水利水电施工中的高压喷射灌浆技术应用探析

发表时间:2020/7/24   来源:《建筑实践》2020年7期   作者:魏伟
[导读] 随着时代的进步,水利工程也蓬勃发展起来
        摘要:随着时代的进步,水利工程也蓬勃发展起来。水利水电施工过程中,高压喷射灌浆技术在提升基础强度,防止地基渗水等方面效果良好,因此在水利水电施工中逐渐被广泛应用。科学的采用高压喷射灌浆技术,确保该技术在水利水电工程中发挥最大作用和效果,为我国工程施工打下良好基础。文章介绍了高压喷射灌浆技术的工作原理,概述了高压喷射灌浆技术在水利水电建设中的作用,最后结合工程案例,探讨了水利水电工程施工中高压喷射灌浆技术的应用。
        关键词:水利水电;高压喷射灌浆;技术应用
        引言
        在水利水电工程实际使用的过程当中,由于时间的推移,很容易出现各类不同的问题。其主要的原因在于施工过程当中会受到很多因素的影响,无法从根本上有效的保证施工效果和质量。久而久之,势必会造成明显的结构变化问题,严重之时可能会出现渗漏的情况。从实际的角度来讲,水利水电工程的施工难度较大,施工条件非常复杂,造成了工程结构由于多种原因出现老化,而应用高压喷射灌浆技术,可以在很大程度上提高结构的安全性和稳定性,提高水利水电工程的耐久度。下文围绕利水电工程施工中高压喷射灌浆技术展开一系列的讨论。
        1高压喷射注浆技术的原理分析
        在应用该技术进行施工时,主要借助高压水或者是高压浆液对相关地层进行射流切割搅拌,并且通过将水泥浆、复合浆液射入到地层中,能够重新形成凝结体。这样一来,就可以对原有地层结构起到加固作用,同时可以提高地基的承载效果与抗渗透能力。施工过程中,需要用到的机械设备主要包括钻机、造孔设备等。施工时需要将喷头注浆管下放到预定的地层深度,并借助高压水泵将预制好的浆液射出。这一过程中,射出的浆液可以达到10到25Mpa,进而可以对深层土体起到冲击、破坏作用。由于射流过程的能量较大、速度较快,因而可以对原有地层中的土粒起到剥落作用。其中,颗粒较为细小的土粒将会伴随着浆液源源不断的冒出地面,剩余的颗粒较大的土粒在受到冲击力、重力以及离心力的影响下,会随着水泥浆体一同进行搅拌,并经过重新排列组合,进而形成新的凝结体。
        2高压喷射灌浆技术在水利水电建设中的作用
        2.1搅拌及冲切作用
        在水利水电工程高压喷射灌浆施工过程中,高压喷射出来的泥浆流会对土层产生搅动以及冲切作用,当浆料被填充和扩散时,下面的介质逐渐固化和硬化,原始的底层结构将发生变化,从而实现最佳的稳定性和不渗透性。
        2.2置换及升扬作用
        在高压喷射施工阶段,喷射的不仅仅是泥浆,同时还可以喷射压缩空气,在孔内不间断的喷射,可以起到很好的水提升效果,此外,切割所产生的碎屑在连续喷射的作用下会随着钻井过程自动上升到洞口,碎屑上升过程中,原始碎屑的部位会被浆料填充,从而实现了土壤层的更换。
        2.3渗透挤压作用
        水利水电工程施工过程采用高压喷射灌浆技术可以有效地改善土地的渗透性,此外,随着施工距离的增加,高压射流的强度将逐渐降低。尽管高压射流的强度降低,但仍然挤压了地层。同时,当喷雾结构完成时,静压浆料将逐渐渗透到地层中以改善渗透性。
        3水利水电施工中高压喷射灌浆技术的应用
        3.1做好施工前的准备工作
        首先,要进行原材料的准备。为了提高灌浆过程中浆体的可泵性与保水性,要对所选材料的质量进行严格的把控。施工前,要对浆体进行相应的养护与处理。同时,还要对浆体的抗压力度进行相应的检查,保证施工所用浆体的质量能够达到设计要求。施工时,为了防止浆体发生干缩问题,可以在浆体中添加适量的膨化剂与外加剂,进而改善浆体的性能。其次,施工前要应用定位技术对喷灌位置进行准确的定位。现场的技术人员要对施工图纸进行了解与分析,并根据设计要求与施工经验,合理设置各项施工参数。同时,借助于先进的定位技术,能够准确的定位出防渗墙的位置。这一过程中,要避开固有钢筋的位置,并且还要进行标记。此外,施工前还要做好场地的平整工作,进而为后续施工提供便利。
