水庫固結灌漿施工工藝探索

時間:2022-10-09 09:52:22

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水庫固結灌漿施工工藝探索

【摘要】近年來,隨著各大水利工程的相繼建造,固結灌漿技術憑借其強大的穩定性和實用性被廣泛應用于水利樞紐工程的基礎建設中。在水庫的修建過程當中,應注意根據水庫施工地點的實際情況選擇適宜的施工工藝和建設方案,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,降低養護成本。本文對水庫固結灌漿施工工藝、技術、方法,以及特殊情況處理作了詳細介紹。

【關鍵詞】水庫工程;固結灌漿;施工工藝

固結灌漿技術是一項專業性、實踐性較強的施工技藝。在施工過程中,固結灌漿技術對施工工人的施工技術及操作經驗都有很高的要求,加之固結灌漿工藝的操作過程本身較為復雜,所以在施工過程中經常出現各種問題。這就需要施工企業在建設過程當中,充分考慮施工地點的具體地質情況,結合已有建設經驗,完成對水庫的前期設計和施工,不斷提升施工工藝,保證水庫固結灌漿的工程質量。

1固結灌漿施工工藝概述

固結灌漿技術的使用能夠有效改善節理裂隙的發育情況,更能提升巖石的物理力學性能。在施工過程中使用固結灌漿技術主要有以下幾方面的考慮:首先提升巖石的整體性、抗壓性能以及均質性等多方面的不同性能,從而有效減少巖石發生形變以及不均勻沉降的情況出現,進而提升整個施工工程的穩定性。固結灌漿施工工藝是灌漿技術的重要組成部分。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險,可以在開挖之前,在一定范圍內的斜孔或者水平孔中進行灌漿作業,在土石材質的堤壩底部位置設置混凝土墊層,在設置墊層之前為了保證混凝土地層的防滲、抗壓性能,需要進行固結灌漿施工,為了使固結灌注發揮最大的效用,提升整體施工建設的質量,還應在巖石表層澆筑混凝土蓋板[1]。

2水庫固結灌漿施工技術

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量檢查,在確保灌注材料的性能能夠滿足設計需要以及施工建設質量之后,才可以將施工材料送達施工地點,且在這一過程中應保證所有施工材料具有相關質量檢查認定證書,在經過嚴格的審查以及驗收工作之后應將建設材料和質量認定書一同交到監理工程師的手中。a.水泥。用于水利工程建設的水泥必須符合本行業的相關質量標準的規定。在對水泥進行保存的過程中,應妥善做好水泥的防潮工作。在使用過程中,應盡量縮短水泥的存放時間,以確保水泥的質量,水泥作為制漿的重要材料,其質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符合混凝土所需標準。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的標準比例,開始灌漿的水灰比例常選擇3∶1,且在灌漿之前,應確保各級水灰比漿液的流動性、密度、沉降穩定性、析水率以及強度都能滿足施工質量的需要[2]。2.2制漿。在進行制漿工序之前,首先應根據相關操作標準進行實際計量,計量過程中產生的誤差應保證5%以內。最后根據設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超過30s,普通攪拌設備的攪拌時間為3min以上[3]。在制漿過程中應掌握好漿液溫度,以此保證漿液性狀符合建設需要。

