孫其燃
摘 要:灌漿施工技術在水利水電工程中的應用是十分廣泛的,也是確保水利工程質量的關鍵技術之一。在灌漿技術應用環節,需要提前做好相應的準備工作,對灌漿施工技術的每一個環節進行嚴格控制,切實確保施工過程不出現質量問題與安全隱患,采取積極有效的舉措,保障灌漿施工技術應用達到預期效果,為水利工程綜合效益的實現打下基礎。
關鍵詞:水利工程;防滲處理;灌漿;施工技術
一、灌漿施工技術的認知
在水利工程施工作業時,所面臨的水文環境、地質條件是較為復雜且多變的,通常情況下,天然地基難以滿足水利工程的作業要求,為此,需要采取一定的技術手段進行處理,如灌漿施工技術。灌漿施工技術指的是按照一定配合比制備水泥漿液,應用鉆孔強壓等方式,將水泥漿液注入至巖石裂縫、建筑裂縫之中,在水泥漿液凝固后,可以增強地基的抗滲性、強度與承載能力等。在灌漿施工技術使用過程中,為確保灌漿作業的順利進行,需要科學把握灌漿材料,選擇合適的灌漿方法,分析作業特征,編制合理的灌漿施工方案。在水利工程防滲、加固等作業中,灌漿施工技術的應用十分普遍。
基于灌漿作業目的差異來分析,灌漿施工主要表現為帷幕灌漿、接觸灌漿、固結灌漿、接縫灌漿與補強灌漿等。在地基防滲處理時,通常會應用帷幕灌漿,通過這種方式,在水利工程壩基內部生成防滲幕墻,從而阻隔壩體地下水滲透,減少壩體滲流問題,保障壩體安全。帷幕灌漿又分為多排孔帷幕灌漿與排孔灌漿兩種,可以按照水利工程實際需求來選擇,在考察實際需要的基礎上,科學界定帷幕厚度、長度、軸線與深度等參數。在壩體與壩基之間出現裂縫時,可以采用接觸灌漿技術,確保壩體、壩基之間可以實現無縫接觸。基于所用材料的差異來分析,灌漿施工又分為瀝青灌漿、黏土灌漿、化學灌漿與水泥灌漿等,其中水泥灌漿應用最為廣泛。
二、灌漿施工技術
在工程施工中,當加固孔深度<6cm時,經一次處理形成完整孔后進行全孔處理。當加固孔深度>6cm時,采用隔離方式進行灌漿處理。其中,并在該段采用單孔段灌漿技術,其處理流程為:測量放樣→造孔→沖洗→壓水試驗→灌漿→封孔→質量檢查→抹平驗收。
1.測量放線
觀察和制定放線計劃是項目建設的重要內容。在本項目建設過程中,必須嚴格遵守相關標準,確保控制網絡滿足設計要求,將誤差降到最低。具體來說,高程方面,在陡峭的一側斷層誤差需<30mm,在平整的情況下斷層誤差需<40mm。不允許連續出現負數高程值的情況,并且不超過總測試分數的30%。在正式施工之前,在現場進行空間布置、定位放樣。首先制作第一個孔序列,在此節點上完成灌漿驗收后,依次完成第二個孔,確保同一行的孔距為2m、列距為lm,并全部排列成梅花形狀。
2.鉆孔作業
明確孔位,標記灌漿孔布設情況和在每塊板設置的孔數,這會對灌漿的效果及成本產生直接的影響,鉆孔之前,安排技術人員合理布置壓漿孔,結合路面板的尺寸及過往施工經驗來說,通常一塊板設置3~5個孔,具體位置需靠近板邊、角0.6~1.0m處,一般鉆孔不能設于板中央位置(排氣孔除外),孔位與接縫間距要>30cm。在未明確規定的情況下,則控制孔的直徑在25~35mm左右,確保孔直徑滿足設計要求。測試孔直徑應控制在81~111mm高度之間,鉆孔位置和孔距誤差控制在l0cm以內,如有特殊情況及時向監理報告,監理進行審批后及時調整孔位,準確標記孔位位置。
3.制漿
