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摘要:现代经济的快速发展,带动了水利水电工程不断增多。因而,水利水电工程的施工质量受到人们的重视。伴随着灌浆施工技术在水利水电工程当中的普及,我国水利水电工程的质量也不断提高。本文对水利水电工程的灌浆施工技术进行了分析。
关键词:水利水电;灌浆施工;技术
中图分类号:TV文献标识码: A
一、灌浆分类
按浆液材料分类主要分为水泥灌浆、黏土灌浆和化学灌浆等。
按灌浆目地分为帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆、接缝灌浆和回填灌浆等。
1、帷幕灌浆。帷幕灌浆是用浆液灌入岩体或土层的裂缝、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岩或混凝土与钢板之间的空隙和孔洞,以增强围岩或结构的密实性的灌浆。
二、灌浆的作用
1、压密作用
在浆液被压入的过程会对地层产生挤压作用,从而使那些无法进入浆液的孔隙和细小裂隙受到挤密或压缩,地层密力学性能和实性都会得到提高。
2、充填作用
浆液凝成的结石可以将地层空隙充填起来,起到阻止水流通过提高地层的密实性的作用。
3、固化作用
地層中的粘土等松软物质可以与某些浆材发生化学反应,从而将它凝固成坚固的“类岩体”。
4、粘合作用
利用某些浆液的胶凝性质,可以达到使己经脱松的建筑物、岩块裂缝等充填并粘合在一起的作用,从而使改善它的联合承载能力。
三、水利水电工程灌浆施工技术
1、灌浆孔钻孔施工技术
(1)孔斜率要求
在进行灌浆孔钻孔施工的时候,一般要求孔壁和直孔正直均匀,特别对于帷幕深孔来说,在孔距较近的时候,应该特别注意测斜工作。
(2)钻孔顺序
不论是帷幕灌浆还是固结灌浆孔,在进行灌浆施工的时候,都要求按逐步加密的施工顺序来进行。首先要进行一序孔灌浆,再依次进行第二和第三序孔的施工,按照这样的顺序就可以把后序孔的灌浆孔作为前面一序孔的检查孔,通过压水试验,来检测吸水率,如果吸水率达到了设计的要求,那么就可以省去后序孔的灌浆施工。
(3)钻孔和裂隙的冲洗
在进行灌浆之前,必须对钻孔和裂缝的地方进行冲洗,把裂隙中的岩粉和铁砂粉等冲出孔外,从而使浆液和岩石胶能够结良。在冲洗中可以通过使用钻杆来用压力或者压缩空气来进行轮流的吹洗,一般情况下单孔的冲洗都是用于较为完整的、裂隙较少的岩层中。
2、灌浆施工技术
(1)灌浆方式
a纯压式灌浆。纯压式灌浆时指使用单纯的把浆液沿灌浆管压入钻孔,并且没有返回循环,这种方法适用于裂缝较大的岩层,孔深不能够太大,一般维持在10~12m就可以。之后再使用较为浓的浆液进行灌注,但是这种方法还存在一定的缺点,就是容易造成细小的裂隙的堵塞,使得灰浆没办法填满缝隙,不能达到较为理想的效果。
b循环式灌浆。循环式灌浆可分为孔口和孔内循环,一般情况下,浆液在孔口进行循环称之为孔口循环,可以说是一种纯压式的循环。而孔内循环是在内外两管之间的空隙进行循环,并返回到孔外。循环式的灌浆方式主要使浆液在孔段中一直保持着流动的状态,从而有效的减少颗粒沉淀,使得灌浆的质量较高,因此,此方法得到人们的广泛应用。
(2)灌浆方法
灌浆方法可分为全孔一次灌浆法、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。
a全孔一次灌浆法。全孔一次灌浆法是将孔一次钻到全深,全孔段一次灌浆。这种方法施工简便,多用于孔深不大(小于6m),地质条件比较良好,基岩比较完整的情况。
