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摘要:灌浆施工的操作过程是十分复杂的,影响到施工质量的因素较多,所以,在工程实践操作环节之中,相关技术人员应该同具体工程特点结合,把自身的操作优势表现出来,全面审视自身技术的缺点以及优点,根据工程操作的具体情况,来使用合理和科学的施工方式与施工顺序,确保工程建设的质量。
关键词:水利水电;灌浆施工技术;质量管理
中图分类号:TV文献标识码: A
引言
随着我国经济的飞速发展,对水利水电工程的需求日益增多,同时,人们对水利水电工程施工也提出了更高的要求。灌浆施工是水利水电工程施工的重要组成,其施工技术和质量控制是一个比较复杂的系统工程,并与整个水利水电工程的施工质量息息相关。本文主要是对水利水电工程灌浆施工技术以及质量控制进行相关阐述。
一、溢流泄洪坝段深槽帷幕灌浆施工
1、工程概况
深槽帷幕灌浆采用垂直防渗帷幕与排水幕相结合的方案,主防渗帷幕布置在大坝帷幕灌浆廊道,封闭帷幕布置在下游封闭帷幕灌浆廊道内,与主帷幕相连接。本段帷幕灌浆部位分布在溢流泄洪坝段(10-12坝段)。帷幕灌浆工程量约7000m。防渗帷幕灌浆施工程序为:抬动观测孔→先导孔(勘探孔)→帷幕灌浆孔→质量检查孔。而帷幕灌浆抬动观测孔,是根据监理工程师的要求,在灌浆廊道的底板布置抬动观测孔,抬动观测孔孔径为Φ91或按监理工程师指示执行,采用XY-2PC地质钻机造孔,孔深为深入基岩2m。抬动观测装置按监理工程师的指示进行安装,安装完毕并经测试正常后进行灌浆作业。
2、基础帷幕灌浆施工工工艺流程
帷幕灌浆采用“自上而下、小口径钻进,孔口封闭,孔内循环的高压灌浆”工艺。
3、水电站大坝灌浆技术
3.1灌浆方式
对本水电站坝基帷幕灌浆采用“自上而下分段、孔内阻塞、孔内循环”的灌浆方式。灌浆压力根据现场灌浆试验确定,灌浆段长第一段(接触段)段长2m,单独灌浆后待凝,以下灌浆段长一般为5m-6m,灌后不待凝,但在孔内涌水以及断层、破碎带等地质条件复杂的地区灌后需待凝。灌浆时,射浆管距孔底不大于0.5m,孔深25m以内的孔段,孔内阻塞采用常规胶球阻塞器,孔深大于25m的孔段,采用CPS-66型充气阻塞器,阻塞器阻塞在被灌段以上0.5cm。灌浆过程中必须注意控制压力的使用,使压力与吸浆率相适应。
3.2浆液水灰比和变浆标准
对于帷幕灌浆中施工,浆液水灰比根据灌浆试验以及监理工程师批准的水灰比施灌,一般采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1等七个比级,施灌过程中遵循由稀到浓、逐级变换的原则。当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时,不得改变水灰比。当某一比级浆液注入量达300L,或灌注时间已达1h,而灌浆压力和注入率均无显著改变时,应换浓一级水灰比浆液灌注;当注入率大于30L/min时,根据施工情况越级变浓。
3.3灌浆结束标准
对于注浆结束标准根据注浆压力和注浆量来控制,一般采用定压注浆。当注浆压力逐步升高,达到设计终压并继续注浆10min以上,可结束本孔注浆;单孔注浆量与设计注浆量大致相同,注浆结束时的注浆量在20L/min-30 L/min以下,可结束本孔注浆。注浆结束时,应先打开泄浆管阀门,再关闭进浆管阀门并汲清水将注浆管路冲洗干净后方可停机。
