水利工程除險(xiǎn)加固工程中灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用分析

武建成

(山西省運(yùn)城市水利工程建設(shè)局，山西 運(yùn)城 044000)

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水利工程除險(xiǎn)加固工程中灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用分析

武建成

(山西省運(yùn)城市水利工程建設(shè)局，山西 運(yùn)城 044000)

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水利工程的建設(shè)更加受到國家重視，水利工程是關(guān)系到社會(huì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要設(shè)施,對人們的生活有著巨大的影響力，這就對水利工程的施工質(zhì)量提出了新的要求。隨著水利工程建設(shè)速度的提高，一些施工技術(shù)問題在水利工程建設(shè)過程中逐漸顯現(xiàn)，而灌漿施工技術(shù)可以很好的解決地基基礎(chǔ)條件比較薄弱的問題。文章通過分析水利工程除險(xiǎn)加固中灌漿施工的概述，結(jié)合具體情況，簡要分析了水利工程除險(xiǎn)加固中灌漿的施工步驟以及應(yīng)用，以此來推動(dòng)我國水利事業(yè)獲得更好更快的發(fā)展。

水利工程；灌漿施工技術(shù)；除險(xiǎn)加固；步驟；應(yīng)用

0 引 言

水利工程的建設(shè)對于任何一個(gè)國家來講都是有益于國家和人民的大事，為了讓水利工程質(zhì)量的安全得到有效的保障，就必須加強(qiáng)消除質(zhì)量安全隱患，除險(xiǎn)加固就成為了一項(xiàng)必要的措施，而在水利工程除險(xiǎn)加固中灌漿施工是一種比較常用的技術(shù)，它是一種能起到良好的除險(xiǎn)加固的效果、降低風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)。要讓堆石體的能更加穩(wěn)定以及對水庫的安全更加有保障就要在水利工程除險(xiǎn)加固漲運(yùn)用到充填灌漿施工技術(shù)，它的作用就在于提高水利工程的穩(wěn)定性和安全性。

1 水利工程除險(xiǎn)加固中的灌漿施工

將填充灌漿法巧妙地運(yùn)用在水庫除險(xiǎn)加固中，不僅能有效的解決堆石體壩基不穩(wěn)定性的問題，對于容易出現(xiàn)的坍塌、滲漏現(xiàn)象也能有效采取措施，將防塌、防滲和抗滑的作用充分發(fā)揮出來。這樣有助于保障水庫壩基的穩(wěn)定性和安全性。為達(dá)到防止水庫滲漏的目的，在這時(shí)就要采取填充灌漿法，它的施工原理是在建造堆積石體壩基的時(shí)候?qū)ね翝{液填充到堆石體內(nèi)部，使堆石體更加穩(wěn)固，以此提高水庫的安全性。

因此，在水庫除險(xiǎn)加固工程中應(yīng)用充填灌漿法時(shí)，需要嚴(yán)格控制灌漿壓力，施工中必須符合施工設(shè)計(jì)的壓力的范圍。在具體實(shí)踐中，由于水庫的壩基較低且空隙大，實(shí)施高壓灌漿時(shí)易出現(xiàn)冒漿和劈裂現(xiàn)象，要想不破壞水庫的壩基，就要有效控制灌漿壓力，提升大壩壩基的填筑灌漿質(zhì)量。一般采取低壓進(jìn)行灌注，把壓力控制在 0.1MPa 之內(nèi)比較好。而這就讓選擇合適的灌漿材料顯得尤為重要，要求科學(xué)控制配料的成分比且適應(yīng)性高[1]。

2 灌漿材料如何合理的選擇

在開展灌漿施工時(shí)，灌漿材料的選擇必須是依據(jù)工程的設(shè)計(jì)及規(guī)范要求來進(jìn)行的，水庫壩基填充時(shí)通常都是用的重粉質(zhì)的的黏土材料，作為黏土材料主要組成成分的是粉粒和黏粒，因此只有讓粒量的含量得到了嚴(yán)格控制才能保障漿液的質(zhì)量，并嚴(yán)格控制砂粒粒徑，就可以保證水庫工程的整體質(zhì)量，提升壓實(shí)效果，更好的填充壩基[2]。