b自上而下分段灌浆法。自上而下分段灌浆法是从上往下逐段钻孔,逐段安装灌浆塞进行灌浆,直至孔底的灌浆方法。这种方法主要是采用较高的灌浆压力,以此来获得较好的灌浆质量,从而有效的减少施工中所产生的事故。此外,在岩层倾角比较发育和岩层较为破碎的地区,这种方法较为适用。当钻孔在3~5m深的时候,应立即进行冲洗、压水和灌浆,当灌浆的凝固以后,再进行下一步的灌浆施工,这种方法的缺点在于比较费时间,而且需要多次的移动钻机和灌浆机械。
c自下而上分段灌浆法。自下而上分段灌浆法是将灌浆孔一次钻进到底,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。这种方法可以减少搬运灌浆设备的时间,但是此种方法的缺点在于不能全面保证施工的质量,并且只是适用于岩层比较坚硬和岩层倾角不大的地方。
d综合灌浆法。综合灌浆法是在钻孔的某些段采用自上而下分段灌浆,另一些段采用自下而上分段灌浆的方法。
e孔口封闭灌浆法。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。
(3)灌浆技术的实施
孔位布设一般为3-5孔,应根据混凝土面板尺寸、裂缝状况以及灌浆机械等确定。灌浆孔大小应和灌注嘴大小一致,一般为5cm左右。灌浆顺序从沉降量大的地方开始,由远到近,由大到小。灌浆压力的控制应视混凝土板的损坏及脱空情况具体确定。当浆液从接缝处或另一注浆孔冒出,就可认为完成该孔注浆,即停止注浆,迅速移至另一注孔继续作业,压力一般控制在1MPa~4MPa之间,并停留3min~5min,效果较好。
二、水利水电工程施工灌浆技术注意事项
1、严格控制浆液浓度
在水利水电工程灌浆施工中,要定期严格检查裂缝情况,根据监测结果合理调整浆液浓度。通常情况下浓度较低的浆液具有较好的流动性,但缺点是极易从灌浆范围散出,容易造成不必要的浪费,并且在收缩过程中使岩石缝面和水泥之间产生缝隙;浓度高的浆液流动性能很差,不容易迅速有效地灌入微细裂缝,会严重影响灌浆质量。
2、严格检查灌浆施工质量。
前面说过水利水电工程的灌浆施工大都在水下进行,并且大部分属于隐蔽性较强的工程,因此在工程竣工以后,要重点做好质量检查工作,首先要加强对原始记录的检查和灌浆资料的分析,其次要采用钻设检查孔的方式对固结灌浆和帷幕灌浆进行岩心钻取检查,重点是要检查其胶结情况,对检查孔进行压水试验,从全方位确保灌浆施工质量。
3、注重灌浆压力的控制。
施工时控制灌浆压力,能有效避免岩石面和地面隆起,还能防止灌浆施工事故的发生。所以,灌浆压力控制对整个水利水电工程施工具有非常重要的意义。
4、加强闭水实验
在闭水实验的过程中,整个实验过程必须由专业的施工人员进行监督、指导,以致之言达到标准。此外还要检查管道内的有无积水情况,并且要将全部预留洞堵住,从管道上游向下游依次进行试水实验。
结束语
综上所述,水利水电工程灌浆施工技术的质量优劣,关乎到工程是否安全可靠的运行,是否发挥了工程的效益,是否能够达到预期投资的目的。所以,在施工阶段,对于灌浆施工技术质量的控制是一个工程建设成功与否的关键一环。我们要加强对水利水电灌浆施工技术质量控制,以保证水利水电工程中灌浆施工技术的科学合理实施,这样才可以不断促进我国水利水电工程的建设发展。
参考文献
[1]谢劲秋.水利水电工程灌浆施工控制过程探讨[J].China’s Foreign Trade.2011(14)
