水利工程中帷幕灌浆技术的施工工艺研究

水利工程中帷幕灌浆技术的施工工艺研究

江苏神龙海洋工程集团有限公司江苏省靖江市214500

摘要:在水利工程的大力建设下,我国水资源的利用效率明显提升,对区域经济发展产生着积极的影响。但水利工程在受到外界多项因素的影响下,很容易出现渗漏问题,为避免渗漏问题发生,就必须要注重水利工程的防渗施工处理,帷幕灌浆便是水利防渗施工中常用的一项技术方法。文章将围绕水利工程中的帷幕灌浆技术展开讨论,以期为该项技术的实践应用提供参考。

关键词:水利工程;帷幕灌浆;施工工艺

引言:水利工程不仅影响着区域经济发展,同时还与人们的日常生活密切相关。在现代水利工程运行要求逐渐提高的形势下,其质量控制工作也越来越重要。由于水利工程长期处于水下,特别是水工建筑的基础部分,在长时间受到水的侵蚀下,很容易出现渗漏的情况。如若基础发生渗漏情况,将会对工程整体质量产生影响,威胁水利工程运行的安全性。在水利防渗施工中,帷幕灌浆技术应用效果显著,在地基防渗处理方面具有明显的优势。

一、帷幕灌浆技术的应用原理

从帷幕灌浆技术的实际应用情况来看,其主要以地质钻机设备为主要施工机具,通过对地层进行钻孔处理,促进帷幕形钻孔的形成。在此基础上,以水泥浆为主要灌注材料,向被处理钻孔实行高压灌注操作,促进水泥浆的渗透,待水泥浆凝固后,水泥浆柱形成,并与周围土体实现凝结,促进具有高度密实性的防水帷幕的形成,从而有效地保证了防渗墙底部基岩的防渗效果,确保水利工程的实际应用价值得以有效发挥。

二、帷幕灌浆技术的优点

1、高实用性

水利工程的实用性较强,所以在实际施工阶段,也要保证施工技术具备较强的实用性。帷幕灌浆技术主要是通过在基岩当中钻出帷幕式孔洞,在这些孔洞内浇筑混凝土,当混凝土凝固之后便能够形成帷幕式防水层,这样可以起到保护水利工程的作用,同时操作较为便捷,具有较高的实用性。

2、高安全性

施工技术的安全性同样是评价一项技术的关键性指标,在通常利用帷幕灌浆技术时,首先需要对施工地区的地质进行详细的勘察,了解当地的水文特质,并对不同水利工程施工技术下浇灌的混凝土所需要承受的压力进行计算,只要严格按照计算后的压力数据进行施工,就能够有效保证整体工程的安全性。

3、低成本性

对于施工企业来说,成本与效益是水利工程项目实施中需要控制的重点问题,节约成本,提高效益是促进施工企业自身发展的重要前提,因此,低成本、低消耗的施工技术也会受到施工企业的密切关注。帷幕灌浆工艺流程较为简单,同时针对不同的水利工程项目与地质环境也存在不同的施工要求,在施工机械设备方面没有严格的要求,但对材料要求比较严格,所以施工所需成本费用较低,施工收益较高,能够明显节约成本开支。

三、水利工程中帷幕灌浆技术的施工工艺

1、测量

钻孔位置需要通过准确的测量工作来进行确定的,测量时可以采用全站仪测设灌浆轴线进行,若是遇到高程差较大部位或是转折点,则应当在这些位置上加设控制点。严密地核查测量过程中的各项数据,将控制的重点放在布控灌浆孔位置和孔口高程等参数上,精确参数,以参数的准确性保证帷幕灌浆技术测量的准确性。

2、成孔

在钻孔的位置、深度、孔径以及钻孔顺序等确定好以后,便可进行成孔作业。成孔是帷幕灌浆的第一道工序,也是非常关键的一道工序。成孔的质量对整个帷幕灌浆的质量和效果影响重大,因此成孔必须在既快速又高质的情况下完成。成孔时,首先要将钻机安装、摆放的平整牢固,应该事先将钻机场地进行平整,可根据实际需要铺设一层钻孔用垫层或平台,使钻机能够稳固和端正,然后当钻机平台、钻杆和灌浆孔的三个中心点在一条直线的情况下进入下一环节;钻机安装、摆放平稳以后,需要进行试机和试钻,以便对钻机的动力、供水、供电等系数进行合理调试,等一切机械设备和运行系统均正常以后便可进行钻进作业;另外,

