水利工程施工中帷幕灌浆技术探析

发表时间:2020/8/5   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:朱晓彬
[导读] 摘要:大量水利工程建设给我国带来了良好可喜的社会效益。
        四川二滩国际工程咨询有限责任公司  四川成都  611130
        摘要:大量水利工程建设给我国带来了良好可喜的社会效益。在水利工程当中,防渗工作非常重要,关乎工程成败。帷幕灌浆技术作为水利工程防渗处理的重要措施,在水利工程当中的应用较为广泛,能够较大限度降低渗透量、控制坝基渗流坡降等。但在水利工程建设期间,受多种因素影响,未能充分掌握帷幕灌浆技术应用的核心,对工程整体质量产生不利影响。所以,必须深入分析水利工程施工中的帷幕灌浆技术的运用核心,掌握帷幕灌浆技术优势及施工要点,进而规避容易出现的问题,提升水利工程总体施工质量。
        1 引言
        经济社会的快速发展,水利工程作为重要的基建设施发挥了巨大作用。同时,水利工程技术水平也在不断提升,其施工技术类型日渐成熟。但水利工程建设的复杂程度越来越高,特别是各类水工建筑施工,很容易因受水文地质条件影响而出现质量问题,而帷幕灌浆技术能够缓解并处理此类问题,同时能够提升建筑结构强度及稳定性。论文阐述了水利工程中帷幕灌浆技术的基本情况及主要优势,分析了水利工程施工中的帷幕灌浆技术运用的核心思路。
        2 工程基础帷幕灌浆施工技术的优势分析
        2.1 实用性
        水利工程关乎社会民生,是社会主义现代化建设的重要内容,尤其是在可持续发展背景下,打造高质量的水利工程,有助于带来可观的经济效益和社会效益。帷幕灌浆施工技术作为一种前沿的施工技术,在水利工程施工中广泛应用,操作原理简单,可以有效的缩短施工周期和施工成本,提升工程施工效率。在工程基础施工中,在岩层帷幕钻孔,将泥浆浇灌到孔洞中,泥浆凝固后形成帷幕防水层,可以大大提升水利工程的防水效果,降低渗漏可能性。相较于传统的施工技术,帷幕灌浆施工技术优势突出,促使施工活动高效展开,提升施工效率和施工质量。
        2.2 成本低
        水利工程施工中,相较于其他类型特点施工难度更大,需要提供充足的建设资金,保证工程建设质量的同时,降低施工成本。帷幕灌浆施工技术的成本低,所选择的材料和设备成本不高,可以降低水利工程施工成本,提升工程建设质量的同时,带来可观的经济效益和社会效益。需要注意的是,帷幕灌浆施工技术实际应用中,原材料包括水泥、煤灰和其他添加剂,便于操作施工,降低施工成本,推动水利工程建设和发展。
        2.3 安全性
        帷幕灌浆施工技术的安全性突出,在施工前需要对施工区域进行充分的地质勘察,获取周边环境的数据参数,在对数据综合分析和处理后,编制合理的施工方案。对比不同的施工方案,改善其中的不足,选择最佳的施工方案,指导后续施工活动高效展开。另外,水利工程施工中,设计人员应综合分析水流速度和冲击力,是影响水利工程使用性能的主要因素。所以,水利工程施工活动需要在安全环境下规范化进行,规范化进行,维护人员生命财产安全。
        3 帷幕灌浆施工技术在水利工程施工中的应用途径
        3.1 工程概况
        三河口水利枢纽大坝基岩施工难度较大,应对施工区域深入勘察,编制合理的施工方案,并积极进行帷灌施工。采用双排帷幕,深入岩石10~20m,孔距控制在2m,排距1.2m。帷幕灌浆施工中,钻孔深度31256m,总耗灰2625t。压水检查试验,符合设计要求,但是打孔后出现用水,超出标准。通过观测分析,7#和9#坝段帷幕加深10m,排水量超过0.01L/s的排水孔回灌处理。帷幕加深处理中,钻孔911.74m,灌浆790.54m,耗灰量128.44t。幕后排水孔排水量小于设计标准,可以满足大坝运行需要,但是后期仍然需要观察,一旦发现问题及时处理。
        3.2 压水试验
        裂隙和孔洞冲洗后,按照施工标准进行压水试验,按照顺序逐步进行,选择五点法进行试验。相较于冲洗施工方法而言,压水试验压力值控制在灌浆压力80%左右。

