周超洪
遵義水利水電勘測設計研究院 貴州 遵義 563000
雖然灌漿技術在水利水電工程建設中具有諸多應用優勢,但是施工流程比較復雜,且對施工技術有嚴格要求,尤其是在漿液材料制備、灌漿方式選擇上,如果不能采取有效的技術控制,將會直接影響水利水電建設質量。文章首先概述了灌漿施工中的技術要點,隨后分別從前期施工和后期維護兩方面,就如何做好灌漿施工質量控制提出了幾點建議。
鉆孔是灌漿施工的基礎性環節,建筑單位需要根據水利水電工程的施工方案和現場實際情況,確定鉆孔的布設位置和鉆孔的先后順序。這樣一方面可以確保現場作業的有序開展,加快了灌漿施工進度;另一方面也能夠提高鉆孔質量,有效減少了鉆孔歪斜、孔內塌陷等問題的發生率。通常來說,先進行第一孔序的灌漿,完成灌漿后進行職責分工,一部分施工人員著手準備第二孔序的灌漿工作,包括壓水試驗、吸水量測定等;另一部分施工人員則對第一孔序灌漿效果進行質量檢查。按照此步驟直到完成第三孔序灌漿施工。
孔斜率會影響鉆孔灌漿的效果以及后期鉆孔的穩定性,根據水利水電建設質量的不同,對孔斜率最大值的限定要求也有差異,一般來說不得超過3%。進行鉆孔操作時,要求施工人員提前標定鉆孔位置,如果該位置傾斜角度過大或凹凸不平,則需要提前進行平整處理,方便鉆孔機的操作。鉆孔時保證鉆機與水平地面垂直,均勻向下鉆進,保證鉆孔正直均勻,孔壁光滑無裂縫。如果鉆孔分布較為密集,還要在鉆孔前進行測斜工作,避免鉆孔相互影響,破壞其結構穩定性。
完成鉆孔后,鉆孔內部可能會殘留一定量的碎石、泥土或石粉,影響灌注效果,需要進行鉆孔的清理。目前較為常用的方法是沖洗清理法,可以使用空氣壓縮機提供動力,將吹氣桿伸入鉆孔底部,利用高速流動的氣體將鉆孔底部的雜物吹出。這種清理方法還可以避免對鉆孔內壁造成二次傷害,具有一定的應用優勢[1]。
在灌漿施工中,漿液是一種混合材料,主要的組成成分包括水泥、粉煤灰以及各種添加劑。在進行漿液配制時,需要重點做好以下幾方面的控制:首先,對各類組成材料的質量進行嚴格審查,包括水泥的強度等級、骨料的顆粒度等。采購部門在進行物料采購時,應當嚴格執行相關標準,對于達不到使用要求的材料,一律禁止入場。另外,對于混合而成的灌漿材料,為了確保灌注效果,也要在施工前進行必要的質量實驗,例如漿液的干縮性實驗、和易性實驗等。只有各項實驗結果均符合標準,才可以進行灌注工作,這也是有效減少水利水電工程建設的質量問題的有效策略。
在水利水電工程建設中,常用的灌漿方式主要有兩種,其一是循環式灌漿,即在灌注操作結束前,通過提供持續的壓力保證巖層內部漿液的循環流動性,直到所有灌注工作完成。循環式灌漿的應用優勢在于降低了灌注過程中顆粒的沉淀量,有效預防了傳統灌漿模式中可能出現的孔隙堵塞問題,灌漿效果更好,適用于地質破碎比較嚴重的巖層。其二是純壓式灌漿,降低漿液的黏稠度,提供較大的灌入壓力,可以一次性完成灌注,節省了灌注時間。該種灌注方式通常應用于地層結構較為完好、鉆孔深度10cm以下的施工環境。
針對不同的灌漿方法,所使用的灌漿順序也會有差別,例如建筑單位采用由上到下的分段灌漿法,灌漿順序就需要在巖層頂部鉆孔,利用設備提供壓力和漿液重力完成灌注。如果建筑單位采用的是一次性灌漿法,則需要把孔一次性鉆到底,再順著鉆孔的長度進行灌漿,這種方法只能在孔深在10米以內的孔進行灌漿,且只能在巖石裂縫小或透水小的情況下使用,否則必須采用分段法對不同壓力進行灌漿。但這種方法的缺陷就是不能從全方位保證施工質量,而且只是適合在巖層較為堅硬與巖層傾角小的地方使用。因此,根據實際情況因地制宜地選擇灌漿順序,對于提高灌漿質量也有積極幫助[2]。
灌漿施工完成后,還必須對灌漿質量進行觀察,并及時采取相應的養護管理措施。根據行業施工的相關要求,在灌漿完畢4周后,要進行壓水試驗,并取樣觀察凝固的灌漿材料是否出現膠結情況,以此來判定灌注質量。對帷幕和固結灌漿簧鉆都要取巖芯,并觀察膠結的情況,所有的檢查孔都要壓球的試驗,帷幕灌漿要檢查鉆孔的數量,要求按藏漿孔總數的百分之十布置,固結灌漿按百分之五布置。帷幕灌漿檢查孔徑應小于一百一十毫米,而固結灌漿檢查孔應小于一百四十毫米;三是在對鉆孔進行壓水試驗的時候,應該按照單孔壓永試驗操作規程來進行,一般情況下,可以分成三個壓力階段進行。但是,在試驗之前,應該用相當于一點五倍左右的設計水頭的壓力,來進行壓水的沖洗,從而獲取穩定的流量。當吸水率數值在規定范圍內,就說明灌袋符合要求[3]。
灌漿施工作為現階段一種常用的技術方式,對于切實提高水利水電建設質量有很好的幫助。但是在實際工作中也發現,灌漿施工的技術效果容易受到多方面因素的影響,包括漿液的配制質量、采用的灌漿方式等。這就要求建設單位在運用灌漿施工技術時,要強化質量控制意識,明確其施工技術要點,在各個環節中實行嚴格的質量管理策略,從源頭上杜絕灌漿質量隱患,確保水利水電工程的整體質量安全。
參考文獻
[1] 李麗麗,王玉新,侯立彥.灌漿施工技術在水利水電工程中的應用與剖析[J].城市建設理論研究:電子版,2012,(25):131-133.
[2] 王金梅.水利水電施工中灌漿施工技術的運用分析[J].科技研究,2014,(22):385.
[3] 彭春蓮,李英.水利水電工程灌漿施工技術控制與質量管理措施分析[J].城市建設理論研究,2014,(09):164-165.