水利工程地基施工的灌浆工艺技术分析
2014-10-21魏高峰
魏高峰
【摘要】出于水利工程基础施工灌浆工艺技术的需要,本文首先对灌浆技术在地基处施工中的重要性作简要说明,然后就浇灌技术作详细叙述,最后列举一施工案例,说明浇灌工艺技术的具体使用,希望能为水利工程施工提供理论依据。
【关键词】水利工程;地基施工;灌浆工艺;
随着水利工程施工规模不断扩大,混凝土灌浆技术也被广泛应用,有效的提高了施工质量。但水利工程施工环境复杂,地质构造独特,为了满足施工要求,必须根据施工要求及施工所在地的地质特征,对混凝土浇灌技术适当改进,才能满足现阶段水利工程需要。本文就水利工程地基施工的灌浆工艺技术进行如下分析。
1.灌浆技术在水利工程基础施工中的重要作用
由于我国灌溉及饮水需要,水利工程大规模发展,有效的改善了农田灌溉条件及饮水质量。但水利工程由于涉及到众多的施工内容,并具有较高的施工技术,所以,应注重管理,才能保证工程顺利发展,才能保证施工质量。目前,在水利工程施工中,对地基施工的重视度不断增加。如果地基处理不当,将会造成漏水及下沉现象,从而严重影响工程质量。水利工程施工所在地,通常环境复杂,地质构造多变,为了提高地基施工质量,通常采用混凝土浇灌措施,以提高地基坚实度,从而有效的防止了渗水及下沉问题。目前,混凝土浇灌技术主要有单孔灌浆、固结灌浆及接触灌浆等。在施工中,可以根据施工需要和实际情况,采取合理的浇灌方式。
2.灌浆工艺技术在水利工程地基施工中的应用
由上述可知,混凝土浇灌方式有很多种,在施工中,应根据施工需要和实际要求,采用相应的方式,才能有效的提高水利工程施工质量。目前,在水利工程施工中,主要的混凝土浇灌技术有以下几种。
2.1处理岩溶地段
在水利工程施工中,通常遇到岩溶地段,给施工造成严重困难。目前,国内在这方面的处理技术还不成熟,主要采用以往的施工经验,所以处理效果欠佳。下面就常用的处理技术做一简述:首先,高压灌浆。这种灌浆方式多用在地质构造不稳定的施工区域。由于岩溶本省就稳定性差,再加上地质构造不稳定,无疑给施工造成难度。这种灌浆方式有效的避免了冲水泥灌浆方式所具有的弊端,通过高压将砂浆打入钻孔内部,提高了砂浆渗入地下的深度,同时也提高了灌浆的密实度,从而增加了地基的稳定性。其次,回填灌浆。当岩溶深度较浅,并且施工所在地的降雨量较少,这时需要采用其它灌浆方式,以完成地基加固。一般情况下,采用浅层灌浆技术,也就是回填灌浆。在灌浆之前,应利用器械将岩溶处的沙土挖出,然后灌入砂浆,以提高加固地基的作用。再次,高压旋喷灌浆技术。这种灌浆技术将打孔和灌浆结合在一起,在钻孔的同时将砂浆利用高压注射到前端,所以,缩短了灌浆时间,提高了灌浆效率,同时也使砂浆和碎岩充分的结合在一起,加强了固化作用。但这种灌浆技术在岩溶厚度较深时,加固效果会减弱,当深度达到50m时,加固效果基本会失效,这时,建议采用深层灌浆施工技术。
2.2处理吸浆状况
在岩缝处理时,不会花费较多的施工时间,也不会耗费大量水泥。据统计,在岩缝灌浆中,每单位体积内需要的水泥量大约在200kg之内,也就是说只用两袋,浇灌时间也不过几个小时,岩缝便会浇筑完毕。但在这期间,通常会遇到吸浆现象,严重影响了浇灌效果,以下将解决措施进行简述。
