浅析水利施工中水库灌浆施工工艺

发表时间:2020/4/23   来源:《城镇建设》2020年2月第4期   作者:朱明
[导读] 随着我国经济的快速发展,水利行业的进步也是突飞猛进
         摘要:随着我国经济的快速发展,水利行业的进步也是突飞猛进,在推动我国整体发展的同时也方便了大家的日常生活。在水利工程施工的过程中会运用很多的施工技术,灌浆技术就是其中重要的一种技术,复杂性是灌浆技术的一个特点,容易引发质量问题。施工单位要通过建立施工管理机制,并逐渐的完善,使水利工程的质量有保证,还有优化施工工艺,充分发挥灌浆技术的优势作用。基于此,本文主要阐述了水库灌浆施工工艺,希望能为今后我国水利行业的带来一定的帮助。
         关键词:水利施工;水库灌浆施工工艺
         在水利行业的建设发展中,水利工程作为工程建设的一个部分,在工程建筑中占有举足轻重的作用,为了充分保证水利工程的质量,会在水利工程的施工过程中使用灌浆技术,这种技术能够充分提高水利工程的社会经济效益。在水库灌浆施工过程中,要进行灌浆段的区分,这样才可以真正的确保地基的整体质量,有效地规避裂缝以及断层情况的出现。所以,在水库灌浆施工过程中采用科学的施工工艺,掌握良好的施工技术,科学和合理的进行施作业,保证使用灌浆材料的优质,减少灌浆施工过程中存在安全隐患和质量缺陷,从而保证我国水利行业今后的稳定发展。
一、水库灌浆的概述
         水库灌浆在水利施工中,是属于基础性的工程,主要是包括五大部分,这五大部分包括:防渗处理、左岸和右岸的山体处理、主坝、接头等几部分组成,通过施工的具体位置不同使用不同的灌浆工艺,在水库的施工中,需要将水库进行具体的区域换分,不同的施工工艺按照位置进行划分,灌浆在每一个部分中都是十分重要的。在整个水利施工中,需要按照灌浆的作用进行具体的划分,按照上述五大部分进行灌浆施工,这样可以将断层处理好,还可以将整个基础施工的质量提高,对整个水利施工都是非常重要的。
二、灌浆压力的重要性
         灌浆压力影响着灌浆施工的质量,还影响着注浆的方式,根据施工的要求,施工单位需要合理确定灌浆压力,可以通过压水实验确定具体的参数。灌浆压力可以解决细小地基存在的细小裂缝问题,可以保证灌注的充分性,但是这种施工方式也容易造成浆液扩散,有时还会引起岩层活动。灌浆施工人员一定要熟练掌握灌浆技术,还要充分考虑施工场地的环境及影响因素,要提前做好预防工作,确定出最佳的灌浆施工方案。在浅孔无压重的施工环境下,固结灌浆压力为0.2~0.5MPa,而有压重的情况下,固结灌浆压力为0.3~0.7MPa。高压灌浆的压力一般在3~4MPa左右。在不同的施工条件下,灌浆压力有着较大的差异,只有认识到灌浆压力的重要性,才能对透水性较差、裂缝发育不完全或者岩层底层较硬的地基进行处理,保证施工的质量,保证水利工程发挥出最大的效用价值。
三、水库灌浆施工工艺的分类
         水库灌浆施工工艺按照不同的划分标准,有不同的种类。
3.1按照目的进行分类
         (1)固结灌浆,固结灌浆是通过胶结坝基裂缝岩石的方式来提高水库堤坝的均匀性、整体性以及承载能力,这种灌浆方式涉及的平面范围非常大,通常情况下,孔深为5m到10m;
         (2)帷幕灌浆,帷幕灌浆是在坝基偏上游的部分进行1~3排深孔灌浆,以此来充填并胶结裂隙,这样可以有效降低坝底的扬压力,避免坝基出现渗漏现象;
         (3)接触灌浆,接触灌浆的部位是在岩基和坝体的结合面上进行灌浆施工,这种灌浆方式可以有效提高坝体的抗滑性,避免岩面出现集中渗漏的现象,还可以有效加强岩基的固结强度。
3.2按照材料进行分类
         (1)水泥灌浆,水泥灌浆的材料主要有水泥、细骨料以及混凝土外加剂等,这种干混材料只需要添加一定的水进行搅拌之后就可以使用,具有不容易离析、微膨胀以及高流态的优点,还具有很强的胶凝性和结石强度,施工的成本很低,在水利工程中的应用非常广泛;(2)化学灌浆,化学灌浆是使用高分子材料制作而成,主要用于地基或者建筑物的裂隙中,具有很强的补强加固以及防渗漏的效果,化学灌浆的材料主要有水玻璃、聚氨酯浆液、铬木素以及环氧树脂等。