3.4灌浆孔封孔
全孔灌浆结束后,自下而上分段进行灌浆封孔,每段段长15m-20m,灌注水灰比0.5:1浓浆,灌注压力与该段灌浆压力相同,当注入率不大于1L/min,延续30min停止,在孔口段延续60min停止,灌注结束后闭浆24h。
二、水利水电工程灌浆施工技术
水利水电工程的优质建设是高效利用能源、洁净、安全的优质项目工程。其建设阶段中,灌浆施工为主体技术之一,可发挥基体加固与安全防渗功能。
1、无塞灌浆施工技术
无塞灌浆施工是一种由上而下,往复循环、封闭孔口的施工方式。其显著特征在于引入无塞技术,钻一个比帷幕灌浆口径大76mm的孔洞,并用一根钻杆取代原复杂塞,也可利用无缝钢管完成射浆,并将相应孔隙用于回浆作用管路。完成各段灌浆施工后,可将钻杆拔出,更换钻具,并实施后续灌浆段孔洞钻设及灌浆施工,该环节省略了待凝过程。该施工技术模式特征在于可令试验环节持续时间有效缩短,提升施工建设效率。同时无塞灌浆施工技术的引入可有效预防灌浆塞形成堵塞现象,并引发施工漏水,造成返工,给工程建设带来不必要的麻烦。还可令帷幕灌浆施工建设质量水平显著提升,令工程具備持续的防渗能效。
2、混凝土裂缝施工灌浆技术
水利水电工程中引入混凝土裂缝处置灌浆技术由坝工构筑物逐步应用,而后扩充至建筑工程项目建设中。通过长时间的应用摸索,明确了环氧灌浆施工技术对于混凝土裂缝的良好修补完善具有科学可行性,并体现了经济合理性。该施工技术为土木工程建设施工中的混凝土裂缝完善修补创设了良好的实践方式途径。环氧灌浆施工技术在我国各区域均逐步得到了广泛应用,科学引入公用建筑工程之中建设大梁,还引入工业厂房建设之中,辅助吊车梁施工,公路工程中则利用环氧灌浆进行桥梁建设,地下铁路则用于涵洞施工。水利水电工程利用该技术建设小型水坝,修补抗冻地面也可利用该技术提升施工建设效果。该类方式可谓在逐步应用实践中,继续拓展创新、优化完善,并逐步成为当前稳固混凝土构筑物,有效补漏的良好施工建设方式。
3、诱导灌浆施工技术
水利水电工程灌浆规划设计阶段中,依据不同需求,采取不同的设计,使泥土可以承担侧面的压力,同时应有效预防渗漏,提升帷幕灌浆的施工质量。再者,应科学规划管理浆液实际流动范畴,进而有效合理的进行基础工程加固。为满足上述施工建设需求,诱导灌浆施工逐步形成。
4、灌浆孔钻孔施工技术
在灌浆时对于灌浆孔的要求比较详细。每一个灌浆孔的孔壁和直孔都要保持大小均匀,并且保持正直状态,但是对于帷幕深孔和孔距较近的情况而言,应该注意钻孔的测斜工作。在灌浆的之时,不管是固结灌浆或者是帷幕灌浆,都应该依照要求按顺序进行施工,一步步对灌注好的孔进行加密工作。安排好施工序孔后,必须严格按照序孔顺序进行施工,这样在完成一个序孔的灌注时,可以用下一个灌注孔进行该序孔的检查工作。如果该孔在吸水量和压水实验中都能满足设计的需求,就可以不再进行后序孔的灌浆操作。
四、灌浆施工技术的质量控制
1、灌浆质量子系统控制