在每次钻进操作前期,需要全面检查钻机各部件状态,特别要重视钻杆与钻机的检查,如若发现存在变形情况,那么应当立即更换。

3、冲洗缝隙及压水试验

在水利工程帷幕灌浆施工过程中,应当在开挖成孔操作完成后,对导管进行有效应用,确保灌浆孔得到有效冲洗。相关施工人员应当对灌浆孔的冲洗时间进行合理控制,确保其总体冲洗时间在0.5h以上,以保证灌浆孔冲洗质量。对串通的灌浆孔进行冲洗是为了将孔的沉渣厚度控制在20cm以内,应当适度对冲洗时间进行调整,尽可能冲洗2h以上,以保证灌浆孔缝隙的冲洗质量。待该项冲洗操作完成后,相关施工人员应当做好灌浆孔的压水试验,以单点方法进行有效运用,并以该部分灌浆压力的80%左右为依据来对压水试验的压力值进行设置,从而为帷幕灌浆施工的顺利进行奠定坚实的基础。

4、灌浆

(1)泥浆制备

灌浆过程中所采用的材料是水泥浆,水泥浆用普通硅酸盐水泥调制,强度和等级的确定依靠工程的实际情况来确定。灌浆水泥浆可以利用自动搅拌机(预先调试过,能够满足施工需要)集中配制、搅拌。值得一提的是水泥浆暴露于空气中会出现固化现象,因此,水泥浆制备到使用完成之间的时间应被有效控制,最好是现配现用,如无法满足此要求,时间隔必须控制在4h内,否则水泥浆的良好性能将无法保证。

(2)灌浆

帷幕灌浆可分段进行、自下至上完成,但灌浆压力必须符合要求。灌浆时间并不一定,需要结合注入率调整。例如,注入率<0.4L/min时,灌浆时间不得小于半个小时;注入率≤1L/min时,灌浆时间不得小于一个小时。如果自上而下分段灌浆,那么灌注的时间应适当的增加,以0.5小时到1小时的时间间隔为最佳。值得一提的是,灌浆过程应时刻观察回浆量和进浆量,一旦出现回浆变浓的情况,那么必须及时地更换泥浆,选择与原先浆配比相同的新浆并严格控制灌注时间。

5、孔洞密封

待灌浆施工操作完成后,相关施工人员应当以压力灌浆以及置换等方式来对灌浆孔进行密封,以保证帷幕灌浆施工质量。尤其是在全孔灌浆操作完成后,以标准水泥浆配合比来对孔洞内浆液进行置换,做好相关的去除孔洞灌浆管、以灌浆压力进行纯压等相关操作,并对整体换浆过程进行精准可靠的记录,进而从整体上促进水利工程帷幕灌浆施工的顺利进行。

6、质量检验

帷幕灌浆技术施工的最后步骤是质量检验,质量检验的最主要任务是基岩的灌浆质量以及孔压水的试验成果。坝体质量可利用注水试验检查,如果坝体渗透系数在达标的规定范围内,便可视为检验合格。灌浆孔的检查标准以位置契合帷幕中心线为检测标准,检测位置可以是地质条件复杂的部位,如岩石破碎地带或是断层地带等。因为帷幕灌浆过程中孔的数量众多,检查不必依次、逐个进行,只需要随机选取孔总数的10%左右即可。压水试验的检测方法利用卡塞方法自上而下分段进行。

结语:在水利工程建设事业的不断发展下,水利工程施工技术要求明显提高,面对这种形势,就必须要从水利工程施工质量控制方面入手,切实保证工程整体质量。水利工程防渗处理是施工中的重要任务,通过运用帷幕灌浆技术能够起到良好的处理效果,但由于帷幕灌浆属于隐蔽工程,因此实际质量控制存在一定难度,这就要求工作技术人员具备较强的技术能力,加强对各项环节的施工处理,这样才能避免水利工程受到渗漏问题的影响。

参考文献:

[1]郑显玺,张琳,王卫云.浅谈水利工程中帷幕灌浆的施工工艺和质量要求[J].建筑工程技术与设计,2015(29):39~40.

[2]鲁成杰.帷幕灌浆施工技术在水利工程中的应用研究[J].中国水运(下半月),2012(06):73-75.

[3]杨慧芬.对如何做好水利工程中帷幕灌浆施工技术的见解研究[J].低碳世界(能源与水利),2014(04):67-70.

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