        3.2钻孔
        钻孔工作开始前,要对钻机的垂直度与位置进行校核。钻进施工中,也要定期对钻孔机的位置与垂直状况进行检查。当钻进深度每增加3m 时,都要利用水平尺进行一次测量工作,以免钻机出现角度与位置的偏差。此外,钻孔间的距离对于施工质量以及施工进度有着直接的影响,同时对工程造价的控制也有着密切的关系。因而,要对钻孔间距进行合理的布设。这一过程中,不仅要对水利水电工程的现场地质状况进行分析,同时还要考虑到高压喷射灌浆技术的使用效果。一般来说,在应用该技术进行施工时,直径主要控制在1.8m 左右,并且摆角控制在15°左右,钻孔的间距控制在2m 上下。
        3.3高压喷射技术
        高压喷射技术是整个高压喷射灌浆技术的核心。利用高压水、高压水泥浆以及高压空气在喷射管到达预计深度之后,逐次进行喷射输送,完成喷射之后在高压的作用之下进行两分钟左右的净喷,当浆液冒出时可以根据先前所设计的参数进行灌浆,从而能够实现对喷射速度、流量值以及压力的有效控制。由此可知,高压喷射技术对于操作的精度具有极高的要求。相关工作人员应该对每一个工作环节都进行严格的管理,从而能够最大程度的保证高压喷射灌浆技术的应用效果和应用质量,进而能够有效的保证水利水电工程整体的防渗性与稳定性。
        3.4下入喷射杆技术
        在水利水电工程施工期间,在对泥浆固壁钻孔的时候,我们要到喷射杆下面工作。就是通过钻进套管接管,在钻孔后拿出里面的钻杆,然后跟着向下的喷射杆,缓慢的拔出套管,再使用PVC护壁管或者是泥浆护臂在钻孔的里面实施灌输。在这个施工完成以后,能将喷射杆直接往下插入。并且当钻杆通过旋转方法或者是射水法向前冲的时候,我们能借用喷杆本身特性从而发挥它的优势,然而在施工之前,应该要进行检查测验,确保对设备现实的工作状态十分了解,这样才能通过运用试喷完成工程,而且保障设备的质量。除此之外,当我们在施工的过程中,应该运用胶带对它进行绑扎,以防喷嘴的地方有别的物质堵住了嘴头。
        3.5二管法施工技术(如图1)
        二管法是在单管法的之上增加了一个压力为0.7~0.8MPa的压缩空气通道,通过水泥浆通道和压缩空气通道同时喷射高压泥浆和空气,加强喷射的压力和冲击力,用于加固需求较强、钻孔孔径为0.8~1.5m的水利水电工程土层的加固。

图1 二管法施工流程图
        结语
        高压喷射灌浆技术由于其自身所拥有的独特优势,在水利水电工程中得到了极大的推广,近些年来,更是出现了更多的新型设备和相应的技术,为其应用范围的提升,起到更大的促进作用。但是在其施工环节中,由于其施工过程的不可逆性,相关的技术人员要做好重点环节的技术操作控制,确保施工质量达到要求,减少施工过程中所存在的隐患,从而在降低成本的基础上,确保水利水电工程能够发挥更大的作用。
        参考文献
        [1]邵杰,孙承坪,周路宝.大中型病险水闸的成因及除险加固措施分析[J].水利规划与设计,2019(02):112-115.
        [2]姚图,石丹.水利水电工程施工中的高压喷射灌浆施工技术[J].低碳世界,2019(21):37-38.
        [3]武力.高压喷射灌浆施工技术在水利水电工程施工中的应用[J].中国新技术新产品,2018(22):122.
        [4]马新余.水利水电施工中的高压喷射灌浆技术探讨[J].建材与装饰,2018(32):267-268.
       
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: