水利工程施工中帷幕灌浆技术的作用

水利工程施工中帷幕灌浆技术的作用

【摘要】经济社会的快速发展,水利工程作为重要的基建设施发挥了巨大作用。同时,水利工程技术水平也在不断提升,其施工技术类型日渐成熟。但水利工程建设的复杂程度越来越高,特别是各类水工建筑施工,很容易因受水文地质条件影响而出现质量问题,而帷幕灌浆技术能够缓解并处理此类问题,同时能够提升建筑结构强度及稳定性。论文阐述了水利工程中帷幕灌浆技术的基本情况及主要优势,分析了水利工程施工中的帷幕灌浆技术运用的核心思路。

【关键词】水利工程;施工;帷幕灌浆技术;核心

1引言

大量水利工程建设给我国带来了良好可喜的社会效益。在水利工程当中,防渗工作非常重要,关乎工程成败。帷幕灌浆技术作为水利工程防渗处理的重要措施,在水利工程当中的应用较为广泛,能够较大限度降低渗透量、控制坝基渗流坡降等。但在水利工程建设期间,受多种因素影响,未能充分掌握帷幕灌浆技术应用的核心,对工程整体质量产生不利影响。所以,必须深入分析水利工程施工中的帷幕灌浆技术的运用核心,掌握帷幕灌浆技术优势及施工要点,进而规避容易出现的问题,提升水利工程总体施工质量。

2水利工程中帷幕灌浆技术概述

2.1基本情况

帷幕灌浆技术是将混凝土浆液注入岩体、土层中的裂缝、孔隙当中,形成连续性的阻水帷幕,降低水利工程渗流量、渗透压力,这种灌浆工程即为帷幕灌浆技术。具体应用过程中,主要使用地质钻机进行施工,然后对地层进行钻孔,形成帷幕钻孔。在水利工程中应用帷幕灌浆技术时主要使用水泥浆作为基础材料,然后向孔内进行高压灌注,提升水泥浆液的渗透性,在水泥浆凝固完成后形成水泥浆柱,与周边土层凝结到一起,形成高密实的防水帷幕,确保水利工程基岩防渗效果,更好地发挥水利工程整体价值。帷幕灌浆技术利用液压、气压、电化的方式将凝固的浆液注入岩土层中的软弱结构面,然后对岩土层进行挤压,形成强度高、抗渗透性好、稳定性强的新结构体,起到加固、防渗作用,有效提升水利工程地基不透水性、增加边坡、堤坝的稳定性,固化地基和恢复工程结构的整体性【1】。

2.2主要优势

2.2.1实用

在水利工程建设过程中帷幕灌浆技术应用得到了越来越多的关注,其应用能够有效提升工程施工效率。帷幕灌浆技术工艺简单、环境标准要求低,所涉及的设备较为常见。实际应用过程中需要在岩层、土层上打孔,然后将混凝土浆液灌注到事先钻好的孔内,待混凝土凝固后,岩层、土层当中会形成帷幕防水层。该技术的应用需要严格遵循标准规范及设计要求,依照工艺施工标准要求开展作业,能够有效提升水利工程整体质量,在实际实施期间,效果较为显著。

2.2.2安全

帷幕灌浆施工作业前要对水利工程现场进行全面分析,针对水文、地质情况进行勘察、测量,最终形成有效的分析报告。然后,组织相关人员以此为基础开展设计,在设计过程中将帷幕灌浆技术融入其中,从设计之初就为帷幕灌浆技术应用奠定基础。根据水利工程建设要求、设计方案确定有效的施工方案,依照水文地质条件确定帷幕灌浆工程厚度,降低水利工程建设过程中的安全风险,提升混凝土浇筑工程的安全性。

2.2.3经济

帷幕灌浆技术应用到水利工程建设当中,能够有效节约施工材料,减少各类设备、设施的投入。实际施工过程中主要原材料包括水泥、灰粉、添加剂,现场施工不需要大量作业人员,所需的人工成本相对较低,而且在工程前期可以通过相应的造价进行控制,将各类施工技术应用其中,从而大大提升企业的经济效益【2】。