[2]谭伏龙.浅析水利水电工程基础施工灌浆技术[J].中国城市经济.2011(14)
[3]张亮勇.水利水电工程灌浆施工技术[J].中国新技术新产品.2013(23)
关键词:水利水电;灌浆施工;技术
中图分类号:TV文献标识码: A
一、灌浆分类
按浆液材料分类主要分为水泥灌浆、黏土灌浆和化学灌浆等。
按灌浆目地分为帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆、接缝灌浆和回填灌浆等。
1、帷幕灌浆。帷幕灌浆是用浆液灌入岩体或土层的裂缝、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岩或混凝土与钢板之间的空隙和孔洞,以增强围岩或结构的密实性的灌浆。
二、灌浆的作用
1、压密作用
在浆液被压入的过程会对地层产生挤压作用,从而使那些无法进入浆液的孔隙和细小裂隙受到挤密或压缩,地层密力学性能和实性都会得到提高。
2、充填作用
浆液凝成的结石可以将地层空隙充填起来,起到阻止水流通过提高地层的密实性的作用。
3、固化作用
地層中的粘土等松软物质可以与某些浆材发生化学反应,从而将它凝固成坚固的“类岩体”。
4、粘合作用
利用某些浆液的胶凝性质,可以达到使己经脱松的建筑物、岩块裂缝等充填并粘合在一起的作用,从而使改善它的联合承载能力。
三、水利水电工程灌浆施工技术
1、灌浆孔钻孔施工技术
(1)孔斜率要求
在进行灌浆孔钻孔施工的时候,一般要求孔壁和直孔正直均匀,特别对于帷幕深孔来说,在孔距较近的时候,应该特别注意测斜工作。
(2)钻孔顺序
不论是帷幕灌浆还是固结灌浆孔,在进行灌浆施工的时候,都要求按逐步加密的施工顺序来进行。首先要进行一序孔灌浆,再依次进行第二和第三序孔的施工,按照这样的顺序就可以把后序孔的灌浆孔作为前面一序孔的检查孔,通过压水试验,来检测吸水率,如果吸水率达到了设计的要求,那么就可以省去后序孔的灌浆施工。
(3)钻孔和裂隙的冲洗
在进行灌浆之前,必须对钻孔和裂缝的地方进行冲洗,把裂隙中的岩粉和铁砂粉等冲出孔外,从而使浆液和岩石胶能够结良。在冲洗中可以通过使用钻杆来用压力或者压缩空气来进行轮流的吹洗,一般情况下单孔的冲洗都是用于较为完整的、裂隙较少的岩层中。
2、灌浆施工技术
(1)灌浆方式
a纯压式灌浆。纯压式灌浆时指使用单纯的把浆液沿灌浆管压入钻孔,并且没有返回循环,这种方法适用于裂缝较大的岩层,孔深不能够太大,一般维持在10~12m就可以。之后再使用较为浓的浆液进行灌注,但是这种方法还存在一定的缺点,就是容易造成细小的裂隙的堵塞,使得灰浆没办法填满缝隙,不能达到较为理想的效果。
b循环式灌浆。循环式灌浆可分为孔口和孔内循环,一般情况下,浆液在孔口进行循环称之为孔口循环,可以说是一种纯压式的循环。而孔内循环是在内外两管之间的空隙进行循环,并返回到孔外。循环式的灌浆方式主要使浆液在孔段中一直保持着流动的状态,从而有效的减少颗粒沉淀,使得灌浆的质量较高,因此,此方法得到人们的广泛应用。
(2)灌浆方法
灌浆方法可分为全孔一次灌浆法、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。
a全孔一次灌浆法。全孔一次灌浆法是将孔一次钻到全深,全孔段一次灌浆。这种方法施工简便,多用于孔深不大(小于6m),地质条件比较良好,基岩比较完整的情况。