一般情况下,压水试验的压力值为0.8MPa以下,压水时间在20min,做好记录。压水试验,分析基岩透水性,便于后续施工活动有序展开。
        3.3 钻孔
        水利工程施工中,钻孔是一个重要阶段,应充分契合实际情况来配备钻孔设备。根据设计取芯要求和钻具充当射浆管的大小来确定钻机口径,开孔选择小口径的回转钻机,钻具直径不小与91mm,孔口管口径要控制在110mm左右,孔内变径一般不小于76mm。钻孔后,测量孔径、孔深,控制好两孔之间的间距,孔口偏差不超过10cm。为了保证施工活动有序展开,孔壁塌陷会出现渗水,应加强工程送水量控制,如果发现有泉眼和断层问题,及时做好记录,结合具体工况优化处理,为水利工程施工质量提供保障。
        3.4 清理孔洞和裂隙
        在钻孔后,应对孔洞和裂隙充分清洗,避免杂质影响到后续施工质量。可以选择压力水脉动力冲洗孔洞和裂隙,如果清洗效果较差,可以多次冲洗。如果冲洗情况与实际需求相背离,选择风、水成冲洗循环方法,为后续的施工活动奠定基础。需要注意的是,在这个过程中需要严格控制水冲洗压力,灌浆压力保持设计压力80%左右,冲洗压力维持在1MPa以内。使用风冲洗压力,保持灌浆压力50%左右,冲洗压力控制在0.5MPa左右。孔洞冲洗是一个连续的过程,每次在30min左右,裂隙冲洗则维持10min,冲洗后检查是否冲洗干净。若冲洗过程中按照规范要求时间未能冲洗干净或者存在持续塌孔情况,应及时停止孔内冲洗。
        3.5 灌浆
        上述环节结束后,进行关键施工,是帷幕灌浆施工的关键环节,操作不当将直接影响到整体施工质量。一般情况下,帷幕灌浆施工技术应用工艺多样,其中循环式基岩灌浆,控制好射浆管和孔底距离,大概在50cm左右。如果施工环境较为复杂、恶劣,施工后需要等泥浆凝结,再使用钻孔套管施工,灌浆后回填黏土球,并对土球充分的压实。在灌浆施工是孔口封闭状态下进行,所以要控制好孔洞施工压力,选择一次升压法施工,提升孔洞压力满足施工要求。如果一次升压不符合要求,可以持续升压,每次升压0.7p,直到满足施工要求。
        3.6 优化浆液配比
        浆液配合比设计中,结合具体施工要求控制好浆液配比,透水率在5Lu以上,选择3:1的开灌水灰比,反之,则选择5:1的开灌水灰比。如果透水率在10Lu以上,开灌水灰比为2:1,具体情况应结合施工需求确定。
        上述环节结束后,灌浆结束后,在施工全过程中,注浆孔压力始终保持最大值(设计压力),注入速度不超过1L/min,屏浆30min方可结束灌浆。施工活动结束后,及时选择分段压力灌浆封孔法或全孔段一次性设计压力下封孔,针对灌前存在有孔段涌水的情况,至少采取不少于24h的闭浆措施,保证施工质量。需要注意的是,在施工中可能出现设备故障或注浆管损害问题,应该在施工前做好检修和维护,破损严重的及时更换,避免影响到后期施工。
        3.7 测量放线
        在水利工程施工中,编制合理的施工方案,首要一点是对施工区域进行充分的地质勘察,了解施工区域的地质条件、水文条件和环境条件,使用全站仪测量放线,把握控制点,确定施工过程,确保灌浆施工活动顺利进行。在确定灌浆轴线后,使用钢卷尺来测量确定灌浆孔位,获取数据后计算孔深。为了确保计算结果精准可靠,应该对计算结果反复核对和计算,为后续的施工方案编制提供可靠依据。
        4 结语
        综上所述,帷幕灌浆施工技术在水利工程施工中应用,应整合工程资源,把握技术要点,对施工区域充分地质勘察,了解实际情况编制合理施工方案,并做好浆液配合比,按照流程进行施工,提升施工质量和效率,打造高质量的水利工程。
        参考文献:
        [1]王贤.水利工程施工中帷幕灌浆技术探究[J].建材与装饰.2017(48)
        [2]周晓磊.水库工程帷幕灌浆试验[J].天津建设科技.2017(05)
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