水利工程施工中的帷幕灌浆技术的运用简述

发表时间:2020/6/16   来源:《城镇建设》2020年第8期   作者:胡梁平
[导读] 帷幕灌浆施工技术高效、便捷,应用范围广泛
        摘要:帷幕灌浆施工技术高效、便捷,应用范围广泛,是水利工程防渗施工中的关键技术。通过对进行科学的施工处理,可保证水利工程处于安全可控状态。因此,对帷幕灌浆施工技术在水利工程施工中的应用方式进行深入研究迫在眉睫。
         关键词:水利工程;施工;帷幕灌浆技术;运用
         一、帷幕灌浆施工技术应用优势
         在帷幕灌浆施工过程中,通过将浆液灌注入岩土或者土层的裂隙中,可形成具有良好防渗性能的阻水带,进而减少水利工程的神流量,同时降低扬压力。通过将帷幕灌浆施工技术应用于地基防渗施工处理中,可提升水工建筑结构稳定性,应用价值比较高。帷幕灌浆施工工艺为:第一,采购灌浆施工材料,通过制浆站进行灌浆液拌合;第二,结合实际情况布置孔位,并采用钻进进行定位钻孔,然后进行灌浆施工;第三,对孔口进行冲洗,并进行压水试验,保证灌浆施工质量。
         二、帷幕灌浆施工技术在水利工程中的应用
         1.测量放线
         为保证工程建设质量,在帷幕灌浆技术应用过程中,需要应用全站仪进行测量放线,合理规划灌浆轴线以及施工控制点,然后用水准仪对施工高程进行确定,保证灌浆可以在规定下进行。在完成灌浆轴线的确定之后,就可以对灌浆孔位进行确定,主要应用设备为钢卷尺,随后再次应用水准仪,测量灌浆孔位高程,最后根据帷幕底线数据以及高程数据进行孔深计算。为保证计算的准确,需要对计算结果进行反复确定,保证结果无误之后才能进行后续施工。
         2.钻孔
         在钻孔过程中,需要根据实际工况合理选择钻孔设备,通常情况下,回转钻机的应用较为广泛。钻孔过程中,钻机口径需要进行明确规定,回转钻机一般采用小口径,如果选择其它类型的口径机械,需要保证口径在46mm左右。钻孔完成之后,需要对孔径、深度以及孔径之间的距离进行测量,保证两个孔径之间距离误差在10cm之内。为防止施工完成之后,孔壁发生塌陷等问题,需要对工程整体送水量进行综合控制。如果施工场地存在地质断层以及泉眼等问题,需要做好记录,并且根据施工工况进行处理,以免影响后续施工质量。
         3.裂隙冲洗与钻孔清理
         为保证施工质量,需要对裂隙进行冲洗,冲洗方法为“压力水脉动力”,如果一次冲洗效果较差,则需要进行二次冲洗。多次冲洗效果仍然无法达到施工需求,可以应用风、水成冲洗循环应用的方法,在进行裂隙冲洗期间,可以直接进行钻孔冲洗施工。对于水冲洗所应用到的压力控制,应该保持在灌浆压力80%左右,当计算压力大于1MPa时,冲洗压力保持在1MPa即可。而应用的风冲洗压力,需要保持在灌浆压力的50%左右,当计算压力大于0.5MPa时,冲洗压力保持在0.5MPa即可。冲洗需要连续进行,通常情况下裂隙冲洗都会维持在十分钟左右,钻孔单体冲洗在三十分钟左右,但是最终冲洗是否已经完成,需要检查冲洗水是否清洁。
         4.灌浆
         在完成钻孔之后,就需要进行灌浆施工,作为整体施工环节中较为重要的一个组成部分,灌浆质量将会直接影响工程整体质量。通常情况下,帷幕灌浆技术应用到的灌浆工艺较多,应用较为广泛的是“循环式基岩灌浆”,此类工艺在施工过程中,需要保证射浆管与孔底之间的距离在50cm之内,操作顺序为由下至上。如果施工环境较为复杂,需要在完成阶段性施工之后等待泥浆凝结,而且部分特殊施工中,要求应用钻孔套管辅助施工,在完成灌浆作业之后拔出,并且需要填入黏土球,最后需要进行振捣以及压实处理。如果灌浆应用的方法为“孔口封闭”,则需要在施工过程中对压力进行的合理控制。为保证施工所需要的压力,可以应用一次升压方法进操作,此种方法可以快速提升压力,如果一次升压的方法没有达到施工需求,需要继续升压,通常情况下,一次升压大小为0.7p,反复几次,直到最终满足施工需求。


         5.浆液控制
         在浆液的配置过程中,需要按照由稀到浓的方法进行,并且根据实际施工需求,需要对水灰比例进行控制,通常情况下,水灰比可以分为六个等级,分别是5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.5∶1。如果施工透水率大于5Lu,水灰比可以选择3∶1,如果透水率小于5Lu,则水灰比的可以选择5∶1;如果透水率大于10Lu,则水灰比的可以选择2∶1,最终水灰比需要按照实际施工需求合理制定。
         三、问题处理
         1.灌浆中断
         在实际施工过程中,经常会因为孔洞清理不干净,发生异物堵塞,从而引起机械设备故障或者输浆管损坏等问题,除此之外还会发生故障停电的问题,以上问题一经发生会直接降低工程施工效率,导致灌浆施工中断。针对此类问题需要应用合理的方法进行预防,具体可以分为以下几个方面:(1)在施工开始之前需要对应用到的输浆管材质进行综合分析,保证其性能良好,可以满足本次施工需求。如果检测的输浆管质量较差,需要立即进行更换,以免影响工程后续施工。除此之外,还需要对输浆管进行的连接以及使用状态进行综合分析,连接不符合规定的需要加固,发生堵塞的需要及时进行疏通,并且在施工过程中,还需要注意输浆管的日常维护,促使其使用性能良好。(2)在每次完成阶段性施工任务之后,需要对设备及时进行养护,灌浆泵需要及时进行清洗,除此之外,还需要对设备压力表数值进行及时校正。(3)需要对设备的高压阀门及时进行清洗,堵塞部件也需要进行清洗和更换,除此之外,应该对设备的电力系统进行养护和检修,保证电力应稳定。如果在施工过程中发生灌浆中断等问题,应该立即排查故障原因,针对故障实际情况采用合理方法解决问题,以求施工进度以及工程质量不受影响。
         2.串浆
         在实际施工过程中,经常会因为地质结构稳定等问题,导致填灌浆液从一个钻孔或者是地下渗出,从而发生出串浆问题。就水利工程建设而言,发生此种问题的主要原因在于孔洞与孔洞之间存在岩石层,导致内部缝隙较多,并且相互串联,最终导致浆液随意流动。此种问题会影响灌浆质量以及工程整体质量,导致工程主体结构不稳定。为降低此种问题对工程质量的影响,通常情况下会的灌浆泵在串浆孔洞位置安装灌浆塞,进而将串浆孔洞进行封堵,保证施工质量。
         3.回浆变浓
         如果施工过程中产生回浆变浓的问题,需要对泥浆材料进行严格控制,通常情况下会选择水灰比一定的新泥浆进行灌浆,如果最终效果仍然达不到要求,可以持续灌注三十分钟,并且在三十分钟之后停止施工,无需进行二次灌注。
         4.漏浆
         漏浆也是帷幕灌浆施工中经常出现的一种问题,此种问题产生的主要原因在于,因为施工过程中存在着较大的缝隙净和灌浆压力,所以会形成灌浆注入量超过设计数值的问题,此时漏浆问题发生。为了保证漏浆不会对工程建设产生影响,需要采取科学有效的方法对其进行处理,常见的处理措施有:(1)在施工过程中,应用低压进行工程操作,或者直接采用自流式方法进行灌浆,当内部缝隙填补完成之后再适当提升注浆压力。此外,还可以通过降低泥浆流动性的方法,保持原有压力不变。(2)应用浓液进行施工。在原有泥浆中加入部分细沙等材料,增加整体浓稠度,促使浆液可以在规定范围内进行设计流动。(3)在施工过程中,如果出现岩层大量进浆问题,可以适当调整施工工艺,例如间歇式灌浆方法可以有效改善漏浆问题,将一次灌浆施工划分为几个阶段,然后在每个阶段施工结束之后等到泥浆凝固,再进行第二阶段施工。
         四、结语
         综上所述,随着社会的发展以及时代的进步,我国水利工程建设质量需要进一步提升,此种背景下,传统技术应用已经无法满足当下建设需求,因此必须开发应用新型技术。帷幕灌浆技术虽然可以提升工程质量,降低施工投入和周期,但是仍然需要从施工的各个角度进行综合考虑,这样才能推动我国水利建设可持续发展。
         参考文献
         [1]李维朝,梁铎,蔡红等.堤坝帷幕灌浆效果评价[J].中国水利水电科学研究院学报,2012,10(3):214-218.
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