把握。
一、灌浆施工在水利水电工程中的应用概述
1.灌浆施工在水利水电工程中的作用
水利水电枢纽担负着提供人民生活用水、农业灌溉水源等多重功能,并具有重要的防洪抗灾作用。我国的水利水电枢纽类型多、分布广,且以中小型为主、工程质量参差不齐。经过多年的建设和运行,目前国内适合用于建设河坝、水库的地基已经越来越少,必须通过地基加固处理技术使其达到水利水电工程施工的稳定性要求,同时,工程建筑物的老化也带来了严重的渗透问题,如不及时进行防滲处理,轻则降低水利水电枢纽的运行效益,重则可能导致严重的工程事故,对人民生命财产安全造成威胁。
2.不同工程条件下采取不同的灌浆方法
在开展灌浆作业的过程中,我们可对多种方法进行使用。施工特点是选择灌浆方法的主要依据。我们主要结合坝体以及坝基等防渗处理工作对其进行分析。防渗帷幕灌浆主要在卵砾石层内进行使用,尤其是在地质条件以及机械设备要求较高的地方施工时,我们需要使用高压喷射灌浆方法。在处理水电工程的地基过程中,我们可对不同的地基进行使用,注意实现对以下几个要求的严格遵守。
(1)对于正在冒水的地基应根据冒水量和冒水是否集中等条件进行判断,冒水量大的应在裂隙相交处钻若干深孔及浅孔,埋入孔口管将水引出,以麻刀、棉纱等封堵裂缝后以砂浆填槽,先用低压对浅孔灌浆,浆凝后再用高压对深孔灌浆;对冒水量小的,可通过U形槽以速凝砂浆对裂隙进行灌浆处理。
(2)对于存在大吸浆量情况的地基,通常采取降压或自流式灌浆,在砂浆中加入速凝剂并提高其浓度,同时限制其注入率,或采取间歇方式关键,待凝一段时间后扫孔、复灌,复灌时争取在设计压力下结束灌浆。
二、水利水电工程中灌浆施工的过程控制
1.灌浆钻孔的技术要求
孔壁和直孔均匀正直是钻孔工作必须满足的要求,在灌浆的同时我们也需要满足相关标准与要求,并且通过逐步加密的方式进行施工。第一、第二和第三序孔是灌浆工作所需要遵循的顺序。
在检测需水量的过程中我们可通过压水实验进行,如果吸水量已经满足相关设计标准,就不用在进行后续的灌浆操作。彻底清洗钻孔以及裂隙是灌浆之前进行的工作内容之一,清洗的主要内容包括铁砂粉以及岩粉。
2.原材料的质量控制
施工前应将浆体制成立方体试件,标准养护7d后,其抗压强度应到5MPa以上。浆体应具有良好的保水性、和易性和可泵性。施工时为有效防止浆体的干缩,还应在浆液中应加入一定的膨化剂,并参照预制梁板压浆施工经验,采用水泥浆稠度试验漏斗,以浆体自由全部流完的时间作为标准控制其流动度。
3.施工工艺控制
本着“先回填,后固结”的原则。先进行洞顶回填灌浆施工,待回填灌浆施工结束并经质量检查验收后,再进行该部位的固结灌浆施工。
(1)回填灌浆设计的施工技术要求及规范原则
回填灌浆采取“推赶式灌浆法”,从下游向上游逐排施工,在同排上分两序进行,即先Ⅰ序,后Ⅱ序。在表孔溢洪洞的顶拱处加密深入基岩10cm的回填灌浆孔。孔排、距为1.5m、1.5m,矩形布置;防渗标准均满足设计规范要求;
(2)固结灌浆的设计施工技术要求及规范原则
在表孔溢洪洞拱形一周布置固结灌浆孔,孔排、距为3.0m、3.0m;孔深深入基岩4m,矩形布置;防渗标准均满足设计规范要求。固结灌浆施工依据""环间分序,环内加密""的原则,从下游向上游隔排施工。
(3)回填灌浆孔施工工艺流程
布孔—钻孔—钻孔冲洗—灌浆—封孔;
(4)固结灌浆孔施工工艺流程
布孔—钻孔—钻孔冲洗—压水试验—灌浆—封孔。
4.灌浆方式及其顺序控制
(1)灌浆方式控制
灌浆方式主要包括纯压式与循环式两大类。纯压式仅将浆液通过灌浆管压入钻孔内,工艺相对简单,缺点是无法填满裂缝而可能影响施工质量,一般用于裂隙较大的岩层;而循环式则包括孔内循环和孔口循环两种,通过保持浆液的持续流动,使沉淀颗粒减少,从而保证了灌浆施工质量的提升。
(2)灌浆顺序控制
