水利水电建筑工程中的基础灌浆施工技术

发表时间:2020/2/26   来源:《防护工程》2019年19期   作者:刘嫦
[导读] 基础工程施工质量是影响水利水电工程的重要因素,直接关乎工程使用安全及整体寿命,

刘  嫦
        中国葛洲坝集团路桥工程有限公司  湖北宜昌  443000
        摘要:基础工程施工质量是影响水利水电工程的重要因素,直接关乎工程使用安全及整体寿命,在实际施工中,除了面对复杂的施工环境和地质影响外,还需要制定合适的施工方案并采取科学的施工工艺,才能克服施工中存在的各种不利因素。基于本文的基础灌浆施工技术,能为工程施工带来可靠保障,确保基础质量。
        关键词:水利水电;建筑工程;基础灌浆
       
       
        1.基础灌浆施工技术在水利水电工程中的应用方式
        基础灌浆按扩散渗透方式分为渗流型和挤压型灌浆,按灌浆顺序分为Ⅰ序和Ⅱ序;按时间先后可分为一次和二次灌浆,按拌制材料可分为水泥灌浆、化学灌浆及特种材料灌浆等,按施工工艺可分为基础回填、固结及帷幕灌浆等。下面就水利水电工程常用灌浆技术作具体说明:
        1.1高压灌浆技术
        水利工程基础一般都是天然地基,经过爆破开挖后容易引起地质结构变化和长期水流浸透,使地基出现缺陷的几率增大,尤其在基础上修建挡水建筑物时,地基的稳定性就显得非常重要。高压灌浆技术应用到水利水电工程基础处理中,可以有效提高基础的承载力和抗渗能力。在实际施工中一般会使用高压水泥灌浆方法,因为这种施工方法通过高压灌浆不但可以改善地质缺陷,从而起到加固地基的作用,还能填充裂隙从而提高地基的抗渗透能力。另外,高压灌浆技术可以对施工中水泥的形态进行有效控制,将水泥均匀的通过压力渗透到土壤中,大大提升高压灌浆施工的质量和效率。高压灌浆技术在水利水电工程施工中还可以有效提升岩溶地区基础的抗劈裂能力。
        1.2高压旋喷灌浆技术
        高压旋喷灌浆技术,需根据设计标准和现场实际进行施工机械的选择。高压喷射灌浆形成凝结体的形状与喷嘴移动方向和持续时间有密切关系。喷嘴喷射时,一面提升,一面进行旋喷则形成柱状体,要对喷嘴进行科学合理的安装,达到所需形成的结构物;另外操作人员一定要科学合理的控制钻机的转速和提升高度。通过实验对比,将钻头的旋转速度适当提高,可使高压水泥浆喷射及与土层搅拌后最终快速凝聚成型,使基础形成结实的整体,从而使水利水电工程的地基更加稳定。
        2.基础灌浆施工在渗漏情况下的技术应用
        目前水利水电工程项目的规模在持续扩大,各种前沿科技不断投入到工程建设中来,防渗材料性能及工艺水平不断得到提升,作为水利水电工程建设地基加固的重要施工手段,基础灌浆技术对优化建设质量具有着不可替代的关键作用。在裂隙发育的区域,漏水严重的情况下,基础灌浆技术可达到地基改良的目的。基础防渗处理主要包括防渗帷幕、坝体劈裂及高压喷射等三种技术。
        2.1防渗帷幕施工技术
        在水利水电工程建设中应用防渗帷幕施工技术,首先要保证水泥浆液的拌制质量,在灌注中要应用循环灌浆以及打管灌浆等方式开展作业。所以防渗帷幕技术主要应用于加固补充和地质勘探阶段。
        2.2坝体劈裂施工技术
        坝体劈裂施工技术主要是指根据坝体应力的具体分布,在施工中施加适当压力,在轴线方向形成劈裂,并于劈裂区域灌输水泥浆液,在形成防渗水泥芯墙的同时,保证墙体的完整性和连续性,强化整个工程项目的防渗能力。
        2.3高压喷射施工技术