b自上而下分段灌浆法。自上而下分段灌浆法是从上往下逐段钻孔,逐段安装灌浆塞进行灌浆,直至孔底的灌浆方法。这种方法主要是采用较高的灌浆压力,以此来获得较好的灌浆质量,从而有效的减少施工中所产生的事故。此外,在岩层倾角比较发育和岩层较为破碎的地区,这种方法较为适用。当钻孔在3~5m深的时候,应立即进行冲洗、压水和灌浆,当灌浆的凝固以后,再进行下一步的灌浆施工,这种方法的缺点在于比较费时间,而且需要多次的移动钻机和灌浆机械。
c自下而上分段灌浆法。自下而上分段灌浆法是将灌浆孔一次钻进到底,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。这种方法可以减少搬运灌浆设备的时间,但是此种方法的缺点在于不能全面保证施工的质量,并且只是适用于岩层比较坚硬和岩层倾角不大的地方。
d综合灌浆法。综合灌浆法是在钻孔的某些段采用自上而下分段灌浆,另一些段采用自下而上分段灌浆的方法。
e孔口封闭灌浆法。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。
(3)灌浆技术的实施
孔位布设一般为3-5孔,应根据混凝土面板尺寸、裂缝状况以及灌浆机械等确定。灌浆孔大小应和灌注嘴大小一致,一般为5cm左右。灌浆顺序从沉降量大的地方开始,由远到近,由大到小。灌浆压力的控制应视混凝土板的损坏及脱空情况具体确定。当浆液从接缝处或另一注浆孔冒出,就可认为完成该孔注浆,即停止注浆,迅速移至另一注孔继续作业,压力一般控制在1MPa~4MPa之间,并停留3min~5min,效果较好。
二、水利水电工程施工灌浆技术注意事项
1、严格控制浆液浓度
在水利水电工程灌浆施工中,要定期严格检查裂缝情况,根据监测结果合理调整浆液浓度。通常情况下浓度较低的浆液具有较好的流动性,但缺点是极易从灌浆范围散出,容易造成不必要的浪费,并且在收缩过程中使岩石缝面和水泥之间产生缝隙;浓度高的浆液流动性能很差,不容易迅速有效地灌入微细裂缝,会严重影响灌浆质量。
2、严格检查灌浆施工质量。
前面说过水利水电工程的灌浆施工大都在水下进行,并且大部分属于隐蔽性较强的工程,因此在工程竣工以后,要重点做好质量检查工作,首先要加强对原始记录的检查和灌浆资料的分析,其次要采用钻设检查孔的方式对固结灌浆和帷幕灌浆进行岩心钻取检查,重点是要检查其胶结情况,对检查孔进行压水试验,从全方位确保灌浆施工质量。
3、注重灌浆压力的控制。
施工时控制灌浆压力,能有效避免岩石面和地面隆起,还能防止灌浆施工事故的发生。所以,灌浆压力控制对整个水利水电工程施工具有非常重要的意义。
4、加强闭水实验
在闭水实验的过程中,整个实验过程必须由专业的施工人员进行监督、指导,以致之言达到标准。此外还要检查管道内的有无积水情况,并且要将全部预留洞堵住,从管道上游向下游依次进行试水实验。
结束语
综上所述,水利水电工程灌浆施工技术的质量优劣,关乎到工程是否安全可靠的运行,是否发挥了工程的效益,是否能够达到预期投资的目的。所以,在施工阶段,对于灌浆施工技术质量的控制是一个工程建设成功与否的关键一环。我们要加强对水利水电灌浆施工技术质量控制,以保证水利水电工程中灌浆施工技术的科学合理实施,这样才可以不断促进我国水利水电工程的建设发展。
参考文献
[1]谢劲秋.水利水电工程灌浆施工控制过程探讨[J].China’s Foreign Trade.2011(14)
[2]谭伏龙.浅析水利水电工程基础施工灌浆技术[J].中国城市经济.2011(14)
[3]张亮勇.水利水电工程灌浆施工技术[J].中国新技术新产品.2013(23)