①一次灌浆法:一次将孔钻到全深,再沿着钻孔的全长灌浆,此方法适用于孔深<10m,且岩石的裂缝较少或透水不大的情况。
②自上而下分段灌浆法:该方法主要是通过较高的灌浆压力来获得较好的灌浆质量,适用于岩层倾角比较发育和岩层较为破碎的地区。当钻孔孔深3m~5m时,应立即进行冲洗、压水和灌浆,浆液凝固后,再进行下一步施工,对设备与施工时间的要求较高。
③自下而上分段灌浆法:该方法将钻孔一次钻好,再以3m~5m进行分段,自下而上进行灌浆,灌浆时应以灌浆塞进行分段塞孔,且上段灌浆可在下段结束的时候紧接着进行,大大缩短了施工时间,但该法的缺点在于不能全面保证施工的质量,且只适用于岩层比较坚硬和岩层倾角不大的位置。
结语:
技术环节复杂以及影响因素较多是灌浆施工技术的明显特征,在不同的施工方法中都会有不可避免的优势与缺陷,所以在施工中需要结合工程实际,科学选择施工方法。严格控制材料质量是工程开始阶段必须进行的一项内容,这对整体施工质量的把控有重要意义,同时也作为关键的技术环节存在于整个施工过程当中。验收以及养护工作室在施工完成基础上进行的一项工作,这是提升灌浆技术整体科学性以及高效性的重要手段,并且帮助水电工程实现对建设目标的满足。
参考文献:
[1]王旭.试论基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].科学技术创新,2013(27):83-83.
[2]邵斌.试论基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].中国科技投资,2013(A35):26-26.
关键词:水利水电;灌浆;施工
地基处理以及防渗加固是水利水电工程不可缺少的组成部分,同时也是灌浆施工的主要范围。水利水电枢纽工程运行的可靠性会受到关键时工质量的直接影响,这充分说明灌浆施工工作的重要性以及必要性,相关工作人员以及施工单位必须提高对灌浆施工作业的重视程度。不同的水利水电工程之间存在相当大的差异,地质、气候以及功能等都可对其进行直观体现。施工人员在选择灌浆方法与手段的同时,必须实现对水利水电工程整体特点的把握。
一、灌浆施工在水利水电工程中的应用概述
1.灌浆施工在水利水电工程中的作用
水利水电枢纽担负着提供人民生活用水、农业灌溉水源等多重功能,并具有重要的防洪抗灾作用。我国的水利水电枢纽类型多、分布广,且以中小型为主、工程质量参差不齐。经过多年的建设和运行,目前国内适合用于建设河坝、水库的地基已经越来越少,必须通过地基加固处理技术使其达到水利水电工程施工的稳定性要求,同时,工程建筑物的老化也带来了严重的渗透问题,如不及时进行防滲处理,轻则降低水利水电枢纽的运行效益,重则可能导致严重的工程事故,对人民生命财产安全造成威胁。
2.不同工程条件下采取不同的灌浆方法
在开展灌浆作业的过程中,我们可对多种方法进行使用。施工特点是选择灌浆方法的主要依据。我们主要结合坝体以及坝基等防渗处理工作对其进行分析。防渗帷幕灌浆主要在卵砾石层内进行使用,尤其是在地质条件以及机械设备要求较高的地方施工时,我们需要使用高压喷射灌浆方法。在处理水电工程的地基过程中,我们可对不同的地基进行使用,注意实现对以下几个要求的严格遵守。
(1)对于正在冒水的地基应根据冒水量和冒水是否集中等条件进行判断,冒水量大的应在裂隙相交处钻若干深孔及浅孔,埋入孔口管将水引出,以麻刀、棉纱等封堵裂缝后以砂浆填槽,先用低压对浅孔灌浆,浆凝后再用高压对深孔灌浆;对冒水量小的,可通过U形槽以速凝砂浆对裂隙进行灌浆处理。
(2)对于存在大吸浆量情况的地基,通常采取降压或自流式灌浆,在砂浆中加入速凝剂并提高其浓度,同时限制其注入率,或采取间歇方式关键,待凝一段时间后扫孔、复灌,复灌时争取在设计压力下结束灌浆。