3 灌漿施工在水利工程除險(xiǎn)加固中的實(shí)施

3.1 前期勘探

首先在施工前對整個(gè)水利工程的建造情況做一個(gè)細(xì)致、詳細(xì)的勘察將有助于提高灌漿施工的質(zhì)量，比如對堆石體縫隙的大小作個(gè)確定、對水利工程的各個(gè)情況作勘察等，這都會(huì)對后續(xù)的灌漿施工比如打孔、灌漿等有好處。對灌漿施工現(xiàn)場、施工設(shè)備等進(jìn)行現(xiàn)場安排，在灌漿施工中需要用到的各種材料都應(yīng)充分準(zhǔn)備，并將各種施工因素考慮周全，如輸漿距離、泵容大小等，為避免發(fā)生一些不必要的問題，及時(shí)做好施工人員的現(xiàn)場安排和檢查管理，施工中的交通情況也要在前期勘探中做好相應(yīng)的準(zhǔn)備管理。為確保整個(gè)施工過程的順利進(jìn)行，在開始灌漿前，需確定出觀察位置和設(shè)備，并做好相應(yīng)檢測工作。

3.2 打孔

打孔是灌漿施工過程中非常重要的一步。必須根據(jù)要求來合理設(shè)置灌漿孔位置，并將灌漿孔距離設(shè)置為每兩個(gè)間距為3m,按序列依次展開來，實(shí)際灌漿操作中規(guī)定鉆孔位置與設(shè)計(jì)位置的最大偏差值不得超過10 cm。如出現(xiàn)必須調(diào)整孔位的特殊情況時(shí)，先通知監(jiān)理工程師，經(jīng)過其專業(yè)判斷并允許施工后方可動(dòng)工，并將做出調(diào)整后的孔位具體位置記錄好。鉆孔時(shí)應(yīng)按照循環(huán)灌漿分許原則來實(shí)施鉆孔施工操作，只有相同次序孔才可以在相同時(shí)間段展開鉆孔施工。

成孔對于灌漿施工是非常重要的，它是灌漿施工的第一步，它的質(zhì)量會(huì)直接影響到整體帷幕灌漿施工的質(zhì)量及施工效果。因此，需在將施工地段清理平整之后再來設(shè)置鉆架和鉆機(jī)，并根據(jù)情況來鋪設(shè)工程所需要的相應(yīng)的地板并搭設(shè)鉆孔平臺(tái)，將安裝的鉆機(jī)保持穩(wěn)定，明確鉆機(jī)的動(dòng)力、供電等設(shè)備可正常施工，以確保施工能又快又好的完成。

在此過程中要盡量將成孔方向控制好，在實(shí)操中，須多次對每個(gè)灌漿孔進(jìn)行檢測孔斜，具體實(shí)施步驟如下：每隔5m進(jìn)行一次測斜操作說明孔的深度>30m，每隔10m進(jìn)行一次測斜說明孔的深度<30m。將孔斜范圍合理控制在上部20m之內(nèi)，帷幕灌漿鉆孔孔低其偏差允許范圍見表1。

表1 孔低設(shè)定的最大允許偏差值

在針對糾偏采取措施時(shí)，要根據(jù)鉆孔偏斜值大于設(shè)定的最大允許規(guī)范值來實(shí)施測斜操作，若出現(xiàn)效果不明顯就需要重新開孔。孔向控制好后，就可以設(shè)置灌漿段長度了，需將誤差控制在30 cm以內(nèi)，灌漿的施工模式通常都是分段實(shí)施操作，需要適量縮短或增加灌漿段長度時(shí)必須依據(jù)監(jiān)理工程師的指導(dǎo)。

一切程序完成后就可以進(jìn)行鉆孔、沖洗操作了，鉆孔的一序、二序孔是為開展基坑開挖操作時(shí)起到支護(hù)作用的鋼管樁注漿孔，三序孔則是為固沙封水的旋噴注漿孔。在完成這些過程中一定要做好相應(yīng)的控制和檢測，確保其符合施工要求[3]。

3.3 漿液制作

在完成完成鉆孔工作之后，下一步環(huán)節(jié)就是將漿液注入堆石體的縫隙中，做制作漿液過程中必須對它的成分、濃度等嚴(yán)格的控制好度，以免影響漿液質(zhì)量。

