基于水利水電工程灌漿施工技術(shù)研究

吳國(guó)存 夏玉平

山東金海水利水電工程有限公司 山東聊城 252000

灌漿施工技術(shù)在水利水電建設(shè)中起著非常重要的作用，所以灌漿工序高效完成是確保水工建筑物的高質(zhì)量的有效手段。因此，在水利水電工程建設(shè)中，首先要考慮灌漿過(guò)程，嚴(yán)格控制灌漿施工要點(diǎn)以及保證灌漿施工的質(zhì)量[1]。在分析了灌漿在水利水電工程中的應(yīng)用基礎(chǔ)上，總結(jié)了水利水電工程中常用的灌漿施工技術(shù)，以大壩基礎(chǔ)灌漿為例，從大壩分類(lèi)、大壩灌漿工藝流程及大壩基礎(chǔ)灌漿工程施工質(zhì)量控制方法，探討了該技術(shù)類(lèi)型的相關(guān)灌漿施工處理技術(shù)。

1 水利水電工程的灌漿工藝概述

水利水電工程灌漿工藝的主要應(yīng)用功效是提高工程建筑地基的防滲能力，使其在面對(duì)水體侵蝕和沖刷的過(guò)程中表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性和耐久性。在此環(huán)節(jié)，常用的灌漿工藝有兩種：①高噴灌漿；②帷幕灌漿。高噴灌漿是借助于高噴鉆機(jī)噴射漿液，讓漿土重新排列，進(jìn)而獲得固定形狀的固結(jié)體的過(guò)程；而帷幕灌漿則通過(guò)在巖土或土層縫隙中灌入漿液，打造連續(xù)阻水帷幕，從而減小地基面臨的滲透壓力與滲流量的工程。這兩種灌漿工藝的工序十分接近，都需要依照鉆孔、制漿、灌漿、封孔、質(zhì)量檢查和驗(yàn)收等階段[2]。

2 水利水電工程灌漿施工技術(shù)

2.1 高壓噴射灌漿

高壓噴射灌漿方法的應(yīng)用原理是：將高壓噴霧泥漿注入到地面以下，在注射管功能的發(fā)揮下，水泥泥漿能夠深入到高壓土壤，從而有效的提升了灌漿作業(yè)的質(zhì)量。該施工技術(shù)在具體的實(shí)踐應(yīng)用中，在增強(qiáng)施工的抗壓強(qiáng)度、水壩剪切效果等方面有著突出的表現(xiàn)，由于地面主要受到來(lái)自于上部的壓力，從而能夠有效的解決地面損害問(wèn)題的出現(xiàn)。另外，該項(xiàng)施工技術(shù)的應(yīng)用需要先進(jìn)的設(shè)備材料來(lái)作為支撐，并且對(duì)施工區(qū)域的地質(zhì)條件也有著嚴(yán)格的要求[3]。

2.2 細(xì)化灌漿工程的控制策略

為了提升灌漿施工的整體效果，施工單位應(yīng)細(xì)化各項(xiàng)控制策略，高質(zhì)量落實(shí)各項(xiàng)施工工序，為行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展提供支持。第一，控制施工成本。施工人員通過(guò)施工工序的完善、施工質(zhì)量的控制等，提高灌漿施工的整體效果，以控制各項(xiàng)施工成本。同時(shí)，應(yīng)按照具體施工要求，細(xì)化各項(xiàng)勘察工作，合理選擇工程內(nèi)容，避免灌漿設(shè)備及材料浪費(fèi)。第二，控制施工質(zhì)量。施工人員將基礎(chǔ)灌漿作為重點(diǎn)，通過(guò)孔洞質(zhì)量的控制、鉆孔清潔方案的完善以及灌漿工程的落實(shí)等，避免漿液外冒現(xiàn)象。此外，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄能有效提高水利水電工程灌漿施工效果。第三，控制環(huán)境成本。在施工中應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，根據(jù)工程特點(diǎn)以及灌漿工序等，合理安排各項(xiàng)流程，避免施工廢棄物對(duì)工程環(huán)境造成影響。