        高压喷射施工技术主要是指通过高压喷射的方式,将水泥浆液灌注到地质结构中,并且通过均匀搅拌土颗粒和水泥浆液,使之由松散体固结成整体,起到加固防渗的作用。该施工技术是水利水电工程建设中最为常用的技术手段,具有施工效率高、成本低等特点,但是对土质具有较高要求,施工机械投入较多,对摆放的地理空间要求更大。高压喷射施工技术主要分为定喷、摆喷以及旋喷等喷射方法,在具体施工中要结合现场实际情况灵活选择喷射方法,进而保证施工质量和效率。
        3.水利水电工程基础灌浆施工常见问题分析
        3.1钻孔偏斜率不一致
        按照规定的倾斜度和方位角钻进,并保证钻孔偏斜率不超过允许值,这样在灌浆之后才有可能联结成整体帷幕,从而起到统一防渗作用。一旦出现钻孔角度不一致问题时,易引发高喷成墙错位搭接问题,极端情况下甚至会出现无法搭接的现象,墙体连续性没有保障,会直接对成墙工程质量造成影响。在不影响灌浆质量和不更多地增加钻孔工作量的情况下,为便于钻进和灌浆施工,帷幕钻孔一般采用铅直孔。因此在实际施工中,钻机平台要具有足够稳固性,使用的底座材料要足够牢靠,用高精度水平仪找平,从根本上避免钻孔偏斜问题。此外,钻杆垂直度测试也是较为可行的方法,可保障施工中钻孔的垂直要求,在钻进施工中以慢钻轻压的方式为宜,若速度过快易引发斜孔问题。钻孔施工中要持续性检测垂直度,一旦出现偏差后要随即校正,必要时再次钻孔。
        3.2浆液漏失
        过程施工经验表明,高压喷射灌浆施工中极容易引发漏浆问题,这与地层结构组成或基础裂隙是否发育有着直接的关系。在实际施工中,如果漏浆问题未得到合理解决,将会对高压喷射钻孔作业造成直接影响,最为直接的表现是钻孔质量达不到工程标准。若出现漏浆问题,需采取如下可行的解决措施:分析浆液漏失量,确定对应的解决方案;当漏失量偏少时,可以继续保持泥浆喷射状态,持续施工且达到“吃饱”状态,此方式可以减少水泥漏失;反之,如果漏失量明显偏多,则可使用以水泥、豁土与砂基于合适的比例配制而得的特殊材料进行堵截。
        3.3冒浆过量
        引发此问题的原因较为复杂,最为直接的是管道故障,此外还受到注浆量与喷射覆盖区域不匹配的影响。就当前的水利水电工程而言,发现冒浆问题要采取可行性措施,便可明显降低危害,所以要勤清洗管道,日常做好保养防止故障发生;改变注浆方法比如静压方式可以让浆液进入到一些细小区域,从而避免注浆过程中出现没有覆盖到的区域。受喷浆管接头密封效果的影响,也会引发冒浆过量问题,所以在检修过程中要对所有接头展开全面检查,若发现异常后应采取措施及时予以更换。
        4.基础灌浆工程质量控制
        4.1灌浆工序的控制要点
        4.1.1钻孔过程的质量控制
        1)定孔位。根据设计钻孔的排距、间距测量孔位,注明各孔的孔号及孔距,孔位偏差不得大于10cm。
        2)选择适当的钻孔方法。根据岩石的硬度、完整性和可钻性选择合适的钻孔方法、目前对于岩石坚硬地层采用金刚石钻进,较软地层采用硬质合金钻头钻进。
        3)钻机的安装必须稳固。严格按照规定的方向钻进,采用刚性较好的钻杆。
        4)适时的调整钻进参数。施工中要根据岩石的硬度、钻头结构、设备条件及钻孔质量要求选择合理的钻压、转数、水压等钻进参数。
        5.1.2灌浆过程的质量控制
        1)选择合理的灌浆方法。施工中应根据地质条件,孔径均匀程度、基岩段长等选择最佳的灌浆方法,保证灌浆工程的高质量、高效率、低成本。
        2)灌浆压力的控制。灌浆压力是影响灌浆效果的一个重要因素。采用较高的灌浆压力,可以使浆液扩张浸透的范围更大从而可以减少钻孔数量,降低成本,同时增进密实性,提高基础承载力,但如果压力过高,可能导致地基及其上部建筑物被抬动而遭到破坏。所以必须根据地层条件、浆液类型等因素通过试验选择合适的灌浆压力。