二、水利水电工程中灌浆施工的过程控制
1.灌浆钻孔的技术要求
孔壁和直孔均匀正直是钻孔工作必须满足的要求,在灌浆的同时我们也需要满足相关标准与要求,并且通过逐步加密的方式进行施工。第一、第二和第三序孔是灌浆工作所需要遵循的顺序。
在检测需水量的过程中我们可通过压水实验进行,如果吸水量已经满足相关设计标准,就不用在进行后续的灌浆操作。彻底清洗钻孔以及裂隙是灌浆之前进行的工作内容之一,清洗的主要内容包括铁砂粉以及岩粉。
2.原材料的质量控制
施工前应将浆体制成立方体试件,标准养护7d后,其抗压强度应到5MPa以上。浆体应具有良好的保水性、和易性和可泵性。施工时为有效防止浆体的干缩,还应在浆液中应加入一定的膨化剂,并参照预制梁板压浆施工经验,采用水泥浆稠度试验漏斗,以浆体自由全部流完的时间作为标准控制其流动度。
3.施工工艺控制
本着“先回填,后固结”的原则。先进行洞顶回填灌浆施工,待回填灌浆施工结束并经质量检查验收后,再进行该部位的固结灌浆施工。
(1)回填灌浆设计的施工技术要求及规范原则
回填灌浆采取“推赶式灌浆法”,从下游向上游逐排施工,在同排上分两序进行,即先Ⅰ序,后Ⅱ序。在表孔溢洪洞的顶拱处加密深入基岩10cm的回填灌浆孔。孔排、距为1.5m、1.5m,矩形布置;防渗标准均满足设计规范要求;
(2)固结灌浆的设计施工技术要求及规范原则
在表孔溢洪洞拱形一周布置固结灌浆孔,孔排、距为3.0m、3.0m;孔深深入基岩4m,矩形布置;防渗标准均满足设计规范要求。固结灌浆施工依据""环间分序,环内加密""的原则,从下游向上游隔排施工。
(3)回填灌浆孔施工工艺流程
布孔—钻孔—钻孔冲洗—灌浆—封孔;
(4)固结灌浆孔施工工艺流程
布孔—钻孔—钻孔冲洗—压水试验—灌浆—封孔。
4.灌浆方式及其顺序控制
(1)灌浆方式控制
灌浆方式主要包括纯压式与循环式两大类。纯压式仅将浆液通过灌浆管压入钻孔内,工艺相对简单,缺点是无法填满裂缝而可能影响施工质量,一般用于裂隙较大的岩层;而循环式则包括孔内循环和孔口循环两种,通过保持浆液的持续流动,使沉淀颗粒减少,从而保证了灌浆施工质量的提升。
(2)灌浆顺序控制
①一次灌浆法:一次将孔钻到全深,再沿着钻孔的全长灌浆,此方法适用于孔深<10m,且岩石的裂缝较少或透水不大的情况。
②自上而下分段灌浆法:该方法主要是通过较高的灌浆压力来获得较好的灌浆质量,适用于岩层倾角比较发育和岩层较为破碎的地区。当钻孔孔深3m~5m时,应立即进行冲洗、压水和灌浆,浆液凝固后,再进行下一步施工,对设备与施工时间的要求较高。
③自下而上分段灌浆法:该方法将钻孔一次钻好,再以3m~5m进行分段,自下而上进行灌浆,灌浆时应以灌浆塞进行分段塞孔,且上段灌浆可在下段结束的时候紧接着进行,大大缩短了施工时间,但该法的缺点在于不能全面保证施工的质量,且只适用于岩层比较坚硬和岩层倾角不大的位置。
结语:
技术环节复杂以及影响因素较多是灌浆施工技术的明显特征,在不同的施工方法中都会有不可避免的优势与缺陷,所以在施工中需要结合工程实际,科学选择施工方法。严格控制材料质量是工程开始阶段必须进行的一项内容,这对整体施工质量的把控有重要意义,同时也作为关键的技术环节存在于整个施工过程当中。验收以及养护工作室在施工完成基础上进行的一项工作,这是提升灌浆技术整体科学性以及高效性的重要手段,并且帮助水电工程实现对建设目标的满足。
参考文献:
[1]王旭.试论基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].科学技术创新,2013(27):83-83.
[2]邵斌.试论基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].中国科技投资,2013(A35):26-26.