2.3 鉆孔

鉆孔是帷幕灌漿施工環(huán)節(jié)最為基礎(chǔ)也是最重要的一項(xiàng)工序，鉆孔工作的有效性將會(huì)對(duì)后續(xù)的灌漿成果產(chǎn)生直接影響。鉆孔前，施工人員必須開(kāi)展全面、細(xì)致的現(xiàn)場(chǎng)勘查，明確施工地點(diǎn)的實(shí)際情況，從而為制定針對(duì)性施工方案和提高鉆孔科學(xué)性做好充足準(zhǔn)備?！盎匦姐@機(jī)+金剛石鉆頭”是最為常見(jiàn)的帷幕灌漿鉆孔工具組合之一，施工時(shí)也可使用硬質(zhì)合金鉆頭來(lái)代替金剛石鉆頭。在鉆進(jìn)工作中，施工人員需要重點(diǎn)關(guān)注不同類(lèi)型鉆孔的鉆進(jìn)方式、孔徑、孔位以及孔向。比如，基于獲取巖芯的標(biāo)準(zhǔn)確定先導(dǎo)孔與檢查孔孔徑，從而為開(kāi)展取芯鉆提供輔助；終孔的孔徑應(yīng)控制在56mm以下，而且實(shí)際孔位與設(shè)計(jì)位置的偏差不能超過(guò)5cm，理論與實(shí)際孔深的誤差也必須保證在0.5cm以?xún)?nèi)。灌漿孔應(yīng)符合孔徑小、孔壁平、孔洞直、孔向準(zhǔn)確等要求，還必須完成孔斜測(cè)量和孔底偏差控制[4]。

2.4 正確灌漿順序

第一，分段灌漿法。該施工方法的順序?yàn)樽陨隙隆Ｔ谠摲椒ǖ氖┕?yīng)用中，必須要保證鉆孔的一次性完成，并且在具體的操作當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)依據(jù)從上到下的順序分段開(kāi)展，每個(gè)漿段的施工長(zhǎng)度大約為3-5cm。必須要有效確保整個(gè)作業(yè)過(guò)程的連貫性，這樣可以較少灌漿施工過(guò)程中設(shè)備搬運(yùn)的頻率，降低施工人員的工作量，從而有效提升施工效率。需要注意的是，該方法在巖石強(qiáng)度較大等施工條件下的應(yīng)用效果較為一般。第二，一次性灌漿法。該施工方法的鉆孔施工也需要一次性完成，施工人員需要完全沿著鉆孔的長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的操作。該方法主要適用于鉆孔深度較小條件下的灌漿作業(yè)，能夠更好的保證灌漿的成型效果。但是在透水性較差等環(huán)境下的作業(yè)效果較差[5]。

2.5 封孔

封孔前需依照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)束灌漿，若處于常規(guī)地質(zhì)條件下持續(xù)灌漿 1h，但規(guī)定壓力下的注入率小于1L/min時(shí)，可結(jié)束灌漿。若處于復(fù)雜地質(zhì)條件或灌漿壓力低時(shí)，可適當(dāng)延長(zhǎng)灌漿時(shí)間。進(jìn)入封孔階段，施工人員應(yīng)該選擇使用新鮮水泥和全孔灌漿的方式封孔。此時(shí)，封孔所用的水泥水灰比應(yīng)該為0.5。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)基礎(chǔ)灌漿的施工技術(shù)和應(yīng)用方法做了較為詳細(xì)的分析，以大壩的基礎(chǔ)灌漿為例分析了基礎(chǔ)灌漿的工藝流程，并且總結(jié)了大壩基礎(chǔ)灌漿的特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上建立了大壩基礎(chǔ)灌漿質(zhì)量檢測(cè)及控制的理論框架，闡述了大壩基礎(chǔ)灌漿的施工技術(shù)，為更好的完成水利水電工程相關(guān)建設(shè)，更有效地實(shí)施該技術(shù)，減少對(duì)運(yùn)營(yíng)的負(fù)面影響，推進(jìn)基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)理念，有效改善水利水電工程建設(shè)中出現(xiàn)的問(wèn)題，為其進(jìn)一步發(fā)展提供了廣闊的前景。