吳國存 夏玉平
山東金海水利水電工程有限公司 山東聊城 252000
灌漿施工技術在水利水電建設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量的有效手段。因此,在水利水電工程建設中,首先要考慮灌漿過程,嚴格控制灌漿施工要點以及保證灌漿施工的質量[1]。在分析了灌漿在水利水電工程中的應用基礎上,總結了水利水電工程中常用的灌漿施工技術,以大壩基礎灌漿為例,從大壩分類、大壩灌漿工藝流程及大壩基礎灌漿工程施工質量控制方法,探討了該技術類型的相關灌漿施工處理技術。
水利水電工程灌漿工藝的主要應用功效是提高工程建筑地基的防滲能力,使其在面對水體侵蝕和沖刷的過程中表現出較高的穩定性和耐久性。在此環節,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噴射漿液,讓漿土重新排列,進而獲得固定形狀的固結體的過程;而帷幕灌漿則通過在巖土或土層縫隙中灌入漿液,打造連續阻水帷幕,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、質量檢查和驗收等階段[2]。
高壓噴射灌漿方法的應用原理是: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的質量。該施工技術在具體的實踐應用中,在增強施工的抗壓強度、水壩剪切效果等方面有著突出的表現,由于地面主要受到來自于上部的壓力,從而能夠有效的解決地面損害問題的出現。另外,該項施工技術的應用需要先進的設備材料來作為支撐,并且對施工區域的地質條件也有著嚴格的要求[3]。
為了提升灌漿施工的整體效果,施工單位應細化各項控制策略,高質量落實各項施工工序,為行業的穩步發展提供支持。第一,控制施工成本。施工人員通過施工工序的完善、施工質量的控制等,提高灌漿施工的整體效果,以控制各項施工成本。同時,應按照具體施工要求,細化各項勘察工作,合理選擇工程內容,避免灌漿設備及材料浪費。第二,控制施工質量。施工人員將基礎灌漿作為重點,通過孔洞質量的控制、鉆孔清潔方案的完善以及灌漿工程的落實等,避免漿液外冒現象。此外,對施工現場的各項數據進行記錄能有效提高水利水電工程灌漿施工效果。第三,控制環境成本。在施工中應重視環境保護,根據工程特點以及灌漿工序等,合理安排各項流程,避免施工廢棄物對工程環境造成影響。
鉆孔是帷幕灌漿施工環節最為基礎也是最重要的一項工序,鉆孔工作的有效性將會對后續的灌漿成果產生直接影響。鉆孔前,施工人員必須開展全面、細致的現場勘查,明確施工地點的實際情況,從而為制定針對性施工方案和提高鉆孔科學性做好充足準備。“回旋式鉆機+金剛石鉆頭”是最為常見的帷幕灌漿鉆孔工具組合之一,施工時也可使用硬質合金鉆頭來代替金剛石鉆頭。在鉆進工作中,施工人員需要重點關注不同類型鉆孔的鉆進方式、孔徑、孔位以及孔向。比如,基于獲取巖芯的標準確定先導孔與檢查孔孔徑,從而為開展取芯鉆提供輔助;終孔的孔徑應控制在56mm以下,而且實際孔位與設計位置的偏差不能超過5cm,理論與實際孔深的誤差也必須保證在0.5cm以內。灌漿孔應符合孔徑小、孔壁平、孔洞直、孔向準確等要求,還必須完成孔斜測量和孔底偏差控制[4]。
第一,分段灌漿法。該施工方法的順序為自上而下。在該方法的施工應用中,必須要保證鉆孔的一次性完成,并且在具體的操作當中,應當依據從上到下的順序分段開展,每個漿段的施工長度大約為3-5cm。必須要有效確保整個作業過程的連貫性,這樣可以較少灌漿施工過程中設備搬運的頻率,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,該方法在巖石強度較大等施工條件下的應用效果較為一般。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度來進行相應的操作。該方法主要適用于鉆孔深度較小條件下的灌漿作業,能夠更好的保證灌漿的成型效果。但是在透水性較差等環境下的作業效果較差[5]。
封孔前需依照相應標準結束灌漿,若處于常規地質條件下持續灌漿 1h,但規定壓力下的注入率小于1L/min時,可結束灌漿。若處于復雜地質條件或灌漿壓力低時,可適當延長灌漿時間。進入封孔階段,施工人員應該選擇使用新鮮水泥和全孔灌漿的方式封孔。此時,封孔所用的水泥水灰比應該為0.5。
對基礎灌漿的施工技術和應用方法做了較為詳細的分析,以大壩的基礎灌漿為例分析了基礎灌漿的工藝流程,并且總結了大壩基礎灌漿的特點,在此基礎上建立了大壩基礎灌漿質量檢測及控制的理論框架,闡述了大壩基礎灌漿的施工技術,為更好的完成水利水電工程相關建設,更有效地實施該技術,減少對運營的負面影響,推進基礎灌漿施工技術理念,有效改善水利水電工程建設中出現的問題,為其進一步發展提供了廣闊的前景。