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水利工程中帷幕灌漿施工技術(shù)研究論文
摘要：國家的興旺發(fā)達(dá)離不開基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，而水利工程作為基礎(chǔ)性的經(jīng)濟(jì)民生建筑，會(huì)直接對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及社會(huì)穩(wěn)定造成巨大影響，同時(shí)水利工程建設(shè)水平也間接性的反映出當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平。隨著我國對(duì)水資源開發(fā)利用的深入，可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為了水資源開發(fā)利用的核心要點(diǎn)，加之水利工程項(xiàng)目數(shù)量以及規(guī)模的不斷擴(kuò)張，如何提高水利工程防滲施工水平，保證水利工程整體的穩(wěn)定運(yùn)行顯得十分重要。因此文章主要針對(duì)水利工程施工中，帷幕灌漿施工技術(shù)進(jìn)行簡要分析。
關(guān)鍵詞：帷幕灌漿；水利工程；施工；技術(shù)
水利工程建筑以及水庫工程建筑長期受到水的侵蝕和沖刷，結(jié)構(gòu)會(huì)受到一定的破壞，因而容易出現(xiàn)滲漏問題。無論是那一部分發(fā)生滲漏都會(huì)對(duì)工程的整體穩(wěn)定和安全造成影響。因而防滲工程是整個(gè)工程中最為重要的，目前的技術(shù)條件下，最常用的防滲施工技術(shù)即帷幕灌漿技術(shù)，該技術(shù)操作性、實(shí)用性以及安全性較高，且防身效果良好。下面便針對(duì)水利工程中帷幕灌漿技術(shù)的相關(guān)施工工藝及要點(diǎn)進(jìn)行簡要敘述。
1帷幕灌漿施工工藝
預(yù)先按照一定的比例配制好漿液并通過相應(yīng)的設(shè)備關(guān)注到土層孔隙、裂隙以及巖體中，令漿液形成連續(xù)帷幕，以達(dá)到阻水、減滲、降低滲透壓的作用，該施工技術(shù)便是帷幕灌漿技術(shù)。由于灌漿帷幕底部深入不透水層，上部則同水庫壩體或混凝土閘底板相連接，因而可以有效阻止地下水的滲透，或者降低地下水對(duì)工程技術(shù)的侵蝕，以確保水利建筑的穩(wěn)定。除此之外，防水帷幕同下游排水體系聯(lián)合起來，還可以有效減少滲透水流對(duì)水閘、大壩的影響。因而從帷幕灌漿技術(shù)發(fā)明以來，得到了水利工程施工領(lǐng)域的廣泛的任何，作為最重要的基礎(chǔ)防滲技術(shù)一直沿用至今，并在不斷的實(shí)踐中得以完善。其施工主要有四個(gè)步驟：設(shè)置灌漿孔→成孔以及清孔→灌漿→密封孔洞處理。
2施工要點(diǎn)
施工前需要全面勘查施工現(xiàn)場，采集施工區(qū)域的地質(zhì)信息以及水文信息。并確定適宜的施工方案，鉆孔主要采用小口徑鉆入，并結(jié)合實(shí)際情況確定灌漿工藝流程。
2.1灌漿孔
灌漿前需要進(jìn)行灌漿孔的設(shè)置，設(shè)置灌漿孔需要嚴(yán)格依照工程設(shè)計(jì)要求，一般孔距為3m，但依照實(shí)際需要可以對(duì)孔位進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，但需經(jīng)監(jiān)理工程師準(zhǔn)許，同時(shí)確保灌漿孔偏移量小于10cm。同時(shí)鉆孔過程中需要進(jìn)行詳細(xì)的記錄工作，尤其對(duì)孔位的調(diào)整記錄必須清晰記錄，以便于后期審查。安裝完鉆機(jī)后需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行試運(yùn)行，以檢查設(shè)備性能是否完好、設(shè)備狀態(tài)是否滿足施工需要。此外，鉆進(jìn)過程中還需要多次對(duì)灌漿孔的孔斜進(jìn)行檢測。一般情況若灌漿孔為30m以下孔，則每10m檢測一次孔斜，若孔深大于30m則需要每隔5m進(jìn)行一次孔斜檢測，尤其前20m時(shí)，孔斜測試非常重要。
2.2灌漿的長度
分段施工、分層灌漿是目前水利工程灌漿施工應(yīng)用最為廣泛的，因此灌漿前需要對(duì)灌漿段進(jìn)行合理的設(shè)置、劃分，確定最科學(xué)的灌漿段長度，保證施工誤差可控，并確保誤差低于30cm。除此之外，若遇到特殊地質(zhì)，應(yīng)當(dāng)對(duì)灌漿段長度進(jìn)行調(diào)整，例如遇到巖溶地質(zhì)，則應(yīng)當(dāng)令灌漿段小于3m。
2.3鉆孔以及沖洗
依照設(shè)置好的灌漿孔位置，沿井筒中心線的方向，設(shè)置三排帷幕灌漿孔，設(shè)計(jì)孔深為14.6m，采用直徑為108mm的鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)，并在孔口位置設(shè)置θ89mm的法蘭盤。灌漿孔成孔后，以壓力水進(jìn)行沖洗，清除孔內(nèi)沉渣，沖洗時(shí)間根據(jù)實(shí)際情況確定，通常都是在回水清澈后再?zèng)_洗約10min。導(dǎo)孔作為帷幕灌漿施工中一道必不可少的工序，應(yīng)該得到足夠的重視，對(duì)返水情況良好的孔段進(jìn)行簡單的壓力處理。