3水利工程施工中的帷幕灌浆技术运用的核心思路

3.1测量放线

水利工程帷幕灌浆技术应用的根本在于钻孔的布置及其深度的确定,而这些都需要根据实际测量结果进行设计、确定。在开展水利工程作业时,可以使用全站仪进行测量放线,确定灌浆轴线,并收集各类工程基础性数据,确定具体的施工控制点。在测量设计过程中要与水利工程设计、监理主体进行有效沟通,明确相应的基准数据,并根据基准数据进行收集计算。具体钻孔测量计算时,要注意钻孔间的设计、钻孔与中轴线间位置的确定、施工作业面的高度,确定工程合理参数及钻孔布局,最大限度地提升帷幕灌浆施工技术应用成效。

3.2钻孔

帷幕灌浆技术应用时要在水利工程现场岩层、土层中进行钻孔,结合建设要求及设计标准选择满足施工标准的设备、设施,确保钻孔施工能够满足工程建设要求,钻孔工作作业质量会对帷幕灌浆质量产生影响,在实际钻孔前,需要精准定位钻孔位置,以轴线完成钻孔定位,进而采用专用的钻孔设备,进行钻孔工作,钻孔的同时可以采用罗盘仪加以辅助,矫正钻孔位置,固定钻孔设备,避免在钻孔过程中由于震动较大而导致钻头偏移。钻孔作业过程中要对装置加以固定,尽量减少误差,将其控制在合理范围中,注意控制钻孔质量,钻孔完成后要及时对其直径、深度、距离进行测量,保证钻孔误差不超标。当完成钻孔工作后要对孔内杂质进行清理,冲洗的目的在于对灌浆孔中的淤泥加以处理,避免灌浆时发生孔洞堵塞情况,保障灌浆的通畅性。清理完成后要及时进行检查,若钻孔内仍旧存在杂质的必须及时进行清理,清洗过程中要合理控制水压、风压,避免灌浆孔破坏及杂物残留。可以提前进行压水实验,对灌浆孔内部情况加以明确,确定灌浆孔是否满足水泥灌浆的施工需求【3】。

3.3压水试验

钻孔清洗完成后,要及时对其进行压水试验。具体试验时按照从上到下的顺序开展,从首个钻孔开始使用导管深入钻孔内,调整导管内水压,保持80%的灌浆压力持续20min,然后对水压试验情况每隔5min进行记录。一般帷幕压水试验与裂隙试验同时开展,为基岩透水性分析提供基础。

3.4灌浆

钻孔清洗完成后,要及时开展压水试验,根据实际需要开展灌浆施工。在帷幕灌浆技术中灌浆是较为核心的内容,其质量会直接影响水利工程建设质量。灌浆技术工艺有多种类型,在水利工程建设中较为常见的是循环式基岩灌浆,这种方式需要灌浆设备与孔底保持一定距离,作业顺序由底部到外部逐步完成。在进行浆液配制时,要结合水利工程作业标准确定浆液灰分比例。灌浆完成后要及时采用分段式压力灌浆方式对钻孔进行密封,确保外部水分不会渗透到钻孔内部。

3.5涌水问题处理

帷幕灌浆技术应用过程中可能出现涌水问题,当灌浆孔涌水压力超过一定标准时,需要选择特殊工艺进行灌浆。在灌浆前要对涌水水压、水量进行检查,然后根据实际情况确定灌浆过程中的各类参数,确保灌浆施工的整体稳定性。若实际涌水量较大,可以在浆液中掺入速凝剂,待灌浆凝固完成后即可开始闭浆处理,闭浆处理可以适当延长。

4结语

将帷幕灌浆工艺应用到水利工程建设中时,必须采取有效措施避免现场施工各种问题,最终保证帷幕灌浆质量满足设计标准要求。但由于不同类型的水利工程又存在着一定差别,因此,在实际施工过程中必须提前做好相应预案,建立高效、快速的反应机制,以确保水利工程帷幕灌浆施工中出现的各类问题能够及时解决。同时,积极引导、鼓励现场人员进行经验总结,通过不断创新,提升水利工程帷幕灌浆技术水平。

【参考文献】

【1】刘树国,梁金松.水电站大坝帷幕补强灌浆技术在涌水孔段的改进[J].四川水力发电,2019,38(5):141-143.

【2】曲兴伟.帷幕灌浆施工技术在水库大坝基础防渗处理中的应用[J].中国标准化,2019(18):146-147.

【3】方飞.帷幕灌浆施工技术与质量管控措施[J].河南水利与南水北调,2019,48(8):55-56.

作者:戚侠光 刘敏 单位:阜阳市水利工程公司