【摘要】本文首先对高压喷射灌浆技术实施分析,其次阐述高压喷射灌浆工艺选择具体措施,最后对水利水电工程对高压喷射灌浆技术的运用予以详细探究,意在提升水利水电工程施工质量。
【关键词】水利水电;高压喷射灌浆技术;质量控制
水利水电工程具有工期长、施工繁琐、难度系数高的特点,若要有效保障工程基础地基防渗性能和整体质量,则应加大对高压喷射灌浆技术的关注度,通过对其概念与优势、灌浆工艺的明晰,做好高压喷射灌浆对水利水电工程价值的调研工作,以此在保障工程质量的同时,推进国民经济水平的进步。
1高压喷射灌浆技术
1.1概念
顾明思义,高压喷射灌浆技术基于传统灌浆原理,在地基加固期间通过高压技术的运用,实施灌浆工作。其具体工作原理为:结合高压技术,将高压水、浆液置于地基结构层,同时利用水泥浆予以灌注,从而起到地基结构凝结以及混合物强度提升的目的,改善地基抗渗性、承载力与稳定性等参数指标。从整体角度上来看,高压喷射灌浆技术难度系数相对较低,且施工材料价格低廉、耐久性强,在水利水电工程地基加固中较为常见。
1.2优势
水利水电工程建设初期,可对高压喷射灌浆技术予以利用,但其优势凸显时间集中于工程竣工阶段,即在不改变建筑物自身结构、运用条件的情况下,提升其稳定性与抗渗性。而关于高压喷射灌浆技术的优势可从以下几点予以分析:施工简易:仅需利用钻孔机在土层结构处实施钻孔,通过喷射材料的运用,在孔隙内形成固结体,从而对土层结构稳定实施强化,其中孔径大小约为5~30cm,固结材料长度约4~40mm;可对形状予以控制:利用高压喷射速度的调节,依据实际情况,适当减缓喷射压力,以此保障固结体形状参数;成本低:高压喷射浆液主要为水泥,如42.5号普通硅酸盐水泥(如图1)的选择,具有材料来源广和价格低廉的优势,另外,粉煤灰的添加,也可提升高压喷射效果;设备简易:对于高压喷射技术而言,其全套设施具有占地面积小、构件紧密等特点,而在针对单管或双管、三重管喷射环节,通过对喷射压力、吸浆量的及时调节,可起到参数调整和固结体强化的目的。
2高压喷射灌浆工艺选择
2.1原材料
在具体开展高压喷射灌浆前,应对浆体保水性、可泵性予以有效控制,即对浆体实施参数处理,并将浆体转化为立方体模型,结合科学养护手段的选择,再对其抗压强度进行全方位、精准度测量,若其强度达到规定标准,则证明浆体保水性与可泵性效果良好;若未达到规定标准,则应避免该浆体流入施工现场。除此,浆体干缩也是影响高压喷射质量的关键因素,为避免浆体干缩问题的发生,可适当在浆体制备期间掺加膨胀剂。
2.2定位与钻孔
定位技术:是指判断浆体最佳喷灌位置。在实际喷灌定位阶段,应以施工图纸为前提,通过对水利水电工程各项施工参数的综合考究,对管道位置实施避让,从而在确定防渗墙最佳位置的同时,构建控制桩,用以完成喷灌定位工作,待各项地质信息勘察无误后,实施钻孔。钻孔技术:灌浆前,应对钻孔过程予以合理控制,如直孔与孔壁不仅要求笔直,还应具备均匀性特点;依据前后顺序,实施灌浆行为,而其后孔属于前孔检查孔,即利用孔洞吸水量的差异,对其实施压水试验,如吸水量和设计指标相一致,则可避免后续灌浆工作的开展。
2.3插管
依据钻孔设计深度,适时插入浆管。一般来讲,灌浆插入时间应与钻孔结束时间相一致,即在钻孔结束后,及时插入浆管,通过对压缩空气的输送,完成送浆工作,送浆时间约为30s。为预防插管阶段喷嘴受阻问题,可同时开展插管与射水行为,但在此过程,应对射水压力予以合理控制,以此避免高强水压的情况下,出现孔壁倒塌问题。另外,由于灌浆原材料为普通硅酸盐水泥,需对其配制比例予以适当选取,用以保障水泥浆质量。
2.4喷浆