灌注能力、可塑性和强度特性都是属于子系统的控制范畴之内,依据水利工程枢纽以及设计施工要求的不同产生变化,在这个过程中,应该坚持遵守一定的规范,这些规范包括劈裂定向定理、劈裂判别定理、吸渗反应定理等等几个方面。劈裂定向定理要求使用劈裂灌浆方式来进行灌浆,一旦产生劈裂现象,一定会在载体中垂直主应力最小的平面上首先出现。尺寸效应定理主要是指导渗透灌浆过程中所用浆材颗粒的尺寸大小,在灌浆的过程之中,浆材颗粒的大小应该小于被灌注介质的缝隙宽度,或是小于被灌孔隙的直径。并且再看灌注过程之中浆材颗粒的累加效应考虑进来,在用粒状浆液进行灌注之时,除过需要考虑尺寸效应的影响之外,还应该考虑到流变效应对于灌浆的影响。
2、灌浆压力控制以及质量控制
灌浆时一般使用一次升压法或是分段升压法两种方法来进行灌浆压的控制。对于透水性较小、裂隙发育不完善、并且裂隙附近的岩石坚硬、完整时,一般使用一次性升压方法,这种方法的关键是在灌浆时要在最短时间内使压力上升到标准压力的大小,在累计吸浆量达到一定程度之后再调配浆液配合比,慢慢增大浆液浓度,单位吸浆量也在慢慢减少,一直到灌浆结束。
3、对于水利工程灌注技术的质量检查分析
在进行水利工程灌注技术检测的时,工作人员应当做好全部数据和资料的采集和审核工作,对所有的资料开展认真的研究和总结,以确定其质量是否满足设计和规范的要求。同时在开展钻孔检测的过程中固结和帷幕应当取出岩心之后开展必要的实验和检测工作。另一方面还要开展检查孔的水压实验,依据单孔水压实验的操作进行科学的检测,以确保水利工程灌浆技术能够完全达标。
结束语
总之,水利水电灌浆施工是水利水电工程施工项目的重要组成部分。水利水电灌浆施工过程是一个复杂的控制系统。在实际施工过程中,不仅要加强灌浆施工技术在水利水电工程中的应用,还要注意控制好浆液浓度和灌浆压力,还要妥善应对突发事故,以保证灌浆施工质量。
参考文献
[1]魏庆军.水利水电工程灌浆施工技术与质量管理措施分析[J].科技传播,2013,05:27+29.
[2]宋四红.水利水电工程灌浆施工技术与质量控制[J].科技资讯,2012,31:111.
[3]王健,王晖,梁龙群.水电站大坝基础帷幕灌浆施工技术[J].水电水电技术,2011,05:24-26.
关键词:水利水电;灌浆施工技术;质量管理
中图分类号:TV文献标识码: A
引言
随着我国经济的飞速发展,对水利水电工程的需求日益增多,同时,人们对水利水电工程施工也提出了更高的要求。灌浆施工是水利水电工程施工的重要组成,其施工技术和质量控制是一个比较复杂的系统工程,并与整个水利水电工程的施工质量息息相关。本文主要是对水利水电工程灌浆施工技术以及质量控制进行相关阐述。
一、溢流泄洪坝段深槽帷幕灌浆施工
1、工程概况
深槽帷幕灌浆采用垂直防渗帷幕与排水幕相结合的方案,主防渗帷幕布置在大坝帷幕灌浆廊道,封闭帷幕布置在下游封闭帷幕灌浆廊道内,与主帷幕相连接。本段帷幕灌浆部位分布在溢流泄洪坝段(10-12坝段)。帷幕灌浆工程量约7000m。防渗帷幕灌浆施工程序为:抬动观测孔→先导孔(勘探孔)→帷幕灌浆孔→质量检查孔。而帷幕灌浆抬动观测孔,是根据监理工程师的要求,在灌浆廊道的底板布置抬动观测孔,抬动观测孔孔径为Φ91或按监理工程师指示执行,采用XY-2PC地质钻机造孔,孔深为深入基岩2m。抬动观测装置按监理工程师的指示进行安装,安装完毕并经测试正常后进行灌浆作业。
2、基础帷幕灌浆施工工工艺流程
帷幕灌浆采用“自上而下、小口径钻进,孔口封闭,孔内循环的高压灌浆”工艺。
3、水电站大坝灌浆技术
3.1灌浆方式