3固結灌漿施工方法

3.1鉆孔鉆孔施工應根據施工需要選擇相應的鉆孔機,在施工過程中經常使用地質回轉式電動液壓鉆機,此種鉆機鉆頭為硬質鋁合金鉆頭,且開孔孔徑為91mm,終孔孔徑為75mm,在鉆孔過程中應嚴格根據設計圖紙進行鉆孔,且應嚴格控制孔位偏差,孔深、孔距都應符合設計圖紙相關要求,為了保證鉆孔方向與設計孔向保持一致,應在鉆孔之前對操作現場進行矯正、加固的處理。待質檢人員對施工現場進行檢測合格之后方可進行鉆孔工作。施工現場灌漿孔位的布置如下圖所示。3.2沖洗。施工過程中,應根據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采用單孔沖洗的方式,將沖洗的壓力定在灌漿作業的80%,采用清水進行沖洗作業,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[4]。3.3壓水。沖洗完成后需要進行壓水測試,試壓壓力應保證為灌漿作業所用壓力的80%,在操作過程中,工作人員應對混凝土墊層抬高的程度進行記錄,在混凝土墊層不發生抬升的基礎上,盡量使用較大的壓力進行壓力測試,從而獲得較為準確的施工地點的地質情況。3.4灌漿。在這一過程中,應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,應根據不同的水灰比由稀到濃不斷調整,直至調整到灌漿所需的漿液濃度并完成灌漿工作。3.5封孔。封孔作業應在灌漿完成之后,且由監理工程師對灌漿質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,在封孔過程中還應充分利用人工封孔的辦法進行輔助作業,從而保證機械封孔的實際效果。

4灌漿質量與灌漿效果檢查

在對水庫進行固結灌漿施工之后,應根據施工設計需要對施工質量進行全面、系統的檢查。施工人員應根據操作標準將相關數據進行收集和整理,并對其進行評估,檢驗鉆孔、灌注等相關操作是否滿足施工標準,測量孔位之間的距離是否符合設計需要,灌漿壓力與漿液的擴散能力是否符合操作標準,將誤差控制在可允許的范圍之內。

5特殊情況的處理

a.在鉆孔過程中,如果巖石層出現密集的裂縫或者發生坍塌、滲水情況時,應該立即停止施工作業,并及時排查該狀況出現的具體原因,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。如果發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,應通過沖洗的方式對其進行沖污處理,倘若擔心影響后續的灌注作業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,工作人員應將實際情況向現場監理人員和設計人員進行如實匯報。b.在灌注過程中,應保證灌注作業的持續進行,如果出現一些特殊情況使灌注作業不得不間斷停止時,應盡量縮短中止的時間,保證灌注作業的連續性。如果灌注作業持續超過30min,則應對鉆孔進行沖洗并重新進行灌注工作。在恢復灌漿作業之后,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進行灌注作業,如果損耗量較大,則應根據水灰比例重新調配灌注液,再次進行灌注工作。c.在進行無蓋灌注過程中,極易出現冒漿、漏漿的情況,這就要求在施工過程中,密切關注灌注情況,冒漿情況一經出現,應及時對其進行封堵作業,如果出現漏漿現象,則應通過減緩灌漿速度,或者等待其凝結的方式來控制這一情況的出現。d.在灌注過程中,一旦發現出現灌漿孔之間相互連通的情況,應及時查明發生連通的灌漿孔的數量和具體位置,對于仍可以繼續進行灌漿的孔位可以在后續繼續完成灌漿工作。如果孔位已經不能繼續進行灌漿,則需要施工人員先對發生連通的孔位進行封堵作業,待灌漿工作結束之后,再對其他鉆孔進行灌漿。需要注意的是,同時灌漿的鉆孔數量不得超過兩個,否則可能引起混凝土抬升的情況出現。

6結語

固結灌漿施工技術的好壞直接影響了水利工程建設的質量,對水庫的基礎建設起到重要作用。在地質條件相對嚴苛的地區,采用固結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,為人們的財產安全提供保障。施工企業應不斷提升相關技能的研究,不斷更新、完善施工工藝,提升企業員工的施工建設的水平,根據實際施工需要,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

[1]劉海濤,劉淼.響水澗抽水蓄能電站下水庫尾水隧洞固結灌漿試驗施工技術[J].水利水電技術,2015,46(5):93-96.

[2]祝連娣.水庫進口閘井底板基礎固結灌漿工藝的分析應用[J].水利規劃與設計,2016(10):144-147.

[3]多春霞.固結灌漿在江西洪屏抽水蓄能電站上水庫工程施工中的應用[J].科技創業月刊,2014,27(12):219-220.

[4]王偉,郭勝利.固結灌漿在某水庫工程的應用分析[J].河南水利與南水北調,2016(9):43-44.

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