浅谈对水利工程基础灌浆施工技术探讨

发表时间:2018/4/26   来源:《防护工程》2017年第36期   作者:吴闪闪
[导读] 在水利基础施工工程施工中,基础灌浆技术不成熟,就会造成不同程度的影响。
摘要:水利工程在我国具有着发展速度快、发展空间广阔的特点,但是我们也需要注意的是,国内可以用来建设水利工程的地基越来越少,所以,基础灌浆技术在我国获得了在更大范围上的应用同时,更加注重基础灌浆技术与地质条件的适应性。在水利工程中,灌浆技术是进行地基处理中比较常用而且十分重要的工程措施,广泛地应用于大坝坝体的加固处理与防渗工程中。水利工程的特殊要求使得它们的地基必须经过处理,才能达到水利工程必须有的防渗与稳定的各项性能要求。因此,基础灌浆施工技术在水利工程的施工中有着非常重要的地位。
  关键词:水利工程;基础灌浆;施工技术
  
  
  1 分析影响水利工程基础灌浆施工的相关因素
  1.1 收缩应力的整体作用
  在水利基础施工工程施工中,基础灌浆技术不成熟,就会造成不同程度的影响。砼裂缝现象的出现就是其中一个。尤为突出的一个就是收缩应力的作用。尤其是在大面积混凝土作用下,就会造成相应的收缩应力,在应力大于自身抗拉极限的情况下,就会带来砼裂缝的出现。在这种情形下的砼裂缝,一般可以分为塑性与干燥两大类。其中,塑性裂缝的产生主要是由于在水利水电工程的施工中,在浇筑混凝土之后的前几个钟头都是呈现出塑性的状态,在有泌水中的情况下,就会在重力的作用下出现塑性收缩裂缝的产生;而干燥裂缝产生的主要原因,是由于在水利基础灌浆的工程施工中,整体的水分在蒸发的过程中形成不同的速度,也会出现混凝土变形而产生的砼裂缝现象,不利于整体施工的技术运用。
  1.2 温度不同状况下的影响
  对于水利基础灌浆施工来说,对于温度的掌控是一个重要的环节,因此,温度的不同变化会给水利水电的工程施工带来不同程度的影响,并导致基础砼裂缝现象的出现。在混凝土的浇筑过程中,尤其是大体积的混凝土施工,其中的水化现象相当激烈,混凝土释放的热量也相当的多,并且难以在一定的时间内得到及时的排除。就会造成大量的热量聚集在混凝土内部,温度就会随着而升。在砼浇筑到三天左右时间的时候,水化的热量越来越多,产生的热量也逐渐增加,尤其是在没有及时排除的环境下,就会造成热涨的现象,在内处温差较大时就会形成内外力量的不同而导致相互的作用力,产生一定的裂缝。此外,水利基础工程施工的温度随着周围大气的温度的变化而变化。温度变化使其缩短或伸长,变化量与所在地区的气温有关。温度变化范围应根据地点的气温条件而定。钢结构可按当地最高和最低气温确定;砖、石、混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土结构一般可按当地月平均最高气温和月平均最低气温确定。混凝土的水灰比、骨料、构件几何尺寸、加载龄期等都会造成水利水电工程施工砼裂缝的出现,因此,伸缩量计算时均须考虑混凝土收缩引起的变位,预应力混凝土水利基础工程必须考虑混凝土变化引起的变位。因此,水利水电大体积砼工程中,常采用砼内部降温和外部保温措施,来平衡和降低混凝土内外温差,减少裂缝。
  2.水利工程中基础灌浆施工技术的应用分析
  2.1 基础灌浆技术应用于岩溶地段施工的方法
  在水利工程中,对岩溶地段进行施工的时候,通常有两种措施,一种是采用高压灌浆这一措施进行施工。即在对岩溶进行处理的时候,一般是使用不冲洗高压水泥灌浆,这是为了让填充物挤压的更紧密。以便对岩溶地段的稳定性和抗渗性进行提升。此外,高压灌浆也能够起到劈裂的作用,这可以使水泥呈条带状插入水泥里,从而使其形成网格状的包裹,以便对坝体的稳定性进行提升。另一种是利用高压旋喷灌浆的方法进行施工。

