1开封黄河工程开发有限公司 河南开封 475002;2开封黄河河务局第一机动抢险队 河南开封 475002
摘要:面对水库大坝使用过程中产生的质量问题,现阶段水利建设单位主要是采用大坝除险加固的方式来保证水库大坝质量。目前水库大坝工程的基础结构中经常会出现渗漏等问题,影响了水利工程整体结构的稳定性,同时也给水库的运营带来了一定安全隐患。为了对水库大坝基础进行有效的防渗加固,帷幕灌浆技术得到了越来越广泛的应用。
关键词:水库大坝基础;防渗加固;帷幕灌浆;施工技术
引言
在水库大坝除险加固施工过程中,帷幕灌浆施工技术是较为重要的一项技术,具有经济效益高、防洪效益强等特点。随着近年来水利工程建设质量的提升,水库除险加固工程大坝帷幕灌浆施工工艺的应用也愈发广泛。
1大坝帷幕灌浆施工概述
大坝帷幕灌浆指的就是使用合适的施工工艺,将配置好的浆液灌入大坝主体土层缝隙或者岩体缝隙当中,并在此基础上在大坝表面形成一个连续的阻水帷幕,主要的作用在于减少工程的渗流量以及降低工程的渗透压力。对于大坝帷幕灌浆施工而言,特点为成本低、安全性高,主要在岩石或者砂砾石地基开展相应的帷幕灌浆工程施工,最终的目的在于提升水工建筑运行的安全与稳定。作为水利水电工程建筑地基防渗处理的主要措施,将大坝帷幕灌浆施工工艺应用到水库大坝除险加固工程当中,可以更好的保证水工建筑的安全性及稳定性,只有这样,才能更好的发挥水利工程在经济发展中的积极作用。
2帷幕灌浆的优势
首先是提高水利工程可靠性应用帷幕灌浆技术时,水利工程的可靠性可以得到进一步保证。水利工程涉及诸多领域和产业,各种生产活动均离不开水资源作保障。为提供源源不断的高质量水资源,就要全面保证水利工程的质量。通过帷幕灌浆技术可以促进水利工程建设更上一层楼,为水利工程施工奠定坚实的基础。其次是应用成本较低帷幕灌浆施工技术操作比较方便,只需结合施工方案就可以施工。由于在施工之前已经确定位置,因此,在保证施工方案合理的前提下按照要求进行相应操作,就可以保证防渗加固施工顺利完成。帷幕灌浆技术成本比较低,在水利工程中应用范围日益广泛。
3水库除险加固工程帷幕灌浆流程
首先是土料配置在进行大坝帷幕灌浆施工技术开始之前,应首先完成土料配置工作。对于我国水利工程而言,在进行土料配置过程中,其塑性指数应在10%~25%之间,土料粘粒含量应控制在20%~45%范围内,除此之外,在进行土料配置时,还应结合具体的施工设计,对粉粒、沙粒、有机物等相关物质的含量进行控制,并严格依据标准规范要求进行土料配置。其次是存储浆液在帷幕灌浆施工过程中,将水泥黏土浆液应用其中,不但可以提升浆液的凝固速度,还可以保证其应用效果,但是在实际制备过程中,为了保证应用效果,则可以对水泥含量、颗粒大小、浆液比、粘度进行控制,保证其在合理范围内。此外,在进行泥浆制备时,还应存储已经制备好的浆液,以便下次使用。最后是制孔灌浆待布孔工作完成后,则需要开展相应的制孔作业,在这一过程中,施工单位应使用钻机进行连续不断的钻孔,并在钻孔过程中保证其一次成型。钻孔完成之后则需要进行灌浆作业,按照相应的顺序开展相应的作业操作,并同时对灌浆孔口的压力进行控制,避免孔洞变形或者裂缝等不良问题发生。
4水库大坝基础防渗帷幕灌浆技术的施工要点分析
