水工建筑基础灌浆施工技术及应用实践探究
2016-07-12苏云峰
苏云峰
(大理禹光工程监理咨询有限公司 云南大理 671000)
水工建筑基础灌浆施工技术及应用实践探究
苏云峰
(大理禹光工程监理咨询有限公司 云南大理 671000)
水利工程建设是我国民生工程中的重要组成部分,随着该行业的快速发展,人们更加关注工程的施工质量。基础灌浆施工技术是目前应用比较广泛的地基处理技术,其施工的优劣关系到工程质量的好坏。为了保证水利工程建设的整体质量,需要广泛使用基础灌浆技术,作为施工人员也应该正视该施工技术的施工特点,创新施工技术,这也是保证工程质量和延长水利工程使用年限的主要因素。本文对水工建筑基础灌浆施工技术以及其具体应用进行分析。
水工建筑;基础灌浆;施工技术
1 引言
我国工业的快速发展,对水资源的需求也越来越大,在此背景下,水工建筑基础施工技术发展成为必然,谈到水工建筑基础就必须提及基础灌浆施工技术,这项技术的应用主要就是为了水工建筑的地基处理,同时也为水工建筑的抗渗做了准备,使得水利工程能够更好的发挥应有的作用。所以,水工基础灌浆技术有着广泛的应用面积。因为这项技术对水工建筑的重要程度十分显著,因此在施工进程中一定要严把质量关,要严格按照技术要求施工,只有这样才能保证水工建筑的安全稳定。
2 水工建筑基础灌浆技术施工重要性
随着近几年我国社会经济的快速发展,我国人们生活条件得到显著提升,人口剧增,煤炭、石油等资源的日益紧张,水资源的利用已经成为了首选。这些原因都促进了我国水利事业的飞速发展,水利事业在我国占有着越来越重要的地位。首先就是对我国农业的重要作用,因为全球人口的增长,粮食产量问题十分突出,我国占有世界1/5的人口,而耕种面积仅为世界的7%,所以水利事业对我国农业尤为重要,尤其是农业灌溉用水,这是保证粮食丰收的先决条件。在水利基础建设中灌浆技术是十分重要的,灌浆技术不仅应用在地基处理中,同时也应用在工程加固方面。此外在大坝防渗方面的运用也是十分广泛。在水利工程建设中灌浆技术是必不可少的,因为水利工程的特殊性,使得其必须进行严格的施工,只有这样才能使得水工建筑达到应有的标准。此外,水工建筑在我国有着广阔的发展前景,但是值得注意的是,我国可用来建设水工建筑的地形却越来越少,所以在广泛运用灌浆施工技术的同时一定要抓紧提升灌浆技术的施工手段。综上所述,水工建筑基础灌浆施工技术必有项目,目前这一技术在水利工程中是一个十分重要的议题。
3 水工建筑基础灌浆技术的应用
3.1 岩缝吸浆时的灌输方法
①岩缝灌浆时间在1~3h,持续性强,一般的单位消耗灰量不大于120~220kg/m;②造成岩缝吸浆的原因,大致是由地质底层结构的复杂性造成,结果是岩浆缓慢溢出、流失;因此,导致灌浆时间久、难度大、基础地段不牢固等问题。通常的处理方法是限流、降压、多次灌浆等。具体来讲,限流的方法,主要是在施工前,限注入率,一般要求不大于15L/min,这样可以减缓流速,增加浆液沉积,注入率减少时,再升压,以持续的注入率为主,可以达到有效的灌浆控制;在降压处理方面,一般是通过降压达到灌浆自流的目的,一旦水泥凝固,即可逐步增加灌浆压力,如此重复;多次灌浆法,主要是以时间为轴心,设定相应的标准,灌浆——停止——灌浆——停止,如此反复,直到完成为止,在理论上,技术要求高,施工难度大,一般以不大于8h为间隔时间。
3.2 岩溶地段施工中基础灌浆技术的应用分析
3.2.1 混凝土灌浆技术的应用
混凝土灌浆技术被广泛应用于坝工建筑工程中,随着技术的进一步发展与完善才被应用于水利工程之中。我国在青铜峡水库建设过程中首次采用了此技术,利用甲凝材料进行混凝土浇筑,适用于规模较大的裂缝处理工作。混凝土裂缝的弥合与填充的有效方式之一是环氧胶粘合剂灌浆,在保障修补质量的基础上实现了施工成本的节约。具体操作为:在水利墙体裂缝部位进行环氧树脂浇灌,首先要对裂缝进行开凿,大小约为12mm×6mm,利用压缩空气将裂缝中松散的碎石块吹干净,并沿着裂缝开凿间隔为30cm、深度为20mm的孔洞,在其中插入短管并用环氧胶剂固定粘合实现裂缝封闭性的维护。
3.2.2 无塞灌浆技术的应用
无塞灌浆技术运用了无塞灌浆,实行不待凝、循环式、自上而下的孔口灌浆方式,需要在施工前实现钻出相应的孔洞,孔洞的大小与深度都有严格的标准,只有按照标准施工才能保障施工成效,避免因施工不达标而造成的损失。无塞灌浆技术需要分段进行,在上一段灌浆结束之后更换钻具完成下一段。可以保障完成一个钻孔之后不需要等待凝结就直接进行下一步。无塞灌浆技术还能够有效减少裂缝堵塞问题,也不用在灌浆与灌前压水之前冲洗孔洞。整体而言,无塞灌浆技术的优势在于提高灌浆质量、缩短工期。
