■曾光金 ■吉水縣扶貧和移民辦公室,江西 吉水 331600
水利泵站工程在現代社會中發揮極其重要的作用,如發電、蓄水、防洪、灌溉等。水利泵站的關鍵部分由泵、電機和其他輔助設備組成,其主要是為了提供有一定壓力及流量的液壓和氣壓動力。泵站準確的定位與精密的安裝容不得半點忽視。尤其是防滲處理,一直以來都是水利泵站工程建設考慮的重點,一旦發生滲漏,泵站的穩定性將被破壞,接著可能就會傾倒坍塌,導致泵站無法正常運行。因此,泵站防滲處理的好壞直接影響工程效益的發揮。在眾多防滲技術方法中,在此主要介紹一種高噴防滲墻技術。
高噴防滲墻是指在鉆孔之后,利用專業儀器設備噴射高壓射流,改變土體原有性能,最終形成一個高強度的防滲固體,有效防止滲漏現象。相比其他防滲技術,高噴防滲墻優勢較明顯,主要是成本低、工藝技術簡單,加固質量好等。
其大致流程為:(1)施工前保持場地干凈整潔,應先清除雜物,確保各項所用設施設備安全到位,且處于正常狀態;(2)根據實際要求制定相應的施工方案,按照圖紙進行鉆孔;(3)以一定的標準調配好泥漿混合物,當鉆孔達到設計深度值時,將鉆桿拔出;(4)然后置入噴射管進行高壓噴射。
以上各環節環環相扣,任何一環節出現質量問題,就可能會影響整個工程施工,最終導致失敗。為保證施工質量,對高壓噴防滲墻技術施工有著以下嚴格的要求:
一是鉆孔時要保持垂直,偏斜率不得超過1.5%;二是插入噴射管高壓噴射時,應保證噴嘴不能堵塞。若出現異常,需立即停止工作;三是整個噴射過程連續完成,盡量不要停頓,如遇情況特殊,需清洗泵體和輸漿管后方可恢復噴射;四是泥漿性能直接影響著噴射效果,所以水灰比務必要符合設計要求;以上每一項施工操作都要做好同步記錄。
白沙水利泵站工程位于吉水縣白沙鎮,橫跨瀧江。該泵站建設面積為占520m2,包括泵房和鋼雨棚等構筑物,總建筑面積220m2。規劃選址符合周邊農田的灌溉和防汛要求,有利于節約投資。泵站基地東側設置有專門的泵站出入口,且廠內有一條寬4m的道路相連,可滿足消防要求。考慮到工程地基開挖量及難度較大,采用高噴防滲墻技術,對土體進行加固,以防日后滲漏現象的發生。防滲墻厚145mm,長120m。
主要包括場地平整、雜物清理,以及施工機械設備的準備工作。施工隊伍包括鉆探工、灌漿工、普通施工人員及質量檢查人員共有30人,均為專業人士,且均持證上崗,具有良好的職業道德素質和專業技能,為工程質量提供了基本保障。需投入許多施工器械,且質量都符合規格要求。施工中使用了3臺SPJ-300式轉盤鉆機,3臺排污泵,4臺泥漿和灰漿攪拌機,以及測斜儀、電焊機、空壓機等其他設備,且經過仔細嚴查,均處于正常工作狀態。
鉆孔是施工的前期工作,與該技術應用所達到的效果密切相關。首先要根據圖紙設計確定孔位位置,將誤差控制在5CM以內;鉆孔泥漿具有潤滑、清潔、保護鉆頭不受損害等功能,所以對其規格有著嚴格限制。該工程主要采用膨潤土,配以一定的粘土,按照1.2的比例進行混合攪拌。最終的泥漿混合物膠體率保持在90%以上,粘度和含砂量也符合要求。放置鉆機時保證機械自身的平整,位置準確,鉆頭對準孔位中心。鉆孔過程中要有詳細記錄,若樁端土層中發現有軟弱層,及時報告給監理工程師。鉆機需保持垂直,鉆進速度由慢逐漸加快,孔斜率不得超過1%。因該工程的防滲墻是由旋噴樁搭接而成,鉆孔分為兩序進行。
使用IS-1000泥漿攪拌機,按照一適宜的配比調制灌注漿液,漿液質量必須合格,包括和易性、流動性等參數都要與設計要求相符。當鉆孔鉆至設計深度,并經檢查許可后,可開始下放噴射管。先在地面上開展低壓射水試驗,確保噴嘴沒有堵塞,然后高噴臺車就位,將三重噴射管置入,直至放到孔底,依照相應的參數開始噴射注漿。
這是最為關鍵的環節,直接決定著施工的最終質量,每一個細節都要慎思慎為。噴射管的安裝和拆卸要快速完成,以保持噴射過程的連續性,并控制好旋噴速度、注漿的流量和壓力。在此過程中,空氣的壓力為1MPa,漿液和水的壓力為40MPa,漿液流量為75-100L/min。最終的噴漿高度要比設計值高出0.5m左右,然后停止噴射工作,將噴射管快速拔出,并用清水清洗所有機具設備。
高壓旋噴墻完成且具有一定強度后,按要求挖掉高于設計墻頂高程質量較差的墻體。高噴墻墻體具有一定強度后進行質量檢查,質量檢查要按照施工圖紙的要求選用開挖檢查、鉆孔取芯、動測樁法、標準貫入試驗、荷載試驗和壓水試驗等方法,具體檢查方法、檢查部位和檢查數量按照監理人的指示確定。
在鉆孔過程中,經常遇到泥漿漏失問題,首先盡量讓其“吃飽”,以減少噴漿時的水泥漏失。若漏失量太大,就把砂和少量的水泥壓入孔內漏漿處進行封堵。其中黏土的主要作用是充填、固壁,砂的主要作用是使充填體在噴灌中易被高壓水破壞,不影響高噴質量,少量水泥的作用是加快充填體的凝結速度,便于快速恢復鉆孔。經過以前施工檢驗的情況來看,效果良好。此外,當冒漿量超過進漿量的20%時,應采取一定的措施減少冒漿量,如提高噴射壓力、適當縮小噴嘴孔徑、加快提升和旋轉速度等。
該工程于2010年10月份竣工,運行至今未出現任何滲漏現象,給當地人民帶來了諸多效益,同時也說明高噴防滲墻技術的應用在本工程中取得了良好的效果。在今后的推廣應用中,須嚴格按照規范的技術操作要求,完成每道施工工序。當然,隨著施工難度的增加,該技術也將進一步得到規范與完善。
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