首先是由试验段合理确定灌浆施工的工序流程。试验段主要目的是确定最终指导施工的相关灌浆参数。所以试验段选择非常关键,庄里水库工程根据施工图纸提供的坝基地质情况,帷幕灌浆试验分了四个区域,通过试验,由原来设计的四序孔改为三序孔施工工艺,结合现场实际情况,不同的区域采用了不同灌浆方法,主要采用阻塞式自下而上分段灌浆法和自上而下分段灌浆法。该施工工艺的主要流程为,首先进行钻进成孔作业,然后在经过冲洗以及压水试验后再进行灌浆作业,最后进行封孔。其次是钻孔冲洗和裂隙冲洗的施工要点。钻孔冲洗是指使用清水或压缩空气与水将孔底沉淀的岩屑和孔壁上的岩粉等污物冲出孔口以外,达到便于浆液注入的目的,严格地说,冲孔是钻孔工序的一部分,钻孔完成后要及时冲孔,并保护好孔口,防止污水流进或异物落入。冲孔的特点是,孔口不封闭,冲洗水流的水量大,但压力不一定大,冲洗时间以回水变清为准,冲孔要求是冲洗后孔底厚度不大于20cm。裂隙冲洗是用压力水将岩石裂隙或空洞中所充填的松软风化的泥质冲出孔外。冲洗压力可为灌浆压力的80%,并不大于1.0MPa,冲洗时间至回水澄清时止或不大于20min;采用自下而上分段灌浆法时,灌浆孔可在灌浆前全孔进行一次裂隙冲洗。最后是压水试验。设定灌浆起始段压力的80%作为灌浆之前的水压力,在实际操作过程中若大于1.0MPa则按照1.0MPa进行控制。设定灌浆孔次最大压力的80%作为灌浆之后的水压力,在实际操作过程中若大于2.0MPa则按照2.0MPa进行控制。重视施工质量水平为保证基础防渗效果的重要基础,将施工质量状况按照相关规定进行检测评价,可为水库大坝的安全稳定运行和建设质量提供重要保障。根据灌后室内试验、孔内摄像、物探测试以及压水试验等检测结果,高压灌浆可在很大程度上提高基岩的整体性,帷幕防渗性稳定可靠且能够达到设计标准,透水率小于3Lu要求。
5帷幕灌浆施工质量控制措施
首先是现场管理措施。施工单位应建立专门的质量管理部门,对帷幕灌浆施工采取全员全过程的质量管理方法,以全面提高帷幕灌浆施工的合格率。在施工准备阶段应对使用的仪器仪表进行校验检查,同时要对水泥等施工材料的质量性能进行检测,检验不合格仪表和材料不得进场使用。在施工过程中应对成孔质量进行严格的控制,对立轴要注意校正,以保证钻孔垂直度符合设计标准,并将孔位偏差控制在10cm以内;并按照操作规范对钻孔进行冲洗,并严格按照技术标准准确控制灌浆停止的时间。如果在施工过程中遇特殊情况时,应向监理和设计部门及时汇报并处理。在灌浆施工过程中应详细记录施工现场的实际情况。其次是工程质量检查。帷幕灌浆工程的质量检查主要以检查孔压水试验成果为主,结合对施工记录、施工成果资料和检验测试资料的分析,进行综合评定。在灌浆完成14后天应通过检查孔来检查施工质量;检查孔的数量可为灌浆总数的10%左右,一个单元工程内至少布置一个检查孔,地质条件较好的工程可适当减少,对灌浆困难的地段可适当增加。工程质量的评定标准为:经检查孔压水试验检查,水库大坝基岩与混凝土衔接段的透水率的合格率为100%,其余各段也应达90%以上的合格率;如果部分孔段在检测中虽然不合格,但是其透水率在设计规定的150%以内,且未集中分布的,也可以视作合格。
结语
总之,水利工程建设过程中,要积极制定更加完善的施工对策,同时应该引入更加高效的施工技术。本文结合工程建设实际,研究了水利水电工程建设过程的灌浆施工技术,希望通过分析能够进一步提高水利水电工程建设水平。
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