3.2.3 双浆液灌浆技术的应用
双浆液灌浆技术的本质是化学方式,从属于控制灌浆,其具体的操作步骤如下:利用2根灌浆管将速凝剂与水泥浆液按照一定的配比同时注入到混合器之中,并让它们在混合器中进行充分的混合,保证在混合完成与速凝之前能够到达孔洞底部。根据不同水利工程对强度的要求来制定出具体的施工方案以达到标准的防渗效果。值得注意的是采用双浆液灌浆方式要严格控制好浆液的范围,太小会降低防渗体的强度,而过大则可能会喷洒浪费浆液,增加施工成本。为了防止灌浆孔洞被堵,所以就需要缩短浆液凝结的时间。因此,在施工前需要进行现场试验来确定具体的浆液流量、灌浆压力以及浆液比例等,来保障填补漏洞施工的质量与水平。
3.2.4 诱导灌浆技术的应用
诱导灌浆技术除包含基本的灌浆之外,还涵盖了电渗化学灌浆,此灌浆技术的采用要结合水利工程设计的实际情况,使施工既能够防渗透还能有效抵抗泥土侧压,这也是诱导灌浆技术帷幕工程的主要内容。诱导灌浆技术需要注意的是将浆液流动控制在合理范围之内,通过具体的施工设计保障加固工程的施工质量。
4 基础灌浆施工技术应用注意事项
由于岩溶地区特殊的地质情况,在此区域进行水利工程施工作业时,作为施工人员必须根据自身的施工经验,并结合工程本身的施工要求,做好基础工程施工工作。目前针对岩溶地区的基础工程主要分为无填充物的基础工程和有填充物的基础工程,在实际施工过程中需要考虑岩溶地区的地形、地质、环境等因素做好基础工程。
4.1 灌浆材料的选择
材料的选择直接关系到整个基础工程的建设质量,特别是针对岩溶地区的水利工程。在选择灌浆材料时应该考虑两大因素:①所选择的施工材料必须具备良好的可灌性,能够在外界压力的作用下进入到缝隙、空洞当中,这也是保证填充质量的关键因素;②灌浆材料在固结之后具有较强的防渗性,而且其强度也要符合工程要求。
4.2 岩溶地区基础灌浆的方式
由于岩溶地区的特殊性,可以选择使用高压灌浆技术。填充物的密实度直接关系到基础工程的稳定性和强度,所以为了保证基础工程中填充物的密实度,通常使用高压水泥灌浆施工技术,其工程效果还是很令人满意的。在岩溶地区水利工程的基础工程中使用高压水泥灌浆技术会呈现出不同的渗透形状,有时呈现出条状,有时会呈现出网状,但不论呈现出哪种渗透形状,都会具有比较强的稳定性和抗裂能力。
除了上述高压水泥灌浆技术之外,岩溶地区还可以使用高压旋喷灌浆技术,该技术的优势是能够实现机械钻机深入到岩层下部,使水泥通过高压喷嘴喷射出来,起到破坏原有岩层的作用。为了保证施工过程的顺利进行,在具体灌浆过程中应该尽量保证钻机的头部在向上提的同时高速旋转,这样也能使注入土层的水泥浆充分的混合。使用这种灌浆技术之后,水泥浆会固结程柱体形状,并具有良好的稳固性,保证了水利工程的地基质量,提高了工程的整体性能。对于浅层的岩溶地区来说,可以选择基础灌浆技术。由于施工区域的岩层比较浅,地基工程中会含有大量的沙土,影响到地基工程的稳固性,所以必须挖出浅层的沙土并灌回水泥砂浆,这样才能够提高地基工程的质量。
深层岩溶地区也可以使用基础灌浆技术,使用效果能够满足工程实际需要。通常来说,深度为50m以上的岩溶地区称之为深层熔岩,如果选择其他类型的灌浆技术,施工难度会比较大。为了能够做好灌浆工程,需要在施工之前做好实地勘察工作,并根据具体情况选择合适的施工方法。对于深层岩溶地区灌浆来说,施工人员可以选择基础灌浆技术,在使用中能够排挤岩溶内部深层的填充物,并帮助水泥和岩层之间快速的硬化,提高水利工程中地基工程的稳固性和抗压能力。
5 结束语
综上所述,本文讲到了多种水工建筑基础灌浆施工技术,它们各有自己的优势和不足、因此,这些施工技术应该相互借鉴相互参考,一些施工工艺是施工时操作简单,但是造价比较高,收益确是很低,而且后期问题的加固处理比较麻烦,这些技术都是不可取的。根据社会大背景的要求,不断的提高孔洞灌浆新技术是发展的硬道理,是符合我国基本要求的,才能够给人们带来更多的安全保障和经济效益。
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1004-7344(2016)13-0113-02
2016-4-18
苏云峰(1983-),男,昆明宜良人,工程师,本科,主要从事水利工程施工及工程监理工作。