姜華
(貴陽市修文縣水務管理局 貴州修文 550200)
水工建筑基礎灌漿施工技術分析
姜華
(貴陽市修文縣水務管理局 貴州修文 550200)
由于地質環境的特殊性,水工渠道常面臨著滲漏、裂縫、沉降等病害風險,從基礎工程對其實施結構性防護,有助于提高水工建筑系統的穩定性。本文以水利渠道為對象,研究了水工建筑基礎灌漿施工工藝及技術方案,為水工建筑基礎工程改造提供借鑒。
水工建筑;渠道;基礎灌漿;技術
水工建筑是水利調度作業的保障,不同類型水工建筑物發揮了各自的水調度功能。渠道作為水利系統的主要構成,其結構性能對整個區域水資源耗損有直接的關聯性。“渠道”是水資源供輸調度的主要設施,基礎工程結構對渠道結構起到了保護作用,避免水工結構受損而影響到區域的水調度效率。
渠道是用于供水、輸水作業的水工建筑物,是水利系統作業中不可缺少的構成。由于多方面因素的影響,渠道滲漏病害發生率不斷增高,大大降低了水資源調度與使用效率。渠道防滲是針對滲漏病害采取的一系列措施。滲漏不僅增加了渠道供輸水的耗損率,對渠道建筑結構也形成了較大的破壞作用,不利于水工建筑物的可持續利用。防滲處理是解決渠道滲漏的有效方法,施工單位應結合現有技術條件,從多個方面采取科學的抗滲工藝與技術方案。堅持渠道防滲施工的主要原則,提出水利渠道防滲施工的可行性方法,倡導使用渠道監測系統維護水利運行。
現代水利工程科技快速發展,渠道工程建設規模逐步擴大,確保渠道建設質量是實現收益增長的關鍵。結合質量管理系統內涵,對渠道工程管理提出切實可行的改革策略,為渠道設施改擴建方案實施提供指導依據。筆者認為,渠道灌漿施工方案中,要設定符合工程標準的作業原則,提出切實可行的灌漿施工方案。具體包括:
2.1 前期勘查
不同地區的水利渠道結構,在分布及組合上存在較大的差異性,堅持地域為指導展開滲漏施工,才能發揮出預期的防滲效果。以GIS獲取準確的圖像信號,可實時反映水利渠道情況,指導現場采礦作業流程。結合GIS技術平臺,分析了水利渠道測量中數字測繪技術應用方案,為地質測量提供科學的指導依據。
2.2 氣候考察
一方面,氣候條件是渠道防滲工程設計和施工應要考慮的基本因素。它對防滲材料的耐久性和施工方法具有決定性作用。另一方面,地形條件往往是決定渠道防滲工程造價的重要因素。因此,選擇防滲方案時,應考慮地形條件。
2.3 力學分析
從地質布局來說,水利渠道往往受到力學作用,導致渠道結構出現受力失衡的局面,進而發生了不同程度的損壞,這是造成滲漏的另一大因素。因此,灌漿施工中要考慮受力因素,例如,結合基土性質,基土的滲透性是決定有無防滲必要和采用哪種防滲措施的關鍵,土的凍脹敏感性和抗壓強度等都是應考慮的主要性能。
水工建筑病害不僅增加了水資源的耗損量,若不及時處理也會引起水利調度事故,增加了水利系統作業的風險隱患。渠道項目建設對地區水利規劃發展具有決定性作用,為了改變傳統渠道管理模式存在的不足,要積極采取切實可行的質量管理方案,避免渠道工程質量問題而引起的潛在隱患。因此,施工單位要積極推廣質量管理系統的普及化應用,保持渠道項目建設流程符合區域化標準要求。
3.1 灌漿工藝
水利渠道是用于供輸水作業的水工建筑,可按照地區水資源調度要求進行規劃,滿足了地區水能分配與使用標準。由于施工前期缺乏全面的勘查工作,導致水利渠道施工環節出現諸多問題,滲漏病害是影響渠道供輸水效率的主要因素。從水利項目可持續發展角度考慮,施工單位必須做好渠道防滲分析與處理工作,為地區水資源調度創造更加優越的平臺。結合筆者經驗,設計了渠道基礎灌漿施工工藝,如圖1,現場施工人員按照步驟,逐一執行,即可提高基礎灌漿作業效率。