喷浆环节应遵循先下后上原则,综合对土质和地下水等条件进行分析,结合喷浆现场实际情况,对喷浆速度和压力、浆体流量等参数予以合理调节。倘若需进行二次喷浆工作,则应对固结体直径实施适当增加。喷浆工作结束后,为便于套筒、拉杆的再次使用,应及时做好二者清洗工作。喷浆灌注工作的开展,还应注意以下事项:若采用帷幕灌浆技术,则应对钻孔数量、直径对灌浆固结比例进行判断;固结灌浆、帷幕灌浆钻孔直径应分别控制在≤14cm、≤11cm;钻孔压水试验,应事先做好孔壁和孔洞冲洗工作,而其设计水压需高于标准水压1.5倍,否则难以结合浆体流量对地基稳定性实施判断。
3水利水电工程对高压喷射灌浆技术的运用
3.1工程案例
某水库大坝灌浆工程(如图2),总储水量为2578万m3,属于中型水库;其抗洪性能以百年一遇洪水为标准,结合2000年洪水影响效果及水压对其实施校验。该项工程起止时间为2016.1~2016.12,因工期短和任务重等条件的影响,对施工技术、施工工艺要求较高,如防渗灌浆量为64000m,其中包含坝体灌浆,覆盖层灌浆,全风化岩、强风化岩以及弱风化岩灌浆,灌浆最深处约为92m。
3.2事前控制①水利水电工程项目开展,业主应对施工团队专业知识和职业素养进行综合判断,以便其能够在高压喷射灌浆阶段依据参数变化,及时做好应对策略,保障水利水电工程建设质量。例如:对施工经验丰富人员的选择,在切实工程质量监督的同时,依据工程建设强度和难度的差异,对质量检查人员进行合理配置。②针对隐蔽工程、重难点工程,可对其质量控制细节实施精准编制,其具体包含组织架构、职责划分;施工程序与工艺控制、工序核检与验收;质量问题预防等内容。③依据水利水电工程建设标准,对施工单位技术水平、职业素养、资质等予以详细审核。④施工材料、机械设备性能参数的差异,对工程进度与施工质量起到决定性作用,需对其开展重点审查工作。常见高压喷射灌浆机械设备为各类型号输浆泵管、搅拌机、钻机等,为确保连续作业、缩减工期,则应在施工前对机械设备配件予以足量配备。
3.3事中控制
对于水利水电工程而言,其防渗墙的布设能够有效提升水库防洪性能,确保其结构稳定。①若有效保障防渗墙厚度与高度等指标,则应将钻孔距离控制在200cm、钻孔半径控制在180cm、孔壁摆角约为15°;喷射灌浆速度为0.1m/min;浆管喷嘴型号为0.2cm、气嘴型号为0.7cm;水压强度为29.4~34.3MPa、空气压强为735kPa。②压水试验试压管的选择,主要以PVC管材为主,管径约为2英寸,管材110cm处作为测定其透水结构,通过土工布管材外层包裹的方式,排除多余残质对试压管试验结果的影响。③水利水电工程建设主材料为水泥,为对水泥质量加以有效控制,则应在水泥进场前,开展抽样送检工作,待送检合格后方可进入施工现场。以本次工程实际需求为前提,可在水泥材料中适量增添外加剂。④结合风轮/水轮的选择,对孔洞实施冲洗,尤其针对孔底冲洗工作,应将管口插入孔底内部,对其实施反复冲洗,直至清水。⑤选择空气压缩的方式,对孔缝内杂物予以有效清除;孔缝强度压水检查阶段,对各孔缝渗水情况实施详细判断。
3.4事后控制
水利水电工程竣工后,业主应委派专业人员开展工程质量检查工作,即以施工图纸、施工各环节记录为参考,对隐蔽工程、重难点工程、施工现场开展精细化检查工作;对监管单位资质予以审核;结合各工程段施工要点,实施水利水电工程整体沉降量监测;严格把控施工方案,对高压喷射灌浆质量、建筑物结构稳定实施动态观测。
4结束语
总结上文,基于时代迅猛发展,水利水电事业逐渐走向成熟化,但为保障水利水电工程整体施工质量,则应加大关于地基灌浆工作的重视力度。本文所阐述的高压喷射灌浆技术,在实际运用中因受到多方因素的制约,加之施工形式多样,可在某种程度上对工程整体施工质量造成影响。针对此,应在实际水利水电工程开展期间,通过对高压喷射灌浆技术中原材料、定位与钻孔、插管、喷浆等施工工艺的选择,结合事前、事中、事后质量控制的手段,确保水利水电工程施工质量。
参考文献
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作者:黄永松 单位:百色市水利电力建筑工程处