水工建筑物水泥灌漿施工作業(yè)的質(zhì)量控制策略探究

張倬聰

摘 要：在當前水工建筑物施工中，水泥施工是其中的重要組成部分，對整個施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。在本次研究中，將會結(jié)合水工建筑物的實際情況，對水泥灌漿施工作業(yè)的質(zhì)量控制手段進行了研究，達到了提高灌漿作業(yè)水平的目的，具有理想效果。

關(guān)鍵詞：水工建筑物 水泥灌漿 質(zhì)量控制

1.前言

水工建筑物的水泥灌漿形式多樣，包括擺噴灌漿、高壓旋噴灌漿等，這些灌漿技術(shù)都對質(zhì)量控制作業(yè)提出了嚴格的要求。在這種情況下，為了確保水泥灌漿施工作業(yè)的最終效果可以滿足水工建筑物質(zhì)量要求，就需要從作業(yè)流程入手，制定嚴格的施工質(zhì)量控制方案，確?？梢匀嫣岣咚そㄖ锸┕べ|(zhì)量。

2.建筑物水泥灌漿施工作業(yè)的質(zhì)量控制方法

2.1水泥灌漿蓋重的控制

在當前水工建筑物水泥灌漿施工中，考慮到灌漿的壓力較大，所以為了保證施工質(zhì)量，需要在有蓋重的條件下開展施工。在這種情況下，對上部結(jié)構(gòu)的混凝土蓋重提出了一定的要求，在理想的蓋重條件下，有助于增加灌漿壓力，改善灌漿質(zhì)量，但是蓋重厚度過高不利于保證灌漿工期，所以在很多大型水利工程項目中，上部的混凝度厚度較大，所以需要根據(jù)設(shè)計規(guī)范控制蓋重混凝土規(guī)格，保證施工順利正常運行。

2.2對透水率的控制

結(jié)合廣東省的實際情況，嚴格確定水泥灌漿的設(shè)計指標，包括透水率等。廣東省的水泥灌漿的透水率被控制在5以下，且固結(jié)灌漿的透水率小于等于10LU，若不能達到這一目標，將會導致水庫出現(xiàn)蓄水困難，影響效果。為了實現(xiàn)這一目標，在施工質(zhì)量控制中，應該重點關(guān)注以下幾方面內(nèi)容：（1）根據(jù)設(shè)計圖紙、當?shù)氐刭|(zhì)、水質(zhì)等選擇合適的水泥，包括普硅水泥、硅酸鹽水泥甚至是特種水泥等，保證水泥的標號滿足設(shè)計標準。一般情況下，水工建筑物的灌漿強度等級至少為42.5，并且細度為80微米篩余≤5.0%。所以在施工階段，拌和用水標準應該與混凝土拌和用水相同，根據(jù)灌漿漿液的性能要求，合理的向其中添加減水劑、速凝劑等。（2）壩基帷幕灌漿應該在蓋重混凝土強度滿足設(shè)計標準后開始，當固結(jié)混凝土灌漿結(jié)果顯示達標后，遵照“先灌下游排，后灌上游排”的標準開展施工，每排的工序劃分為二序或者三序，但是在單排帷幕灌漿中，必須要保證三序灌漿，并且在率先灌漿的一排上設(shè)置先導孔；先導孔的間距視水工建筑物的規(guī)格而定，一般的間距為20-24m；為了保證布孔質(zhì)量，還可以按照該排孔數(shù)的10%做參數(shù)控制，確定準確的參數(shù)。在灌漿施工階段，嚴格控制同排相鄰兩個孔的灌漿高度差，必要情況通過抬動實驗確定具體參數(shù)。

2.3水泥灌漿施工中的其他質(zhì)量控制要點

目前，大多數(shù)的水工建筑物水泥灌漿施工設(shè)計上都會采用自上而下的分段灌漿施工工藝，所以為了保證施工質(zhì)量，就需要從這一點入手，確保鉆具根據(jù)規(guī)范要求選擇合理的鉆進方式，如金剛石鉆頭鉆進、回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)機轉(zhuǎn)進等，并將孔位差控制在10cm之內(nèi)，且成孔后的孔徑要超過56mm。同時，注意檢查先導孔以及其他孔的質(zhì)量，根據(jù)取芯質(zhì)量檢驗的相關(guān)要求，做好其他準備工作。在每一段鉆孔結(jié)束后，測定孔底的殘留物情況，避免殘留物厚度超過20cm，若殘留物厚度超過這一標準，可以考慮高壓沖洗的方法徹底清除孔內(nèi)殘留物。

在灌漿方法的選擇上，普遍采用循環(huán)式灌漿法，在這種方法中，保證射漿管與孔底之間的距離理想，且灌漿段的長度為5-10m；針對施工過程中遇到的不良地質(zhì)區(qū)域，還可以在這一標準下適度縮減。在首段施工中，段長不應超過3m，并且灌漿過程中必須要注意漏漿問題，因此首段灌漿應單獨灌注并待凝24H以上。