首先,控制水泥流量。也就是说在混凝土浇灌时,适当的控制流速,以减少砂浆和岩缝之间的接触时间,从而有效的降低了砂浆在短时间内凝固,也就有效的遏制了吸浆现象。在实际实际施工中,为了有效避免吸浆,通常将砂浆流速控制在12L/min。再次,降低砂浆压强。就是说,在砂浆流出时,不能外加压力,使其在自然力的作用下缓慢流出,从而实现了在缓慢中不断凝固,当岩缝彻底凝固之后,适当增加压强,以便于正常施工。再次,多次灌浆。实践表明,当灌浆次数增加之后,也能有效的遏制吸浆现象。所以,在施工中,应根据岩溶及岩缝情况,适当的增加砂浆浇筑次数,以减少吸浆。一般情况下,对灌浆时间进行设定,对相邻灌浆之间的时间应预算好,同时还要考虑到灌浆效果,需在8小时之内完成所有砂浆浇筑。另外,还要考虑到浇灌结束时压力减小的情形,需要在浇灌时减小压力,以便于预设压力的设置。另外,为了有效降低吸浆,应根据施工情况,将三种防止措施结合使用,才能发挥每一种的优点,做到彻底减少吸浆的效果。
2.3处理严重漏水
在水利工程中,由于地质构造问题,通常出现漏水问题,如果只采用普通砂浆处理,将不会起到堵水的目的,相反还会造成砂浆被水冲走,造成严重浪费。这时,应采用科学合理的浇灌方式,再加上平时的施工经验,对漏水做有效处理。一般情况下,若遇到漏水现象,常采用填充级配料或者模袋灌浆处理。以下就这两种方式一一简述。
首先,采用填充级配料进行处理。这种处理方式通过高浓度砂浆冲击碎石,使二者充分混合,形成架桥,从而有效的堵塞了流水的冲刷。此外,砂浆和碎石在反应中形成过滤层,将流动通道堵在,从而进一步避免了水分流失。这种处理方式主要适用于初次浇灌效果欠佳的情形,并且在使用时还要注意砂浆的材料配比。其次,模袋灌浆的处理方法。这种方式在使用时,要用到尼龙材料及模袋。先选好耐磨性较好,并且和灌浆相符合的尼龙袋,然后装入适量的泥浆,之后装入到模袋中,使劲挤压,这时水分会渗出,只剩下沙子和水泥。这样做,可以有效的降低含水量,使泥浆快速凝固,也可以有效控制沙子和水泥流失,从而有效的控制了漏水,同时避免了材料浪费。这种方式在使用时,必须全面考察施工现场,并做好材料的选配,才能有效的控制好漏水现象。
3. 水利工程地基施工的灌浆工艺技术案例分析
3.1工程概况
某水利工程是修筑一大坝,坝高为657m,顶高为650m,长度为64m。采用基础灌浆,并要求灌浆之后的渗水率控制在3lu之内,造孔环节实施之前,采取钻孔试验。
3.2工程地质情况
施工所在地的地质构造为沉积岩,白色为主色,掺杂有少量的紫红色,硬度较低,没有明显的褶皱及断层现象。坝区的岩体为原生结构面,倾向为235°,倾角为70°,表面上有許多次生结构,所以,整个岩面看起来好像被分成不同的小块。
3.3施工过程
首先,钻孔布置阶段。根据工程需要,总共打造4排钻孔,其中两边两排在心墙的上下游地方,对称分布,每两孔之间的距离为3.0m;中间两排为帷幕结孔,据此,专门制作了梅花孔位,分布在心墙轴线的上下游处,每两孔之间的距离为2.0m。钻孔打好之后,经过测斜仪检测,符合浇灌标准。其次,制浆阶段。采用集中制浆,并采用3SNS 灌浆泵,制浆用的水质清,水灰比为7个比级,搅拌时间控制在20min。再次,灌浆阶段。选择分阶段灌浆。先将射浆管和地基距离保持在50cm之内,之后保持压力不变,缓慢减小注入率,当某一级别的灌浆时间达到1h之后,制备高一级浓度的灌浆液。在灌浆过程中,如果遇到渗漏现象,适当的降低泥浆压力,减少砂浆流速等。另外,在灌浆时,还应对回浆密度进行测量,以有效的处理返浓现象。
3.4灌浆结果分析
使用了声波检测技术,对浇灌质量进行了检测,表明基础灌浆的孔底透水率及防渗设计都符合施工要求。
结 语
随着水利工程施工规模不断扩大,对基础浇灌技术要求也不断提高。本文就该技术在水利工程地基施工的应用进行分析,希望具有参考价值。
参考文献
[1]吕彩梅. 论灌浆技术在水利工程地基处理中的应用[J]. 民营科技,2013,10(3):217
[2] 李龙泉. 水利工程施工中基础灌浆施工技术的应用[J].陕西水利,2014,S1:81-82