高压旋喷灌浆的实施方法是用钻机将带有特殊喷嘴的灌浆管带入土层中预先确定好的位置,然后,利用高压脉冲泵和钻杆下的喷射装置,使水泥灌浆喷入周围的土体中,以便利用流体的?_击力对土层进行切削,从而破坏灌浆喷射范围内的土体,同时,钻杆要以一定的速度旋转,且在这一过程中,钻杆还要慢慢提升,以便将土体和水泥灌浆进行充分混合,使其胶结硬化后能够在地基中生成直径均匀、强度较高的圆柱体,从而对地基进行加固。
  2.2 基础灌浆技术在浅层岩溶和深层岩溶中的应用
  浅层岩溶主要是指大量岩溶暴露出来或是掩埋的不深。要对其进行处理首先要将填充物挖出来,然后利用水泥进行填充,最后利用水泥浆进行灌浆处理。深层岩溶主要是指岩溶掩埋大于50m的岩溶地段。在处理这种深层岩溶的时候,如果是利用旋喷法就会遇到一些难题,因此,施工人员可以在岩溶四周进行灌浆,以使岩溶的填充物在水泥的作用下可以被挤压并固化,最后还需要依照一定的顺序对溶洞进行灌浆处理。
  2.3 水利工程出现较大吸浆量现象时的灌浆方法
  一般情况下,水利工程中的岩溶灌浆会持续1~3h,单位耗灰量要小于120~220kg/m。在这种情况下,施工人员只需要依照常规施工程序进行施工就行。但是,如果有岩缝大吸浆量现象产生,则需要运用相应的方法对其进行解决。之所以会出现这种现象,其原因就在于特殊的地层结构会使水泥浆从地表溢出。要对这种现象进行处理,则必须要依照三点原则:一是采用限流方法。即限制注入率要小于或等于10~15L/min,以便对裂隙中的浆液流速进行降低,从而让浆液快速沉积。等到注入率降低后,需要将压力提升,以使注入率维持在10~15L/min的水平,直至灌浆结束。二是运用降压处理的措施。即利用降低压力的方式来处理灌浆,等到灌浆凝固且不再流动后,在逐渐恢复灌浆压力,并依照常规程序进行处理。三是采用多次灌浆措施。多次灌浆也被称为间歇性灌浆,就是以一定灌浆量或是灌浆时间为施工标准,达到标准以后就停止灌浆,等多一段时间后在继续灌浆。灌浆的具体间隔时间可以依据灌浆目的、地质状况等情况的不同而进行相应的制定,但是一般不超过2~8h。
  2.4 基础灌浆技术在严重漏水时的应用
  水利工程中,严重漏水现象产生的原因一般主要是水利工程的建设位置处于可溶性岩石区域,这种地质情况很容易产生溶洞和溶沟,以致出现严重漏水现象。采用常规灌浆技术对这种现象进行处理,往往不能取得太好的成效,且施工成本较高,所以施工人员需要利用其它有效地方法来处理。处理这种现象的有效方法有两种:一是使用模袋灌浆方法。模袋是指强度较高的纺织品,这种纺织品的制作材料大部分都是尼龙、聚酯等,所以其的耐磨性较好。运用模袋灌浆方法时,浆里的水分会在浆的作用下渗出,浆中的沙石则会留在模袋里。经过这种处理后,水泥的水灰比就会得到很好地降低,从而使其凝固时间变短,强度变高。此外,模袋的束缚会使水泥在水下不能流散,也不会被冲走;而模袋的变形能力也会使其更好地应用于不同的溶洞,以保证溶洞被有效地堵塞。二是运用充填级配料的方法。即使用较为粘稠的水泥灌注砾石,在这一过程中需要注意砾石的应用是由小到大。如果在灌注后没有起到一定的成效,则需要使用较为粘稠的水泥冲灌级配料。这种配料一般包含砂石、砾石等粗细不均的混合料,且能够形成反过滤层。另外,充填级配料的灌入量要灵活掌控,其目的是让窄缝处产生“架桥”,以便在中途对缝隙进行处理,从而形成反滤层。
  结语
  以上的各种基础灌浆技术都具有显著的优点和明确的缺点。比如,灌浆施工技术在岩溶地段施工中更多是要求经验和对类似工程的借鉴;大吸浆量情况下的基础灌浆技术虽然简便,但是容易因为浆液的扩散造成浪费;严重漏水的情况下的基础灌浆技术操作比较复杂,控制灌浆的核心思想既起到了很好的灌浆效果又在一定程度上节约了用料。我们在进行水利工程的基础施工的过程中应该充分地扬长避短,争取每一种基础灌浆技术都可以发挥最大效益。
  参考文献:
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