        灌浆过程中压力的控制方法为:一次升压法和分级升压法。前者适用于透水性小,裂隙不发育的完整岩石地层,后者适用于透水性大、裂隙较发育且注入量大的地层。施工中有条件适宜采用一次性升压法控制灌浆质量,但对于注入量大或易抬动的部位应采取分级升压法控制灌浆压力。
        3)浆液浓度的变化。按照规范要求可对浆液拌制比例作适当调整,但当灌浆过程中灌浆压力或者注入量突然变化较大时,应立即查明原因并采取相应的措施进行处理。
        4.2灌浆资料的整理
        灌浆工程是隐蔽工程,灌浆工程资料是灌浆工程实体及其形成过程的数据体现,具有特殊的重要性,是评价灌浆施工质量的重要依据。但目前灌浆工程资料容易出现一些问题,影响灌浆过程中的质量控制及后期的监测运行管理,主要集中体现在:不按照规范要求的内容、格式编写和收集整理资料,过程记录不完整,管理记录失真等。
        灌浆工程资料在灌浆过程中逐步形成,要按照格式做好统一施工记录,及时归档日常资料,其中灌浆单元工程结束后及时收集过程资料并归档。因灌浆成果资料都由现场的设备出具原始记录并提供数据,所以填写必须真实、准确、详细、及时。钻孔作业时,应及时记录钻孔揭示的地质情况,对发现的异常点应进行详细的描述,并准确记录异常点开始及结束的孔深点;灌浆作业时发现的特殊情况及处置措施也是记录的重点。所有记录不但要及时,不能事后通过回忆记录,而且灌浆记录应在灌浆结束后打印并交由旁站质检、监理人员签字确认。
        4.3灌浆自动化监控应用
        基础灌浆施工仍属于劳动密集型作业模式,传统的质量管理依赖从业人员的专业素质与责任感,存在一定的管理盲区。主要原因是信息不畅通,导致管理不到位,灌浆过程的控制最终通过自动灌浆记录仪记录的资料间接反映,人为制约因素影响较大。因此应大力推进智能化灌浆,通过架设灌浆自动监控系统,可以减少人为因素影响,对灌浆施工过程控制得更加精细和准确,从而有效提高水泥灌浆的工程质量。因为灌浆施工监控系统是把灌浆记录仪采集到的压力、流量、密度等通过传感器的信号数据进行采集、整合、分析,并通过无线网络实时上传到数据系统中。通过对数据库的及时分析及施工过程中的精准控制,为单元评定和进度跟踪提供基础数据。灌浆监控可参考分层式监控模式,监控系统分为现场数据采集层、过程控制层及终端服务器数据处理层。现场数据采集层为灌浆记录仪的各种传感器,是所有数据信息采集的基础,采集层将数据预处理后传输至灌浆记录仪主机。灌浆记录仪主机作为过程控制层,接受现场采集层传来的信号,并按照灌浆的工艺参数,及时的设置、记录各种灌浆参数、压力阀门及注浆流量的控制等。最终灌浆结束后,数据实时通过无线网络或者有线网络从记录仪主机上传至服务器,每个灌浆孔的压水及灌浆记录形成单独的记录,灌浆监控系统对数据进行分析和处理,通过软件界面展现在用户面前。灌浆监控系统的建立能实时的监控灌浆施工参数,并对成果统计进行分析,科学进行质量管理和过程控制,应用该系统可以提高管理人员在灌浆过程中的实时性和工作效率,及时发现异常情况并采取有效措施,使用信息化的管理手段提高灌浆质量。
        5.结语
        本文则围绕基础灌浆施工技术展开探索,依据同行经验提出可行的基础灌浆施工技术,在实际操作中要遵循相应的技术标准,分析各类对工程质量造成影响的因素,制定针对性措施,保障各环节施工质量。不仅于此,基础灌浆所用的原材料质量控制手段也必不可少,质量控制工艺贯穿于工程各环节,要形成完善的质量控制体系,为灌浆施工奠定良好基础,保障水利水电建筑工程施工质量。
       
