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摘要:随着经济的发展,我国各行各业都在迅速发展,水利工程作为我国大型利国利民工程项目,自然也受到了国家的重视。在水利工程的建设施工中,基础灌浆施工技术是对工程地基一种较为普遍的处理技术,这项技术被水利施工员工广泛的使用在工程之中,地基基础处理属于水利工程中较为一项隐蔽的工程,其施工位置十分重要,施工情况较其他项目而言也比较复杂,施工难度不小。本文以水利工程基础中灌浆技术为中心,找出灌浆技术在水利工程具体应用范围,详细阐述灌浆技术在水利施工中的重要性,希望能够对相关部门提供一些借鉴参考。
关键词:水利工程,灌浆技术,处理,研究
引言:水利工程属于大型施工项目,在施工过程中十分重视施工环节的灵活性与可控性,灌浆技术应用也是如此。在水利工程较为基础的处理中,灌浆技术施工质量的高低决定了水利工程在日后的运行中是否安全可靠,是否存在安全隐患,由于灌浆技术本身的不稳定性,其工艺制作十分复杂,直到现在也没有一个统一的行业工艺标准,在理论上也缺乏对灌浆技术一个具体的理论认知。但是灌浆技术在水利工程中的正确运用不但能提高水利工程的施工质量和施工水平,还能有效防止混凝土漏水和渗水的安全问题,由此可见,处理好水利工程施工中灌浆技术的应用十分重要,下面我们就来做详细探讨。
一、灌浆技术的特点
水利工程对基层地基施工建设的要求十分高,因为其决定了水利工程质量的基础,同时在施工中渗水现象与防震措施也不能忽略,要在施工中注意好。在水利工程基础地基的处理中,采用先进的施工手段意义十分重大,灌浆的实质就是填充地基结构混凝土中残留的裂缝,以提高地基的抗变形能力和承载强度,在水利施工中具有以下特点:
1.灌浆技术在水利工程中的运用,主要还是由于水利工程现场地质条件坎坷崎岖所影响的,由于各地地质状况因素不同,导致灌浆技术在水利工程中施工手段也不尽相同,甚至夸张一点的说,基本不会存在两种相同的水利灌浆施工方法。灌浆技术施工数据是要根据现场条件进行勘测的,数据会根据场地的变动而发生大小改变,所以在灌浆施工之前,必须要实地考察水利工程项目场地规划,地质状况等,了解详细数据,为施工提供具体的参数支持。
2.灌浆工程要求其勘测实验图。岩基中的帷幕灌浆需要在施工作业之前就开始着手进行,灌浆施工是一个环环相扣的过程,前一环的结果往往为下一环提供必要的数据,前一道施工也是后一道工序制定的依据,所以在灌浆技术的实事工程中,必须要按照事先规划的工序进行,不能因为主观意见随意更改。
3.灌浆技术是隐蔽工程,其竣工验收工作是在工程完工之后通过灌浆资料的分析和资料正确性的检查对灌浆质量进行评估的,所以灌浆技术的缺陷体现在使用阶段:在完工后的运行阶段可能会因为灌浆问题造成工程质量低下的状况。因此,在灌浆施工过程中,需要加强对灌浆技术的监督和监理工作,提高其工程质量,为确保水利工程的整体质量奠定基础。
二、水利工程中基础灌浆动工技术的应用
2.1在水利工程中吸浆较大时的灌注技术
(1)限流要控制。限流主要是对单位时间内的岩缝灌注砂浆的体积进行限制,一般情况来讲,灌注的速度应该保持在9--14L/min之间,使用限流的作用主要是让砂浆在岩缝中的流动速度不会太过于快速,让其减缓下来,保证砂浆实现快速沉淀,并且能够迅速凝结。
(2)使用降压的处理方法。降压方法的实质就是对灌浆的压力进行有效的降低,进而实现砂浆流动速度减缓的局面。在这种降压的效果下,砂浆就能在较小的压力下保持自流状态,自流的砂浆最容易产生凝结,但是也不能过度降压导致砂浆在岩缝中停止流动,可以适当控制在一定范围内,若是压力过低,可以适当增加一些压力,然后再按照流程进行灌浆。
(3)多次灌浆方法的使用。多次灌浆方法的原理是对岩缝实施灌浆的时候,一点一点的进行灌浆,这种灌浆方法要注意灌浆时间的间隔,对时间要有一些停歇,在间歇的时候,对岩缝实施灌浆处理,通常情况灌浆的间隔时间要结合工程的实际状况来选择,但是灌浆时间一定不能超过8小时。
2.2岩溶区域基础灌浆施工基础的应用