①制漿材料。把水、水泥、粉煤灰、早強劑(如果需要,加入量為水泥用量的3~5%)等材料按比例依次投入漿桶,將漿液攪拌均勻。
②制漿。在砂漿制作過程中,泥漿攪拌設備起著重要作用,必須正確使用該設備。運行前準確測量泥漿濃度,保證混合液的平衡,滿足泥漿結構的相應要求。混凝土灌漿中的灌漿重量和灌漿量應每1h測量一次,并做好匹配記錄,每10h測量一次泥漿的穩定性和水的自由分離度,測量泥漿的變化,本項目中泥漿的物理力學指標見表1。
4.灌漿
在注漿處理中,應嚴格按照“注漿少、多次數注漿”的方法對導孔進行輪灌處理。針對材料的不同采用不同的灌筑方式,在澆灌稀材料時,先對流動性高的物料進行灌漿,然后逐漸提高灌漿速度,直至達到理想的漿液稠度。之后,使用高密度泥料進行第二次澆筑,完成第一孔注漿后再進行第二孔注漿,二次灌漿時澆灌次數和時間有所規定,時間一般保證5d以上,每孔灌漿次數需控制在5~10以內。在特殊施工中,提前根據規格確定灌漿數量很重要。適當延長注漿周期,針對灌漿孔和泥漿量大的情況,要隨時降低灌漿液位,通過小劑量多次澆筑的方法防止泥漿溢出。大泵組合可按相同速率安裝,如果溶洞較大,可相應提高灌漿液位和灌漿穩定性。
當施工到約4.9×104Pa時,需要嚴格把控孔口壓力,經實驗后明確壓力且保證壓力達標標準。然后測量各個孔的深度并取平均值,接著合理設置平均注漿量,每0.5~1m3為孔深的控制點。在特殊灌漿作業中,每個孔都需要不間斷進行且同時填滿,根據上述方式連續復灌3次,如果漿液到達孔口且未流出漿液則結束。
5.封孔
當孔徑超過35mm,灌漿結束后取出孔內的漿液,并利用具備適中含水量、直徑2cm的勃土球掃孔,用分層的方法進行搗實回填作業。在實施過程中,可用容重>1.6、濃度10%的水泥漿材料對孔徑<35mm的孔進行封孔。針對封孔后縮漿的空孔應采取復封處理措施。
6.灌漿觀測處理
灌漿檢測的目的是全面控制灌漿質量,以便更好地發現和解決問題。在某工程中,主要內容有:
①裂縫處理。由于受到泥漿的壓力,存在裂縫延伸、擴張的可能性,對此,在灌漿時需要盡量增大漿液濃度,并使用慢灌的方法處理。若無法排出裂縫中的水,需要采取挖溝引水的方式。灌漿結束語后則立即實施回填工作,并夯實裂縫表面。
②冒漿處理。如果遇到路頂和路坡冒漿的情況,必須馬上停止灌漿,再挖開冒漿出口,用黏性土料夯實。如果洞口發生冒漿,則要及時壓砂堵住洞口,然后對冒漿口實施灌漿。
③串漿處理。在第一序孔灌漿施工時,確保不會對大堤的安全性造成不利影響,經常性地分析和檢查相鄰孔情況,防止同步注漿時發生串漿問題,之后進行逐一灌漿處理。對于泥皮程度高的孔洞,可采用大濃度泥漿處理,在檢查無滲漏部位后進行正式灌漿。灌漿作業完成后,若漿液仍進入壓力表管或通口管,則補設測壓管或者浸潤線管。
結束語:
在水利施工技術中,灌漿施工技術是十分常見的,也是確保水利工程壩基、壩體防滲性能、穩固性、承載力的重要技術。因水利工程施工地質條件較為復雜,為切實確保灌漿施工質量,需要提前做好施工準備,科學控制鉆孔、沖洗、壓水、灌漿、封孔等工作,科學控制灌漿壓力與漿液濃度,做好預案,高效應對突發問題,同時加強檢測,確保灌漿施工技術應用的綜合效益。
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