圖1
3.2 施工方法
(1)鉆機、注漿設備就位。渠道防滲不能僅依賴于施工技術,還要考慮信息化監測的保護作用。當前,GIS是水利渠道測量新技術,將其用于水利勘察與分析具有先進性特點,能夠及時挖掘水利渠道結構特點,為后期水資源開發與利用提供指導依據。根據測量放出的點位,就位鉆機,鉆機安放平穩,并調整垂直度與鉆機水平。同時制漿機、注漿機配套放置,注漿管線固定,管線不宜過長,控制在30~50m,以防壓力損失。現場備好拌合用水及袋裝水泥等材料。采用200型轉盤式鉆機旋轉鉆進,采用50mm鉆頭,準48普管進行護壁,采用干鉆法,嚴禁加水,否則路基受水浸泡,原結構遭到破壞,造成不必要的損失。
(2)漿液配制。結合渠道結構布局情況,編制科學的灌漿工藝方案,可從根本上解決渠道滲漏造成的各種風險隱患。按事先選定水泥漿配比(1:1)進行水泥漿的制拌。根據制漿機容量稱取定量水,注入制漿機內,然后根據水灰比稱取對應重量的水泥,開啟制漿機,邊攪拌邊加入水泥。攪拌時間大于3min,漿液無明顯的沉淀即可,完后將水泥漿倒入儲漿桶。漿液在儲漿桶內要不停的人工攪拌,防止漿液沉淀離析。水泥漿制漿原料:合格的水、P.O.32.5水泥。應先加水后加水泥及外加劑,拌和10~20min,將漿液流入過濾篩進行兩次過濾,存放漿液池。
(3)注入壓力。水利渠道測量結果需要以圖像形式呈現出來,才能為水利調度提供形象的數據分析,掌握符合水利渠道實況的開發平臺。由于注漿壓力與土的重度,強度,初始應力,孔深,位置及注漿次序等因素有關,而這些因素有難以準確確定,因而本工程注漿壓力通過試驗和地區經驗確定,設計注入壓力為0.2MPa。
(4)終孔標準。面對傳統地質測繪模式存在的不足,新時期水利渠道測量要堅持科技創新原則,設定更加多元化的渠道監控模式,為渠道灌漿施工提供指導依據。在規定壓力下,注漿量小于1L/min時,穩壓2~3min,若壓力不下降或壓力下降不超過5%,則可正常止漿。注漿結束封孔移機。注漿結束后,拔出套管,用細石子混凝土封孔。清洗注漿泵、制漿機、儲漿灌,移機至下一孔位繼續施工。
(5)注漿效果檢查。水利工程建設常遇到各種病害風險,滲漏是渠道設施常見的結構性病害,常由多種因素造成滲漏問題。基礎灌漿施工后,需注意:①注漿前后,物探成果資料對比,檢查注漿效果。②注漿前后,鉆孔注水試驗的單位長度吸水量對比,檢查注漿效果。注漿后單位長度吸水量應小于注漿前吸水量的3~5%,且不存在明顯漏水現象。③鉆孔檢查,檢查孔數為3%,根據取芯漿液充填情況直觀判斷
隨著水利工程建設快速發展,水工建筑加固施工作業受到了普遍關注,按照地區規劃發展要求設計水工作業方案,實現了建筑基礎結構的一體化改造。基礎灌漿有助于強化水利渠道的結構性能,按照預定標準執行灌漿處理方案,避免水利渠道因基礎地質變化而出現異常病害。因此,施工單位要結合現場作業條件,嚴格執行基礎灌漿施工工藝,確保基礎灌漿施工質量達到標準。
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1004-7344(2016)09-0102-02
2016-3-12
姜華(1976-),男,漢族,助理工程師,大專,主要從事水工建筑方面的工作。