摘 要:中国是水利大国,也是水资源充足的国家,从古代到现在水利的建设都是我们的建设重点项目,然而,在水工建筑中,帷幕灌浆技术在防渗处理工程中处于重要部分,因此,帷幕灌浆技术对于保证各类水工建筑工程的安全运行起着非比寻常的重要作用结合本人多年的工作总结,提出了一些观点,希望能给各位提供一定的参考价值。
关键词; 水利建筑 工程施工 灌浆技术
前言
近些年,我国水利工程取得了很好的成绩,在提高人们生活水平、促进国民经济发展等方面做出了重大贡献。在实际工程建中,受自然环境、施工工艺等因素限制软土地基和渗漏现象较为常见 严重影响着 工程质量,甚至威胁到周边人民的安全。帷幕灌浆技术是一个关键的环节。直接影响着整个工程的质量,因此,帷幕灌浆技术越来越得到水利建筑行业的关注。
1 帷幕灌浆技术的原理
帷幕灌浆技术,就是采用在地面上钻取注浆孔和地质探孔,然后再向孔内注入水泥浆等浆液的方式,通过注入的浆液将开挖断面以及四周一定范围内的岩缝嵌水挤出,从而保证围岩的缝隙最终能够被已达到一定强度的浆液填充密实,并与之形成完整统一的固结体,即所谓的止水帷幕。
2 帷幕灌浆施工工艺流程
2.1 施工顺序
施工顺序为: 测量→布孔→设备安装→造孔→冲洗→压水试验→灌浆→封孔。
2.2 施工工艺
2.2.1 施工测量
首先应对当地的地质地貌进行勘探,收集其他有用的信息,然后结合工程要求制定相应的施工方案及安全防范措施。确保数据的精确,经过测量对钻孔分布进行设置。
2.2.2 灌浆孔布置
一般而言,最适宜的孔位是孔到孔。在实际施工中需要根据施工现场情况,结合裂缝大小、混凝土面板尺寸以及施工设施等条件综合考虑。灌浆程序应该按由远及近的顺序进行。对于灌浆孔的大小,一般为左右但关键要和灌注嘴相适应。而对灌浆压力的控制一牛要依据混凝土板的损耗以及脱空现状来做决定。一旦浆液在接缝处出现成在其他孔冒出必须立刻停止注浆工作此时此孔注浆作业已经完成。
2.2.3 造孔
(1)前期清理场地
对工作的场地进行相应的平整对工作场地上存在的杂物进行清理,从而保证钻架在工作过程中的稳定,防止在钻孔的过程当中出现意外。
(2)试验运行
在运行的过程当中对钻机的情况进行检查,从而保证钻机能够以高性能运行。做好钻孔过程当中的水以及电源的供应工作。第三,在钻孔开始之前对钻机的各个部件进行检查,要重点检查钻杆是否存在弯曲。在进行钻进的过程当中应该时刻的关注钻机的运行状态,保证钻头的冷却。
2.2.4 缝隙冲洗和压水试验
当钻孔作业完成之后,需要对钻孔进行冲洗,应该确保冲洗的水压以及流量,冲洗的顺序应该从下往上,冲洗的程度应该一直确保钻孔回水变清为止,为了保证冲洗的效果,可以再冲洗十几分钟,从而把钻孔中的沉渣完全的冲洗出来,最终确保孔低的沉渣不超过相应的标准。对于冲洗所使用的水压应该不小于灌浆压力的五分之四。等到缝隙冲洗工作完成之后需要进行相应的压水试验。
2.2.5 灌浆结束标准
在灌浆规定压力下注入率小于 0.4L/min 时, 持续灌注 60min 或注入率小于1L/min,继续灌注1.0h,灌浆可以结束。
2.2.6 封孔
灌浆结束后,采用分段压力灌浆封孔法封孔, 用灌浆泵压入水灰比0.5:1的浓水泥浆,浓封完毕后,待凝 3d,孔口上部空余部分采用粘土球扎实封孔。
3 孔口封闭器在帷幕灌浆中的应用
3.3.1 工作原理