在漿液的選擇中，一般采用純水泥漿液，而在特殊的施工環(huán)境下，可以根據(jù)現(xiàn)場施工要求，對漿液作出調(diào)整，包括混合漿液、穩(wěn)定漿液、細水泥漿液等，這些漿液的性能都有著明顯的差別，都會對施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，這就需要技術(shù)人員根據(jù)整個項目的情況作出調(diào)整。

3.灌漿壓力的選擇

在水工建筑物的水泥灌漿施工階段，灌漿壓力是影響施工質(zhì)量的控制因素，與孔深、巖層性質(zhì)、灌漿段上有無壓重等藝術(shù)無關(guān)，可以參考類似工程所用值進行設(shè)計，并根據(jù)現(xiàn)場灌漿試驗確定參數(shù)。在灌漿壓力的選擇中，應該關(guān)注一個標準：當?shù)貙映詽{量很大、在低壓或“無壓”下即能順利地注入漿液時，應控制注漿率不能太快；當?shù)貙映詽{量較小、注漿困難時，應盡快將壓力升到規(guī)定值，不能長時間在低壓下灌漿。根據(jù)這一要求，在整個灌漿施工階段，需要根據(jù)兩方面的要素來控制注漿率，分別地層條件、施工條件，相關(guān)資料如表1所示。

也有研究認為，控制灌漿壓力是灌漿質(zhì)量的重要因素，所以灌漿壓力應該根據(jù)設(shè)計要求作出靈活的變化，并且為了保證質(zhì)量，技術(shù)人員應該掌握灌漿壓力不變注入率持續(xù)減少而壓力持續(xù)升高問題。因此，掌握好灌漿段的最大設(shè)計壓力，將注入率控制在1L/min水平，判斷此期間的灌漿壓力變化情況，并根據(jù)持續(xù)30min的灌漿結(jié)果作出合理的評估；在封孔時，以水灰比為0.5的濃漿液，采用全孔灌漿封閉法，在最大灌漿壓力下置換孔內(nèi)稀漿、積水等，并完成封孔。

總體而言，在整個施工階段，水工建筑物的水泥灌漿質(zhì)量就是要對工序過程進行控制，因此必須要從整個水工建筑物的全壽命周期角度出發(fā)，對任何一道灌漿工序進行公職，必須要嚴格發(fā)揮監(jiān)理人員、向項目經(jīng)理等在提高施工質(zhì)量中的作用；在施工結(jié)束之后，注意檢查孔的數(shù)量等是否滿足規(guī)范要求，并了解灌漿作業(yè)范圍沿軸線方向分布是否滿足設(shè)計要求，并評估這種外延是否具有必要性。

4.漿液變化的質(zhì)量控制思路

在水工建筑物水泥灌漿施工中，漿液的變化必須要遵照“由稀到濃”的變換過程，逐層進行變化。在沒有特殊技術(shù)標準的情況下，其變換的規(guī)則可以采用5：3、3：1、2：1、1：1、0.5：1的流程進行逐級演變，當然這種排序不是固定的，還應該根據(jù)具體環(huán)境進行調(diào)整，例如注水率增加時，還可以考慮進一步增加漿液的濃度。在這個過程中，水泥漿液中的水主要具有兩方面的作用，包括加快水泥漿液的凝結(jié)硬化、保證水泥漿液具有理想的流動性等。所以在灌漿質(zhì)量管理中必須要認識到一個問題，那就是超過水泥漿水花之外的水，這些水在完成顆粒的分散與運載之后，將會變成多余的水，這些多余的水會導致水泥顆粒在漿液中分層，進而影響整個水泥漿液的性能，導致水泥連續(xù)性終端，出現(xiàn)水泡、空囊等不良問題。所以針對這種情況，必須要關(guān)注漿液的變化，做好質(zhì)量控制。例如，當水灰比從0.5逐漸上升時，發(fā)現(xiàn)漿液的粘度、粘聚力等參數(shù)都在發(fā)生著明顯的變化，其初凝時間增加、析水率增強，由此可以發(fā)現(xiàn)水灰比使用稠漿能改善漿液的穩(wěn)定性，但減小水灰比，又可使粘聚力增大，漿液的流動性變差。根據(jù)這一結(jié)論，相關(guān)人員在漿液變化的質(zhì)量控制，可以根據(jù)水工建筑物的灌漿施工要求作出有效的調(diào)整，將漿液的流動性控制在理想范圍內(nèi)。

5.結(jié)論

在當前水工建筑物水泥灌漿施工階段，灌漿施工質(zhì)量對整個水工建筑物性能產(chǎn)生直接影響。因此對于相關(guān)技術(shù)人員而言，必須要嚴格按照水工建筑物的性能要求，對水泥灌漿的施工工藝進行改進，包括漿液的變化、灌漿工藝的選擇等，都應該成為其中的重點內(nèi)容，這也是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵所在。

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