四、灌浆技术在水利工程中的应用
水利工程在施工前,要考虑到地质因素的影响,勘察人员需要做好水工环地质调查工作,对于存在地质缺陷的施工场地,施工单位必须采取灌浆技术对地基进行加强,提高地基的稳定性。灌浆技术的施工效果与施工人员的技术水平有着较大的关系,施工人员应确定最佳的配合比,将浆液灌注到事先钻好的孔洞或者裂缝中,在胶结硬化后,地基的抗渗性以及整体性都会大大提高。灌浆可以达到防渗、防漏、加固的效果,其在水利坝体以及抗渗施工项目中有着广泛的应用,在水利工程中常用的灌浆技术包括固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆等。灌浆孔的深度一般在5~8m左右,采用的是网格交错的方式进行布置,如果施工场地的地质条件比较复杂,施工人员可以采用现场固结灌浆的方式确定技术参数。帷幕灌浆在地基防渗工程中应用较为广泛,其可以在坝基上形成连续的防渗幕墙,可以降低坝底的渗透压力。应用帷幕灌浆技术前,需要确定帷幕轴线以及深度的长度;应用接触灌浆技术,需要保证坝体混凝土与坝基接触面的密实度,避免混凝土材料收缩膨胀而出现裂缝等质量问题;混凝土的温度恒定后,在坝体与岩石接触的位置灌注浆液,从而消除收缩裂缝。
4.1冒水式裂缝的堵水灌浆策略
         冒水式裂缝一般在岩溶地区或是混凝土结构中存在巨大缺陷的位置出现,这种裂缝的出水量比较小,裂缝的深度比较小,所以经常运用反压灌浆的方法,也就是先明确出水的位置,然后埋下出水管,将流水集中在导入管中并且将周围出现的没有漏水裂缝或者是可能出现裂缝的孔洞进行封堵,最后运用反压灌浆的方法将空口管封闭。反压灌浆需要比较高的压力它的压力是孔口管关上之后的水稳定压力以及正常时候的灌浆压力的总和。

针对冒水量比较大,可是并不属于严重漏水的裂缝,采用下面的施工工艺:第一,在裂缝位置钻取几个深孔、确保钻孔与裂缝交叉,并且埋设孔口管,将泄漏水在孔道中引流出来;第二,在钻孔中钻取几个和裂缝相互交叉的浅孔,并且沿着裂缝凿出水槽,使用纱布等特殊性材料做封堵,与此同时要将槽洗干净,使用高标准的混凝土进行槽的填充;第三,结合裂缝的宽度、深度,选择灌浆的压力,针对比较小、比较浅的裂缝能够选择低压进行灌浆,针对比较深,比较大的裂缝运用高压灌浆。
4.2漏水严重时灌浆施工技术的改进对策
         第一,采用模袋灌浆的方法。运用这种灌浆的方法,浆液里面的水分在灌浆的压力作用下,十分容易从浆液中渗透出,进而将灌浆里面的大颗粒存留在模袋里面。然而,模袋是一种强度十分大的纺织物,大部分是聚丙烯的聚合物材料构成,具备十分抢的耐磨性,与此同时对浆料有限制性意义。在灌浆施工以后,浆液里面的水分分隔出来,有效地降低了水泥中的水灰比,减少了浆料的凝固情况,提升了固结的强度。除此之外,水泥附在模袋中,很少出现流失的情况,并且模袋的形变能力有利于溶洞的封堵。第二,采用填级配料灌浆的方法。运用粘度比较大的水泥与颗粒比较大的沙砾融合在一起,并且填在裂缝里面,在沙砾的灌缝里面,运用的沙砾粒度要从小到大。为了获得更加好的灌缝效果,一般采用高标准的水泥冲灌级配料,运用沙砾以及各种各样粒径的混合材料,构成反过滤层。施工的重点是管控混合材料的搭配,运用特别定制的粒径在裂缝位置形成架桥,提升缝隙的堵塞速度,方便构成反滤层,最终把通道紧紧的堵住。
五、水库灌浆施工工艺步骤
5.1钻孔工艺
         在灌浆钻孔施工环节中,具体运用岩心钻机进行钻孔,钻机的选取要结合岩石的实际硬度与完整度来确定,一般运用的钻机包含有金刚石、硬质合金等等,可是钢粒钻机在钻孔的时候,十分容易产生铁屑或是岩粉,进而堵塞孔壁的缝隙,降低了灌浆的整体质量。
5.2冲洗工艺
         为了保证水库灌浆施工的整体质量,在灌浆以前,要运用亚水流进行钻孔的冲洗,把孔洞或是缝隙里面的污泥冲洗出来,或是把这些填充物转移到灌浆施工地区外面。根据孔数能够把冲洗分成单孔冲洗还有多孔冲洗;根据冲洗的手段能哦故将冲洗分成压力水连续性冲洗、压气抽水冲洗还有脉动性冲洗。