改进型孔口封闭器是利用橡胶圈的弹性和韧性在压盖压力作用下膨胀抱紧灌浆管,封闭孔内浆液形成孔内循环,并在钻机动力作用下使灌浆管在孔口封闭器中心灵活转动和升降、且不漏浆。从而使灌浆管像搅拌棒一样搅扰孔内流动浆液,改变浆液流态,缓解浆液凝结速度,达到克服固管的目的。
3.3.2 孔口封闭器灌浆工艺
(1)采用孔口封闭灌浆法时,由于各工程的地质条件和目的、要求不同,故先导孔和灌浆孔内各灌浆段钻孔冲洗、裂隙冲洗、压水试验或简易压水的做法可能有所不同,对此不宜进行统一规定。
(2)帷幕灌浆采用孔口封闭灌浆法施工,其浆液的比级和变换与常规压力灌浆法所用相同。在灌浆过程中当较长时间灌注浓浆时,灌浆管在孔内容易被水泥浆凝住。防止的主要办法,一是灌浆泵一定要保持良好的工作状态,有足够的排浆量,回浆管回浆量宜在15L/min以上,以保证孔内浆液很好地循环流动。另一是在灌浆过程中要经常转动和上下活动灌浆管,特别是在灌注浓浆期间,应加多转动的次数。
4 施工中常见的问题处理措施
4.1灌浆中断
在灌浆施工之前及其过程之中做好预防措施是非常必要的。其预防措施主要包括:应采用的性能符合要求的输浆管材,且在施工时应经常检查并确保其连接牢固、无破损和堵塞现象;应确保灌浆泵的性能能够满足施工的需要,在最大的灌浆压力下能够持续地进行长时间的工作,并在施工中注意做好保养工作,在每次灌浆完成以后都要对灌浆泵进行认真地清洗;应对压力表进行及时校正,确保符合要求;高压灌浆阀门、隔浆塞等部件同样应及时清洗。
4.2 串浆
串浆产生的主要原因是在灌浆孔间的岩层中由于缝隙较多并相互串连,使得灌浆孔之间产生连通,并导致了串浆通路。对于串浆现象的治理措施主要包括:对串浆孔和灌浆孔进行同时灌浆,并且每个孔都设置一台灌浆泵进行灌注;在串浆孔漏浆部位的上方安装灌浆塞来进行严密堵塞。
4.3 漏浆
对于大量漏浆的治理措施主要包括:通过低压甚至自流式的灌浆方式来降低灌浆压力,直到缝隙逐渐充满浆液、并降低流动性之后再慢慢提高灌浆的压力;将进浆量限制在30-40L/min 以下,并采用浓浆进行灌注,直到进浆量明显减少之后再慢慢提高灌浆的压力;采用浓浆甚至可以在浆液中掺加砂料来进行灌注,通过降低浆液的流动性,再加上同时适当地降低灌浆的压力,以此来限制浆液流动的范围,保证浆液不至于流失过远,直到单位吸浆量已经降低到了一定的程度之后,再采用不掺粗料的正常浆液继续灌注并逐渐提高灌浆的压力。
5 质量检验
5.1 检查原始记录, 分析灌浆资料。
检查孔的压水试验,应按照单孔压水试验操作规程,并分三个压力阶段进行(50.6、101.3 和 151.9)kPa。但是在试验前要用相当于 1.5 倍左右设计水头的压力进行压水冲洗,获得稳定流量以后,再进行三个阶段的正式压水试验工作。所得结果凡≤设计规定的吸水率数值,即可认为灌浆符合要求。
6 小结
总而言之,水利工程意义重大但容易出现问题灌浆技术是水利工程中的常见方法在实施过程中较为复杂,由于受到不同因素的影响施工方式的繁杂多样再加上施工顺序等都会对施工质量产生不同程度的影响稍有不当就会严重影响工程质量。广大技术人员要不断的提高自身的专业素质,在施工中自觉的积累相关的经验,不断的促进我国的水利工程的向前发展。
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