对本水电站坝基帷幕灌浆采用“自上而下分段、孔内阻塞、孔内循环”的灌浆方式。灌浆压力根据现场灌浆试验确定,灌浆段长第一段(接触段)段长2m,单独灌浆后待凝,以下灌浆段长一般为5m-6m,灌后不待凝,但在孔内涌水以及断层、破碎带等地质条件复杂的地区灌后需待凝。灌浆时,射浆管距孔底不大于0.5m,孔深25m以内的孔段,孔内阻塞采用常规胶球阻塞器,孔深大于25m的孔段,采用CPS-66型充气阻塞器,阻塞器阻塞在被灌段以上0.5cm。灌浆过程中必须注意控制压力的使用,使压力与吸浆率相适应。
3.2浆液水灰比和变浆标准
对于帷幕灌浆中施工,浆液水灰比根据灌浆试验以及监理工程师批准的水灰比施灌,一般采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1等七个比级,施灌过程中遵循由稀到浓、逐级变换的原则。当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时,不得改变水灰比。当某一比级浆液注入量达300L,或灌注时间已达1h,而灌浆压力和注入率均无显著改变时,应换浓一级水灰比浆液灌注;当注入率大于30L/min时,根据施工情况越级变浓。
3.3灌浆结束标准
对于注浆结束标准根据注浆压力和注浆量来控制,一般采用定压注浆。当注浆压力逐步升高,达到设计终压并继续注浆10min以上,可结束本孔注浆;单孔注浆量与设计注浆量大致相同,注浆结束时的注浆量在20L/min-30 L/min以下,可结束本孔注浆。注浆结束时,应先打开泄浆管阀门,再关闭进浆管阀门并汲清水将注浆管路冲洗干净后方可停机。
3.4灌浆孔封孔
全孔灌浆结束后,自下而上分段进行灌浆封孔,每段段长15m-20m,灌注水灰比0.5:1浓浆,灌注压力与该段灌浆压力相同,当注入率不大于1L/min,延续30min停止,在孔口段延续60min停止,灌注结束后闭浆24h。
二、水利水电工程灌浆施工技术
水利水电工程的优质建设是高效利用能源、洁净、安全的优质项目工程。其建设阶段中,灌浆施工为主体技术之一,可发挥基体加固与安全防渗功能。
1、无塞灌浆施工技术
无塞灌浆施工是一种由上而下,往复循环、封闭孔口的施工方式。其显著特征在于引入无塞技术,钻一个比帷幕灌浆口径大76mm的孔洞,并用一根钻杆取代原复杂塞,也可利用无缝钢管完成射浆,并将相应孔隙用于回浆作用管路。完成各段灌浆施工后,可将钻杆拔出,更换钻具,并实施后续灌浆段孔洞钻设及灌浆施工,该环节省略了待凝过程。该施工技术模式特征在于可令试验环节持续时间有效缩短,提升施工建设效率。同时无塞灌浆施工技术的引入可有效预防灌浆塞形成堵塞现象,并引发施工漏水,造成返工,给工程建设带来不必要的麻烦。还可令帷幕灌浆施工建设质量水平显著提升,令工程具備持续的防渗能效。
2、混凝土裂缝施工灌浆技术
水利水电工程中引入混凝土裂缝处置灌浆技术由坝工构筑物逐步应用,而后扩充至建筑工程项目建设中。通过长时间的应用摸索,明确了环氧灌浆施工技术对于混凝土裂缝的良好修补完善具有科学可行性,并体现了经济合理性。该施工技术为土木工程建设施工中的混凝土裂缝完善修补创设了良好的实践方式途径。环氧灌浆施工技术在我国各区域均逐步得到了广泛应用,科学引入公用建筑工程之中建设大梁,还引入工业厂房建设之中,辅助吊车梁施工,公路工程中则利用环氧灌浆进行桥梁建设,地下铁路则用于涵洞施工。水利水电工程利用该技术建设小型水坝,修补抗冻地面也可利用该技术提升施工建设效果。该类方式可谓在逐步应用实践中,继续拓展创新、优化完善,并逐步成为当前稳固混凝土构筑物,有效补漏的良好施工建设方式。
