付皓杰
摘要:水利工程施工難度大,施工環境復雜,要求施工單位加強防滲性,實施更為合理的施工方案,充分利用帷幕灌漿技術的優點,在一定程度上改善工程的安全、穩定。本文通過實例,對我國水利工程帷幕注漿施工技術的重點和難點進行了剖析,以期對我國水利工程帷幕注漿技術的發展起到一定的推動作用。
關鍵詞:水利工程;帷幕灌漿施工;技術重難點
1.帷幕灌漿主要施工方法
按施工需要進行帷幕注漿,采用全站儀測量放樣,每一孔都打上一根木樁,中間用小釘子固定。對拐角處的木樁,應在其旁設立參考標記,以方便施工的確認。并利用DS3級標尺測量了各孔的高度,并求出了各注漿孔的圍巖紅線及頂線的標高。
1.1鉆孔與測斜
在開孔之前,先用地錨進行定位,然后對鉆機的豎軸進行及時地修正。第1段注漿完畢后,將孔管埋入2米厚的巖石中,用73 mm厚的無縫鋼管進行鉆孔。鉆孔時,必須保證孔的位置和橫向的誤差不超過10厘米。鉆孔要做到垂直,所有的帷幕注漿孔都要做好傾斜,孔斜度控制在2%以內。
1.2鉆孔沖洗及壓水試驗
鉆完后,用注漿泵進行沖洗,在沖水過程中,水壓達到最大,直到回水無砂巖,剩余巖心不得超出0.2米,否則必須立即取出。為了防止裂縫的擴展和巖體的位移,必須將沖刷壓力控制在80%以下。壓水試驗是利用五點法在基巖中分段注入高壓水,從而獲得滲透系數。
1.3制漿與檢測
漿料是由三個濕磨機混合而成,加入UNF-5減水劑的混合后,再由3個濕磨機將漿料送入攪拌桶,加入UNF-5減水劑,其配比為7%。泥漿濃度的測定采用漏斗式黏度計,其黏度應在30秒以內;細度采用沉淀法,采用激光粒度儀進行測量,每10 t水泥應進行一次測試。
1.4自動記錄
注漿記錄采用了長杰公司2017CJ-G7水利專用注漿機,該設備具有0~150 L/分鐘的流量范圍,0.01 L/分鐘的分辨率,1-10 MPa的壓力范圍。分辨率為0.01 MPa,密度測量范圍為1-2.5,移動范圍為0-1000微米。
1.5灌漿壓力控制
在施工過程中,要注意掌握注漿比與最大灌漿壓力之間的關系,以防止產生振動。
2.帷幕灌漿施工技術的優勢
2.1施工成本低
隨著我國水利工程的不斷發展,帷幕注漿技術在一定程度上得到了廣泛的應用,在水利工程的壩基施工中,采用這種技術可以有效地減少工程造價,提高堤基的防滲能力。采用這種方法,不僅造價低廉,而且對施工人員的要求也不高,因此,采用適當的帷幕注漿技術,可以節省大量的水資源,從而真正達到國家的可持續發展目的。
2.2安全性能高
由于帷幕注漿技術具有較高的安全性,且不會受到外部環境的影響,因此,即使是在惡劣的施工條件下,根據施工計劃進行施工,也能有效地改善壩基的安全性。在采用這種技術時,必須對帷幕注漿壓力進行適當的控制,因為不同區域的地質情況不同,采用相同的注漿壓力,會對壩基的安全性能產生很大的影響,從而使壩基的防水性能得到全方面提升。
3.帷幕灌漿技術包含的施工過程和技術
3.1施工前進行測量工作
在水利工程中采用帷幕注漿技術,對鉆孔的精度要求很高,必須對鉆孔長度進行嚴格地控制,以保證與工程數據相結合,為以后的工程測量工作奠定基礎。有關部門在實際工程中,必須時刻注意觀測資料,以保證資料的準確性,以便以后實施帷幕灌漿技術。
3.2設計灌漿的孔
在采用帷幕注漿技術時,必須首先要符合水利建設的需要,采用精確的分段順序法,設置合適的注漿孔,并且兩個鄰近的灌漿孔之間的間隔只有2公分左右,以確保其能夠滿足后期的施工。在這個工藝中有一個重要的問題,那就是注漿孔的外側必須要有一個嚴密的控制,中心軸的偏差不能大于十公分,而且鉆孔的深度必須要高于帷幕的灌漿極限。
3.3制造帷幕灌漿的孔
在采用帷幕注漿工藝的全過程中,制作帷幕注漿的孔洞非常重要,因此,在制作帷幕注漿前,必須對現場進行清理,同時要準確、熟練地了解施工場地的各種狀況。在進行鉆孔時,必須使用方木作為支撐,并安裝一個樁架,將鉆機放置在合適的位置,以便為帷幕注漿技術的進一步發展做好準備。安裝完鉆機之后,還要隨時注意溫度,等到溫度合適,才能進行鉆孔。
3.4處理縫隙和壓水檢測
在完成了上面的工作之后,就需要學習如何使用管道來清洗灌漿孔了。在清洗期間,施工人員要注意時間,清洗的總時間必須在30分鐘以上,以保證清洗干凈。當然,在不同的位置,沖刷的時間也會有所不同,有的傳統的灌漿孔比較粗,那么清洗的時間就會比較長,這個部位的沖刷時間也要在2個多小時以上,這樣可以讓傳統的灌漿孔的間隙更加干凈。
3.5向孔內灌漿
在壓水測試結束后,才能進行注漿。有關水利建設工作者在實際工程中,通常會從底層開始,由底部逐漸向上。在一定的壓力下,注漿速度不可超過1公升,連續1小時,注意灌漿的各個環節,以保證灌漿質量。當然,也有一些工人習慣于從上往下按順序進行注漿。
4.施工難點及處理方案
4.1灌漿中斷及其處理方案
灌漿過程中,灌漿過程中最普遍的問題就是灌漿過程中出現的各種問題,這些問題都會因為機械故障、停電、灌漿管堵塞等原因而被迫中止,并且在灌漿過程中如果出現中斷,很容易對帷幕的質量造成不利的影響。可以通過下面的方式來處理這個問題。
4.2串漿及其處理方案
由于地層中有大量的孔隙,因此,在注漿時,可能會有一個連通的孔洞,因此,在注漿時,有可能出現漿體從其他孔洞中溢出的現象。在工程實踐中,如果有條件的話,可以在每個注漿孔內安裝注漿泵,但在工程實踐中,一般采用注漿塞封住漏漿、串漿的孔。
結束語
帷幕注漿技術在工程中的作用是明顯的,所以必須嚴格遵守有關技術規范。對某些有問題的部位,應按施工需要進行具體的理論和資料分析,然后進行下一步的工作。其實,雖然工程的難度很大,但只要能對施工過程和環境進行合理的控制,就能從根本上降低問題,提高工程質量,為水利事業的發展作出更大的貢獻。
參考文獻
[1]張犟,宋浩亮,許旭東.淺談水利工程中帷幕灌漿技術的施工要點[J].水資源開發與管理,2016(06):59-62.