為保證漿液質(zhì)量符合施工標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)在制作時(shí)使用攪拌機(jī)，并有效的管理和監(jiān)督工程施工進(jìn)度和質(zhì)量，一般來說將漿液的容量控制在0.3g/m3～1.5g/m3就可以了。

3.4 灌漿

在灌漿之前，按照既定的施工設(shè)計(jì)方案有效的檢測漿液制作人員、灌漿施工人員以及相關(guān)的記錄人員工作是否有做到位，適時(shí)監(jiān)督管理，保證灌漿機(jī)是以最優(yōu)的狀態(tài)來工作的。

為確保灌漿施工的順利進(jìn)行，在實(shí)施操作時(shí)，必須按照設(shè)計(jì)方案一步一步進(jìn)行施工操作，對堆石體的填充順序應(yīng)按照先上游、再下游最后中游來進(jìn)行灌漿操作。

3.5 封孔

水庫除險(xiǎn)加固完成灌漿操作后，一定要密封處理已經(jīng)填充的鉆孔。在進(jìn)行封孔的過程中，想要達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)就必須將置換或壓力灌漿等封堵法應(yīng)用到封孔中去，同時(shí)，在結(jié)束全孔灌漿后，查看灌漿厚實(shí)程度是否飽滿，是否還有下沉的現(xiàn)象，以此來保障短期內(nèi)漿液的飽滿度及高度不再有所變化。整個(gè)過程一定要規(guī)范操作，保證漿液不會(huì)出現(xiàn)滲漏、溢出等現(xiàn)象，并及時(shí)做好詳細(xì)記錄。

在除險(xiǎn)加固過程中，為避免無端的設(shè)備損耗，還應(yīng)該進(jìn)行合理養(yǎng)活，為了起到良好的養(yǎng)護(hù)效果可以將漿液制成立體試件，這對于進(jìn)一步提升漿液的抗壓強(qiáng)度也起到了一定的作用。

根據(jù)有關(guān)研究結(jié)果表明，較強(qiáng)流動(dòng)性的水泥漿在水利工程除險(xiǎn)加固施工的過程中往往具有著更好的除險(xiǎn)加固效果，所以應(yīng)更加明確的選擇具有強(qiáng)度的漿液，以此來確認(rèn)漿液材料的流動(dòng)性。另外，也應(yīng)在合理養(yǎng)護(hù)中對于施工設(shè)備的運(yùn)輸難易程度進(jìn)行詳細(xì)的判定[4]。

3.6 施工質(zhì)量檢測

施工質(zhì)量檢查能夠確保除險(xiǎn)加固施工的成果得到保證，在漿液填充完成以后，需要認(rèn)真的檢測整個(gè)漿液的施工過程，對于施工質(zhì)量必須嚴(yán)格檢查，主要對以下內(nèi)容進(jìn)行檢查：質(zhì)量檢測工作必須貫徹在整個(gè)灌漿過程中，這可以階段性檢查灌漿治療，主要是對前期勘探、打孔、漿液制作、灌漿以及封孔等步驟的質(zhì)量控制檢測；而灌漿施工完成后的質(zhì)量檢查工作，對于壩體內(nèi)部泥墻的厚密度及連續(xù)性必須嚴(yán)格檢查控制，專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)職業(yè)操守要求和規(guī)范，經(jīng)過認(rèn)真的分析技術(shù)文件資料，并且觀測施工現(xiàn)場，作出其專業(yè)的判斷，取樣測定。測定符合標(biāo)準(zhǔn)則驗(yàn)收合格。

4 水利工程除險(xiǎn)加固中灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用

為提高水利工程項(xiàng)目建造的穩(wěn)定性和耐用性，人們一直在研究如何改善水利工程建造過程中出現(xiàn)的各種不安全因素的情況，最后得出將灌漿施工技術(shù)充分應(yīng)用到水利工程除險(xiǎn)加固中已成為必然趨勢，灌漿施工技術(shù)主要內(nèi)容包括壩基裂縫處理、多次灌漿操作、提升壩基穩(wěn)定性、優(yōu)化灌漿工藝等內(nèi)容。