5.3压水试验工艺
         压水环节是紧接冲洗环节的一项施工。灌浆施工自身情况会直接影响到压水的质量。因此施工人员在进行压水施工之前要全面的了解和掌握孔洞底层的情况,清楚的掌握孔洞中的各处的细节,并全面的测量孔洞,将相关的测量数据记录下来,以此来检验孔洞的渗透能力。施工工人员在测试开展的过程中,首要做的工作是测量水压,然后才可以将水注入到孔内,但同时要保证注水的速度和水量,按照从上到下的顺序是水压施工的方式。
5.4灌浆施工
         每一种灌浆施工工艺都需要遵照规定的顺序安排开展,具体包含有:Ⅰ序孔、Ⅱ序孔以及Ⅲ序孔等。伴随着序数的增加,灌浆孔也更加的紧密。单孔灌浆的施工方法具体包括下面两种:第一,全孔一次灌浆,具体是运用灌浆塞把空口封闭,之后把有压浆液灌入到全孔的岩层裂缝里面,这种施工的方式主要运用在浅孔灌浆中;第二,全孔分阶段性灌浆,先要把全部的孔从上往下分成多个灌浆段,之后使用灌浆塞将其中一段与紧邻的位置分隔开,最后把有压浆液灌到这一段中的岩石裂缝里面,这种施工方法具体运用在深孔灌浆。遵照浆液注进的方法,施工的办法包含下面几个内容:(1)纯压式灌浆方法,这样的方法是把灌进来的浆液全都压到岩石的缝隙里面,浆液不能够回到地面,化学灌浆具体运用这种灌浆方法施工;(2)循环式灌浆方法,这样的方法需要注入的浆液高于裂缝的吸浆总量,剩
下的浆液会经过回浆管回到搅拌机里面,这样的灌浆方法具备浆液不容易出现沉淀的优势,能够确保灌浆施工的整体质量,固结灌浆还有帷幕灌浆具体运用这种灌浆方法开展。
六、灌浆施工工艺的注意事项
         如果灌浆施工过程中出现了灌浆中断的现象,可以采取以下措施:立刻进行钻孔的冲洗,然后再恢复灌浆作业,如果没有办法进行冲洗或者冲洗的效果不是很明显,就要采取扫孔操作,然后再恢复灌浆作业。在进行恢复灌浆时,如果注入率和中断之前的差不多,就可以使用中断前的灌浆继续施工;如果注入率要小于中断之前,就要渐渐增加灌浆的浓度;如果注入率远小于中断之前,就要暂停吸浆,并采取一定的补救措施。如果灌浆施工过程中出现了冒浆或者漏浆的现象,首先要找出造成这种现象的原因,然后根据冒浆或者漏浆的多少采取相应的措施。如果浆量比较小,只需要按照之前的方法继续进行灌浆即可;如果浆量比较大,就要使用地表封堵或者间歇灌浆的方法。
         如果灌浆施工过程中出现了串浆现象,就要找出灌浆串通的孔数、串通的多少以及串通的范围,采取相应的措施:如果是钻孔中出现了串浆现象,就要马上停止灌浆。如果串浆量非常小,可以将被串通的孔用清水注满,这样可以保证该孔不会被水泥浆灌满;如果串浆量非常大,就要在被串通的孔内安装一个阻塞器,然后再继续灌浆。如果灌浆施工过程中出现了浆液回浓的现象,就要配置新的灌浆进行施工。在新灌浆的施工中,如果没有显著地改善浆液回浓现象,在灌浆半小时之后就立刻停止灌浆作业。与此同时,施工人员还要密切注意与该灌浆段相同地质条件的灌浆段,如果都出现了浆液回浓现象,就要进一步分析该现象出现的原因,并将这种状况上报给上级部门,让设计师以及工程师研究解决措施。
七、结束语
综上所述,水利工程的建设是一项惠民的工程,随着社会的发展,其数量在不断的增多,因此极大的改善了人们的生活水平。水利施工中水库灌浆施工比较复杂,通过对水库灌浆施工工艺的研究可知,严格按照灌浆施工的顺序进行施工,可以有效提高灌浆施工的质量和效率,提高水利施工中地基的质量以及承载能力。在水利工程的施工过程中,会使用多种施工技术,其中灌浆技术是较为常用的施工技术,因为其具有较大的优势,能够保证水利工程的质量。为了充分的提高施工效率,在具体的施工过程中要结合不同的地质环境制定不同的灌浆处置办法,并且严格的管控灌浆施工技术,提高施工技术人员的施工的先进性,科学合理的进行施工作业,施工管理人员还要做好施工现场的监管工作,保证施工进行的顺利,从而提高水利工程的质量。
参考文献:
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