自上世纪我国从国外引进灌浆技术以来,一直在往我国本土化方向改进,但是由于发展空间并不充裕,导致灌浆施工对水利工程施工中多种环境因素适应不足,例如对岩溶区域的基础处理技术到现在为止还是一个短板,没有一套成型的规模。施工人员在施工过程中带有强烈的主观色彩,多凭经验行事,或者是拿同类的工程基础建设成果作施工参考。对岩溶区域的施工一般表现在下面两个地方:岩溶区域在没有任何填充物的情况下就贸然施工或者岩溶区域存在填充物进行施工。对于以上两种情节性的基础施工建设,想比于前者来说,后者的基础施工需要耗费更多的技术手段。基础施工技术的使用深受岩溶深度以及大小的影响。
(1)在岩溶区域高压灌浆技术的应用。在有着填充物的岩溶区域,想要使得区域内填充物更为充实,最好是选用不冲洗高压水泥的技术手段进行技术灌浆,因为高压水泥本身具体的防渗水性能和稳定性能都十分优秀,而且选用高压灌浆技术还能让水泥形成类似于条状的排列,之后再一点点的深入到土壤之中,在地下形成一个保护网状结构。所以,高压水泥灌浆方法能够增强区域的抗压抗裂性能,使得其更为稳定。
(2)在岩溶区域实施高压旋喷灌浆技术。高压旋喷灌浆技术离不开大型设备的支撑,在机械钻机的带动下,将打通地下更深处空间,我们在钻机的机头安装一个特殊制作的喷嘴,使得水泥能够在高压泵的作用下从喷嘴中喷射出来,在对水泥浆实行喷射的试过欧,对原来的土层有一定的毁坏,而且钻机钻头在往回拉的时候,势必要加速旋转,这样喷射出来的水泥浆,就会和周围被破坏的土层混合物融合在一起,钻头旋转带有自动搅拌的功能,等到水泥搅拌凝固之后,岩溶区域就会构成一个结实的柱体,实现了最初工程地基加固的目的。
(3)浅层含岩溶区域借助基础灌浆技术进行基础灌浆。浅层区域位于岩溶区域的上部分,一般岩溶深度都比较浅,这样就应该先选择将岩溶中的沙土挖掘开来,然后要选用水泥砂浆来实施回灌。
(4)深层岩溶区域使用基础灌浆技术。按照一般规定来说,深层岩溶区定位是在52m之上的区域,这种地形下,由于地处实在过于深入,导致高压灌浆技术并不能很好的适用在深层岩溶区的灌浆中,费时费力,而且事倍功半,所以我们就要考虑用其他手段解决这个问题。现目前行业内普遍的用法就是使用基础灌浆手段对岩溶区域的周围进行灌浆区里,当水泥浆渗入到深层岩溶之后,就会与深层岩溶周围的填充物相互排挤,随着水泥浆的不断增多,对周围填充物产生的压力也会越来越大,这样不但可以让填充物与水泥浆快速结合在一起,而且能快速产生硬化。
三、灌浆技术施工的时候质量标准
1.施工设备需要依据现场施工条件的优劣来决定选用什么样的设备,施工人才素质需要符合相关制度规定的要求。同时,相关资质需要经过层次审查,在经过有关部门批准后,方可对整个施工场地进行规划,设计。此外,对施工单位要进行合理的观测,了解相关单位施工动态也是必要因素之一,特别是施工中沉降等情况要观测到位。
2.对于一些施工基础部门要实施详细处理,依照各项规范标准约束部门行为,对于部门职位划分,管理方向等都需要了解明白,这样有助于处理方案的决策。
3.水利工程施工完工后,要以严格的标准进行施工验收,防止因为施工过程中马虎大意而导致的个别施工问题,不仅影响整个项目的施工质量,还会对未来项目经营开发造成不小的损失。
四、水利工程基础处理中的灌浆方法
4.1大吸浆量状况下的灌注方法
一般裂隙岩层中的灌浆市场都不会超过三个小时,单位耗灰量也在100--200kg/m之间,然后,灌浆技术始终是不稳定的,大量吸浆不止,导致灌浆作业迟迟不能结束的现象也时常发生。主要原因就在于地层的特殊结构促使地浆从附近的地表中流出出来,或者沿着一固定通道流出。对于大量吸浆的现象,大致分为以下几个处理方法。
(1)降压。用低压的的方式进行灌浆,等到浆液在裂缝中填满后,在渐渐的升高压力,然后再以常规的标准灌浆,降压之后使用自流式灌浆方法也能达到这一效果。
(2)限流。限制灌浆的注入率,最好在9--16L/min之间。小浆液能够加快在缝隙中的流动速度,可与帮助浆液尽快达到沉积。待注入率明显降低之后需要提高压力,之后注入率保持不变,知道达到常规标准后结束灌浆。