2.4灌漿
灌漿施工是最為關(guān)鍵的工序之一，需要關(guān)注兩個(gè)方面的內(nèi)容，一是施工材料。在進(jìn)行帷幕灌漿施工時(shí)，需要結(jié)合工程設(shè)計(jì)要求以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工材料的選擇，在該工程中，以普通硅酸鹽水泥摻入Ⅱ級(jí)粉煤灰，充分混合后作為灌漿材料。如果在施工中遇到斷層或者巖溶區(qū)域，則需要在水泥漿內(nèi)加入相應(yīng)的外加劑或者其他混合料，并做好記錄和上報(bào)工作；二是施工方法。通常情況下，帷幕灌漿施工采用的都是自下而上的作業(yè)方式，該工程共設(shè)置兩排帷幕孔，需要先對(duì)下游排孔進(jìn)行施工，然后施工上游排孔，依照設(shè)計(jì)施工方案，將每一排帷幕孔分為三序，依次進(jìn)行施工作業(yè)。當(dāng)同一排帷幕線上相鄰的兩個(gè)先序孔深入到基巖以下15m左右時(shí)，才能夠?qū)罄m(xù)孔進(jìn)行施工。該工程采用的是孔口封閉、孔內(nèi)循環(huán)的帷幕灌漿法，以鉆桿作為射漿管，依照設(shè)計(jì)要求延伸到指定深度，將其與孔底的距離控制在50cm以內(nèi)。在灌漿作業(yè)過程中，如果出現(xiàn)特殊情況，如冒漿、漏漿等，則應(yīng)該及時(shí)采取相應(yīng)的應(yīng)急措施，并制定切實(shí)有效的處理方案，經(jīng)監(jiān)理工程師審批確認(rèn)后，才能繼續(xù)施工。
3施工難點(diǎn)及處理方案
帷幕灌漿施工中常常遇到一些施工難點(diǎn)，這些問題需要施工人員及時(shí)予以處理，以免對(duì)整個(gè)灌漿施工質(zhì)量造成影響。
3.1灌漿中斷及其處理方案
灌漿中斷時(shí)帷幕灌漿中最為常見的問題，由于受到客觀及主觀因素的影響，不得不中斷作業(yè)，例如機(jī)械故障、停電以及灌漿管受堵等，而且灌漿作業(yè)一旦中斷，極易影響帷幕質(zhì)量。針對(duì)這一問題可以采取以下方法予以解決。首先選擇規(guī)格達(dá)標(biāo)以及質(zhì)量良好的灌漿管材，并在施工前和施工過程中對(duì)管材進(jìn)行定期檢查，杜絕管道堵塞、破損以及接口不牢等問題；其次利用運(yùn)行穩(wěn)定、功率輸出滿足施工要求的灌漿泵，做好泵機(jī)的日常養(yǎng)護(hù)，并在每次灌漿后清洗灌漿泵；另外施工過程中及時(shí)校對(duì)核驗(yàn)灌漿壓力表，保證灌漿壓力達(dá)到帷幕灌漿施工要求，且壓力穩(wěn)定；最后定期檢修電力系統(tǒng)，以避免由于停電而中斷灌漿。若施工中發(fā)生灌漿中斷，施工人員應(yīng)當(dāng)保持冷靜，及時(shí)找尋灌漿中斷問題發(fā)生的原因并予以排查，縮短中斷時(shí)間，盡快恢復(fù)作業(yè)。
3.2串漿及其處理方案
由于巖層孔隙較多，因而灌漿孔之間可能存在連通通道，在灌漿過程中，漿液可能會(huì)從其他灌漿孔流出，這便是串漿問題。針對(duì)這一問題若條件允許可以在每一個(gè)灌漿孔處都設(shè)置灌漿泵，但實(shí)際施工中大多會(huì)利用灌漿塞對(duì)漏漿、串漿的鉆孔進(jìn)行封堵。
3.3固管及其處理方案
由于漿液會(huì)在一定條件下產(chǎn)生膠結(jié)凝固現(xiàn)象，因此帷幕灌漿中常常會(huì)發(fā)生固管現(xiàn)象。其主要愿意在于漿液在壓力作用下會(huì)失水，加之水泥水化熱令漿液凝結(jié)時(shí)間縮短，而射漿管若離孔壁距離過下，那么漿液循環(huán)受堵也同樣會(huì)在管口凝結(jié)。針對(duì)這一問題，可以將孔口封閉器換成回旋式封閉期，并定期活動(dòng)灌漿管，令漿液不易于凝結(jié)。對(duì)漿液濃度金進(jìn)行定期檢測，漿液濃度過大則及時(shí)進(jìn)行稀釋，保證回漿量＞15L/min。
4結(jié)束語
通過上述分析，可以看出，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，我國水利工程建設(shè)進(jìn)程也不斷推進(jìn)。作為影響國民經(jīng)濟(jì)的核心基礎(chǔ)設(shè)施，水利工程對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)及社會(huì)的穩(wěn)定影響深遠(yuǎn)。但是由于我國現(xiàn)代化水利事業(yè)起步較晚，在某些施工技術(shù)以及施工工藝上較國際先進(jìn)水平仍舊有所欠缺，但隨著不斷的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，我國水利施工技術(shù)水平也有了很大的提升。其中樹立工程滲漏問題通過有效的防滲施工技術(shù)得到了有效解決。帷幕灌漿技術(shù)作為相對(duì)簡便有效的施工方法，有效降低了滲漏危害，保證水利工程的安全穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)一步推進(jìn)了我國水利工程事業(yè)的發(fā)展。
作者:王文海 單位:青岡縣水務(wù)局
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