4.1 壩基裂縫處理

在灌漿時(shí)若出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)迅速、準(zhǔn)確的進(jìn)行裂縫處理。在壩基裂縫處理的過程中施工人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)觀察裂縫出現(xiàn)的方向來判斷需采取怎樣的措施來補(bǔ)救；發(fā)現(xiàn)裂縫是橫向時(shí)，先立即停止灌漿，并查找造成裂縫的成因，采用黏土回填的方法及時(shí)進(jìn)行施工處理；當(dāng)發(fā)現(xiàn)裂縫是縱向的時(shí)候，則可以暫時(shí)不做處理，繼續(xù)進(jìn)行灌漿施工；當(dāng)確定為縱向批裂縫時(shí)，應(yīng)該停止灌漿施工，繼續(xù)實(shí)施灌漿操作必須等待裂縫消失以后。

4.2 灌漿過程中會(huì)出現(xiàn)很多不同情況

如壩基冒漿、串漿、灌漿中斷，這都需要根據(jù)具體情況做出不同處理。發(fā)生冒漿后，要根據(jù)不同冒漿位置采取不同的處理方法。在現(xiàn)場的工作人員應(yīng)及時(shí)采取鉛封、封堵等措施，將灌漿壓力和漿液濃度控制好，并將進(jìn)漿量設(shè)置在恰當(dāng)?shù)奈恢?，等待冒漿停止之后，達(dá)到了設(shè)定的壓力值，就能正常進(jìn)行灌漿操作了。

可以根據(jù)情況將灌漿操作多次進(jìn)行，讓壩坡處得以對填充的漿液充分、徹底的吸收；出現(xiàn)串漿現(xiàn)象時(shí)，若串漿孔是待灌孔，則可以開展同時(shí)灌漿操作，在沒有同時(shí)進(jìn)行灌漿操作的條件下，可以把串漿孔管孔進(jìn)行堵塞處理，并在及時(shí)掃孔、沖洗后繼續(xù)灌漿。

若因突發(fā)事件發(fā)生灌漿中斷時(shí)，現(xiàn)場施工人員應(yīng)做到盡可能縮短灌漿中斷時(shí)間，若中斷時(shí)間超過30min，想繼續(xù)灌漿必須先對鉆孔進(jìn)行沖洗，在沖洗干凈并恢復(fù)正常灌漿操作后，需采用中斷前所用的水灰比。

4.3 提升壩基穩(wěn)定性

提升壩基的穩(wěn)定性主要用到的是填充灌漿法，它針對堆石體壩基結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，采取防止出現(xiàn)坍塌、滲漏問題的措施，讓水庫壩基更加穩(wěn)定，灌漿施工技術(shù)在水利工程除險(xiǎn)加固工程中應(yīng)用的核心內(nèi)容之一就是提升壩基穩(wěn)定性。

4.4 優(yōu)化灌漿工藝

灌漿工藝主要包括制孔、布孔、鉆孔幾個(gè)部分，施工人員在優(yōu)化灌漿工藝的過程中，應(yīng)遵守先疏后密的原則，按照施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。

5 結(jié) 語

為不斷提供我國水利工程項(xiàng)目的安全建造水平，我們應(yīng)多利用灌漿施工技術(shù)，以此來有效將因裂縫引起的安全隱患問題解決，達(dá)到保障水利工程發(fā)揮出其應(yīng)有的價(jià)值的目的。

[1]巨有才.灌漿施工在水利工程除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用[J].甘肅農(nóng)業(yè),2014(15):86-87.

[2]潘蘭.探析水利工程除險(xiǎn)加固中灌漿施工的應(yīng)用[J].江西建材,2014(15):105.

[3]王海軍.水利工程除險(xiǎn)加固中灌漿施工的應(yīng)用解析[J].科技展望,2015(02):71.

[4]王志斌.水利工程除險(xiǎn)加固中灌漿施工的應(yīng)用探析[J].信息化建設(shè),2016(01):302.

2016-09-03

武建成(1979-)，男，山西運(yùn)城人，工程師，從事水利工程施工方面的工作。

1007-7596(2016)09-0103-03

TV698.2；TV543

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