(3)浓浆灌注。浓浆灌注针对于一些大型的裂缝或者较为松散的地质情况,浆液无法和周围土壤填充物有效融合,或者数量不够,效率明显不强。这时候就需要采用最稠的水泥浆,一般为0.4:1左右,在再进行灌注。
(4)加速凝剂。在最稠的浓浆中掺入一定比例的水玻璃与氯化钙等速凝剂,保证浆液的粘稠度更高。
(5)灌注水泥砂浆。按照灌注的实际施工情况,掺砂量可以按照水泥重量的百分之九到百分之八十九范围内增加。砂的粒径因为掺砂量的不同,砂砾的直径粗细也不相同。将砂浆搅拌均匀后,用砂浆泵灌注。
(6)间歇灌浆。在灌浆一定数量水泥或者灌注一定时间后,就需要停止灌浆进度。在每次间歇之前,都要确定施工现场地质变化迁户口,确定水泥灌浆的容量与时间,间歇时间一般不会超过8小时。这种特殊情况下的灌浆,结束时不一定要达到设计压力,若无法在设计压力下结束灌浆,可低压结束灌浆,待凝一段时间后扫孔,复灌等等。
4.2特大漏水通道的灌注方法
以堆石坝定向爆破施工为例,采取定向爆破法建造的堆石坝,坝肩易因爆破引起的岩体断裂。区域内易溶岩,由于溶洞的腐蚀形成,造成岩溶大量渗漏。传统的灌浆方法,不仅耗材量大,有时甚至没有效果,对此,应根据不同的情况加以处理。
4.2.1无流水作用和倾角较缓的大裂缝
首要考虑到的就是以浓浆、含水玻璃等水泥砂浆以及间歇灌浆着手解决,若是在实施过程中发现效果不明显,则可以选择采用定量灌注稳定浆液或者混合浆液的方法。稳定浆液适用于遇水性能恶化、注入量大的地层。混合浆液包括:水泥砂浆、黏土浆、煤灰浆等。
4.2.2有流水作用或者倾斜角较大的孔洞
(1)充填级配料。在厚浆料填充和粗砂和砾石(尺寸从小到大)的孔中。如果灌注一段时间后仍然没有效果,则选择转换成硬膏填充和渐变骨料。成分可以是第一个从孔口到浆液形成一定的稠度,如灌注后用常规方法填充。所谓的等级成分,应包括土壤,沙子和砾石颗粒等厚度的一些混合物,自然形成一个过滤层。包含骨料首先应该是罚款,要探索,一步一步停止一定程度不能填写。根据水位确定抽水量,但为300--950公斤。进行分级,可以使用1.5--54mm、5-12?mm,12--20?mm、20--40?mm、40?mm幅度。填充骨料的目的,主要是想在狭窄的煤层中使用一定程度的碎石并形成“桥梁”,迅速将缝隙中在中途堵住,以便于形成一个过滤层,最后将与渠道紧密相连。
(2)模袋灌浆。模袋编织工艺有着一些特殊的纺织材料,如尼龙、聚酯或聚丙烯等,结构强度都十分高。灌浆压力的作用下,水泥浆中的水分在模具包可以从袋子里,沉淀和水泥粒子不会泄漏,这可以降低水灰比,提高整合力量,缩短固结时间。水泥砂浆凝固在模具包,没有水可分散性,当水流很大,它也不会被冲走。模袋可以在压力下变形和适应不同形状的洞穴,这有利于堵塞。建设时,首先,水的水泥袋的比例是0.6,0.4,1.0水泥浆,然后模袋内充水泥浆钻到洞,和模袋孔达到一定数量,然后灌浆执行原孔的位置。
(3)双浆流灌浆。双浆料灌浆是化学灌浆之一,也属于控制灌浆的范畴。在搅拌机中充分混合后,分别从两个灌浆管进入搅拌机,水泥和硅酸钠,分别采用硅酸钠水泥浆和促进剂(一般)到达在快速设置孔底之前,为了达到理想的防渗效果并满足防渗体强度的要求,需要控制灌浆的扩散距离。浆料不能过度扩散而造成废料,因为灌浆扩散范围太小,不能使防渗体强度不够。如果灌浆凝结时间过短,灌浆孔就会堵塞;如果浆料凝结时间过长,在混合物到达地层之前将被冲走,所以一个有效的堵水堵墙,在岩溶地区灌浆是至关重要的。因此,往往需要通过现场测试来确定双浆流灌浆中浆液的比例,灌浆压力,灌浆流量等一系列施工因素。
五、结束语
总之,水利工程作为一项利国利民的大型工程项目,在其施工过程中必须得到足够的重视,而灌浆作为其中一项最常用的技术措施,仍然需要我们经过不断的经验累积去改进,去创新。由于水利工程施工中多变的地质条件,灌浆要求都不会相同,这就要求我们施工员工需要有丰富的操作知识与熟练的施工技巧,解决灌浆施工中的难题,为我国灌浆技术不断创新贡献一份力量,为我国经济发展贡献一份力量。
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