3、诱导灌浆施工技术
水利水电工程灌浆规划设计阶段中,依据不同需求,采取不同的设计,使泥土可以承担侧面的压力,同时应有效预防渗漏,提升帷幕灌浆的施工质量。再者,应科学规划管理浆液实际流动范畴,进而有效合理的进行基础工程加固。为满足上述施工建设需求,诱导灌浆施工逐步形成。
4、灌浆孔钻孔施工技术
在灌浆时对于灌浆孔的要求比较详细。每一个灌浆孔的孔壁和直孔都要保持大小均匀,并且保持正直状态,但是对于帷幕深孔和孔距较近的情况而言,应该注意钻孔的测斜工作。在灌浆的之时,不管是固结灌浆或者是帷幕灌浆,都应该依照要求按顺序进行施工,一步步对灌注好的孔进行加密工作。安排好施工序孔后,必须严格按照序孔顺序进行施工,这样在完成一个序孔的灌注时,可以用下一个灌注孔进行该序孔的检查工作。如果该孔在吸水量和压水实验中都能满足设计的需求,就可以不再进行后序孔的灌浆操作。
四、灌浆施工技术的质量控制
1、灌浆质量子系统控制
灌注能力、可塑性和强度特性都是属于子系统的控制范畴之内,依据水利工程枢纽以及设计施工要求的不同产生变化,在这个过程中,应该坚持遵守一定的规范,这些规范包括劈裂定向定理、劈裂判别定理、吸渗反应定理等等几个方面。劈裂定向定理要求使用劈裂灌浆方式来进行灌浆,一旦产生劈裂现象,一定会在载体中垂直主应力最小的平面上首先出现。尺寸效应定理主要是指导渗透灌浆过程中所用浆材颗粒的尺寸大小,在灌浆的过程之中,浆材颗粒的大小应该小于被灌注介质的缝隙宽度,或是小于被灌孔隙的直径。并且再看灌注过程之中浆材颗粒的累加效应考虑进来,在用粒状浆液进行灌注之时,除过需要考虑尺寸效应的影响之外,还应该考虑到流变效应对于灌浆的影响。
2、灌浆压力控制以及质量控制
灌浆时一般使用一次升压法或是分段升压法两种方法来进行灌浆压的控制。对于透水性较小、裂隙发育不完善、并且裂隙附近的岩石坚硬、完整时,一般使用一次性升压方法,这种方法的关键是在灌浆时要在最短时间内使压力上升到标准压力的大小,在累计吸浆量达到一定程度之后再调配浆液配合比,慢慢增大浆液浓度,单位吸浆量也在慢慢减少,一直到灌浆结束。
3、对于水利工程灌注技术的质量检查分析
在进行水利工程灌注技术检测的时,工作人员应当做好全部数据和资料的采集和审核工作,对所有的资料开展认真的研究和总结,以确定其质量是否满足设计和规范的要求。同时在开展钻孔检测的过程中固结和帷幕应当取出岩心之后开展必要的实验和检测工作。另一方面还要开展检查孔的水压实验,依据单孔水压实验的操作进行科学的检测,以确保水利工程灌浆技术能够完全达标。
结束语
总之,水利水电灌浆施工是水利水电工程施工项目的重要组成部分。水利水电灌浆施工过程是一个复杂的控制系统。在实际施工过程中,不仅要加强灌浆施工技术在水利水电工程中的应用,还要注意控制好浆液浓度和灌浆压力,还要妥善应对突发事故,以保证灌浆施工质量。
参考文献
[1]魏庆军.水利水电工程灌浆施工技术与质量管理措施分析[J].科技传播,2013,05:27+29.
[2]宋四红.水利水电工程灌浆施工技术与质量控制[J].科技资讯,2012,31:111.
[3]王健,王晖,梁龙群.水电站大坝基础帷幕灌浆施工技术[J].水电水电技术,2011,05:24-26.