        参考文献:
        [1]邓小卫.试论基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].黑龙江水利科技,2017,45(11):160-162.
        [2]张涛.水利工程中基础灌浆的施工技术分析[J].四川水泥,2017(08):121-122.
        [3]任应南.水利工程基础灌浆施工技术分析[J].技术与市场,2017,24(08):214+216.
       
       
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        软件,既满足了精度要求,又能快速表达,从而保证了工程造价编制的质量。提高了建设成本的速度。
        6交通和建设工程造价编制的核心内容的异同
        6. 1 土建与安装工程的工程量计算
        1)内容的调整。工程量清单项目的项目内容是根据实际情况完成综合实体项目所需的项目内容,以主项目名称作为工程量清单项目的名称。它的综合内容涵盖了未完成主项目和主项目以外的综合实体(列表项目)的其他项目的所有项目内容。预算定额的计算规则不结合项目的内容,而只有一个项目过程。
        2)计算口径的调整。清单计算规则是按工程量计算的,工程量没有相应的计算方法。预算规则是根据实际生产量,即计量项目的数量来计量的。例如,开挖基础土方时,列表计算的规则是根据图形尺寸计算的净量,不包括边坡和工作面的开挖量。预算规则是根据实际开挖量,包括边坡开挖量和工作面开挖量(即工程量)进行测量的。
        3)测量单位的调整。工程项目计量单位一般采用基本计量单位,如M2、M3、M、KG、T等。预算定额中的计量单位大多是复合计量单位,如100平方米、10米、100立方米等。
        4)调整人体材料机械的消耗。清单计算规则只测量工程实际消耗量,即工程实体的净值,预算计算规则要求根据工程量和平均损失对应于工程量的净消耗和不可避免的损失。社会消费水平。
        5)其他。建立工程量清单计价项目时,应考虑项目的特点和项目的内容,考虑项目和价格,而在编制预算定额时,不考虑项目的特点。
        6.2定额的应用
        1)配额的应用。限额应根据施工图、设计要求和实践,从工程内容、技术特点和施工方法等方面进行认真检查。当配额条件完全一致时,可以直接使用。
        2)配额的转换。当项目的内容或设计要求不符合定额时,有必要确定是否允许转换配额。如果允许转换,则应根据配额要求进行转换。在转换时,应按照价格不变的原则,不改变数量。
        3)补充配额。根据实际调查,设计部门可以确定每个区域内的各类项目的成本,并纳入预算概算。施工企业或咨询公司根据自身的管理水平制定自己的成本限额。通过市场竞争,企业可以提供自己的报价。这样,项目的成本就可以更合理了。
        7 结束语
        交通工程和建设工程是国家或地方政府财政投入的主要来源,但成本编制不同。无论是交通工程还是建设工程,建设的完成都会产生巨大的社会效益和经济效益,有效地促进我国经济的发展和人民生活质量的提高。在实施过程中,工程造价人员应继续学习,提高自身的专业知识和综合素质,监督施工全过程,严格控制工程造价,充分发挥财务资金的作用。本文简要分析了公路工程与建设工程造价的区别,希望能提供一些有价值的参考意见。
       
        参考文献:
        [1]郝伟,陈健. 公路工程与市政工程造价编制的区别[J]. 城市建设理论研究:电子版,2014(7).
        [2]杜小素. 高速公路改扩建工程造价编制特点及新工艺单价测算[J]. 交通科技与经济,2010,12(5):106-109.
        [3]周静,张珍珍. 设计阶段公路工程造价编制存在的问题及预防措施[J]. 城市建设理论研究:电子版,2015(5).

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