佟艷輝
(遼寧水利土木工程咨詢有限公司,沈陽(yáng) 110000)
關(guān)于水利工程中基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)的有效運(yùn)用分析
佟艷輝
(遼寧水利土木工程咨詢有限公司,沈陽(yáng) 110000)
隨著時(shí)代的進(jìn)步,我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)越來(lái)越完善,水利工程項(xiàng)目也越來(lái)越多。但是在水利工程施工過(guò)程中,也會(huì)遇到許多問(wèn)題,比如水利設(shè)施地基不穩(wěn)定等。在遇到這類問(wèn)題時(shí),就可以采用基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)。文章介紹了基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù),說(shuō)明了基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程施工前的預(yù)備工作和具體的施工工藝,并分析了基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用和質(zhì)量控制。
水利工程;基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù);施工工藝;應(yīng)用
水利工程是我國(guó)重點(diǎn)建設(shè)的工程項(xiàng)目之一,而地基穩(wěn)固牢靠是水利工程建設(shè)最基本的要求,所以在水利工程施工時(shí)對(duì)地基的處理要十分謹(jǐn)慎。利用基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù),可以穩(wěn)固水利工程的地基,加強(qiáng)水利工程的防震能力、抗沖擊能力以及防滲漏能力,保證水利工程的穩(wěn)定性。
基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)指的是將各種原材料以一定的配比混合在一起,攪拌均勻,形成漿料,然后利用高壓設(shè)備將這種混合漿料壓入到地基當(dāng)中,填充地基當(dāng)中的裂縫,加固地基,提高地基的穩(wěn)定性,并防止水分滲漏的施工技術(shù)?;A(chǔ)灌漿施工技術(shù)主要包括壓密灌漿施工技術(shù)、滲透擴(kuò)散灌漿施工技術(shù)以及劈裂灌漿施工技術(shù)3種,在實(shí)際的施工過(guò)程中,為了達(dá)到更好的灌漿效果,往往不止使用一種灌漿施工技術(shù),而是將多種灌漿施工技術(shù)結(jié)合使用。
2.1 基礎(chǔ)灌漿施工前的預(yù)備工作
施工前的準(zhǔn)備工作是保證基礎(chǔ)灌漿施工順利進(jìn)行的基礎(chǔ),所以必須要確保準(zhǔn)備工作充分。
在基礎(chǔ)灌漿施工開始之前,需要有專門的技術(shù)人員前往施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘測(cè),重點(diǎn)勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況、水文情況以及天氣情況等,防止在施工開始之后出現(xiàn)一些突發(fā)性事件,比如泥石流、山體崩塌等地質(zhì)災(zāi)害,此外,還需要關(guān)注地基附近的地下水以及巖石,在對(duì)地基進(jìn)行施工時(shí),地下水的流動(dòng)或者巖石的滲水性等都會(huì)對(duì)地基的施工質(zhì)量造成一定的影響,所以需要在施工前就將這些因素勘測(cè)清楚,找到解決方法,盡量減輕這些因素對(duì)施工質(zhì)量造成的影響[1]。
如果需要進(jìn)行大型基礎(chǔ)灌漿施工,那在施工前必須要先進(jìn)行演練。施工前,先計(jì)算灌漿的漿料配比、灌漿壓力、深度、距離以及用量,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式對(duì)這些經(jīng)過(guò)計(jì)算的方案進(jìn)行測(cè)試,選出最佳方案。由于這是大型基礎(chǔ)灌漿施工,所以最優(yōu)方案的選擇可以在很大程度上減少資源的浪費(fèi),節(jié)約施工成本,提高灌漿質(zhì)量,降低施工的風(fēng)險(xiǎn)。
2.2 水利工程基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)實(shí)施步驟
2.2.1 機(jī)械鉆孔
鉆孔開始之前要先準(zhǔn)備好相應(yīng)的鉆孔設(shè)備,并且要預(yù)先設(shè)定好測(cè)量基線,確認(rèn)鉆孔的準(zhǔn)確位置。鉆孔設(shè)備一般選用具有硬質(zhì)合金鉆頭或者金剛石鉆頭的設(shè)備,可以使得鉆孔的誤差降低。
2.2.2 清理孔洞
在鉆孔完成以后,需要對(duì)新鉆的孔洞進(jìn)行清理。清理時(shí),要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,選擇合適的清理設(shè)備,比如可以選用旋轉(zhuǎn)式高壓噴鉆機(jī)對(duì)孔洞進(jìn)行清理,利用旋轉(zhuǎn)式的高壓水流對(duì)孔洞進(jìn)行噴射,使得孔洞內(nèi)部的巖石碎屑和泥土坯等雜物被高壓水流完全沖出孔洞外。
2.2.3 選擇適當(dāng)?shù)墓酀{方法進(jìn)行灌漿
基礎(chǔ)灌漿方法主要有壓入式灌漿和循環(huán)式灌漿兩種。
壓入式灌漿指的是通過(guò)高壓的方式將漿料直接強(qiáng)壓入孔洞或地層縫隙中去[2]。這種灌漿方法在裂縫較大時(shí)具有較高的灌漿效率,但是如果孔洞太深或者裂縫較小時(shí),壓入式灌漿容易將某些小型裂縫堵塞,使得裂縫內(nèi)部并沒(méi)有得到有效地填充,滲水性還是比較強(qiáng)。
循環(huán)式灌漿是指當(dāng)灌注的漿料過(guò)量時(shí),地層中的裂縫吸收已經(jīng)達(dá)到飽和,可以通過(guò)架設(shè)一條額外的管道將過(guò)量的漿料重新運(yùn)輸?shù)綌嚢铏C(jī)里,實(shí)現(xiàn)原料的循環(huán)使用。循環(huán)式灌漿技術(shù)中,漿料經(jīng)過(guò)壓力灌輸、在地層中擴(kuò)散、多余的被回收等幾項(xiàng)步驟,使得漿料一直處于運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,保持漿料的活性,防止?jié){料中的顆粒物發(fā)生沉積,提高漿料的均勻性,從而提高了灌漿的質(zhì)量[3]。
2.2.4 封孔
在基礎(chǔ)灌漿完成以后,還需要對(duì)著孔洞洞口進(jìn)行一次壓力灌漿,將孔洞封好。
2.3 基礎(chǔ)灌注施工注意事項(xiàng)
1)施工前應(yīng)該做好充分的準(zhǔn)備,保證施工能夠穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行,最好準(zhǔn)備好備用設(shè)備以及備用電源等,一旦設(shè)備出現(xiàn)故障或者出現(xiàn)停電事故能立即切換過(guò)來(lái)。
2)施工前要計(jì)算好注漿的最佳時(shí)間,既要保證注漿的質(zhì)量又要保證注漿的效率。
3)在注漿過(guò)程中要注意注漿管道的防護(hù)措施,防止管道被破壞。
4)注漿時(shí)要嚴(yán)格控制注漿過(guò)程中的各個(gè)可控因素,比如注漿的壓力、漿料的配比、注漿的流量等等。
注漿結(jié)束以后要對(duì)管道的兩端進(jìn)行封堵,防止?jié){料外冒,影響注漿效果。
3.1 混凝土裂縫填充灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用
混凝土裂縫填充灌漿施工技術(shù)是水利工程施工中使用頻率最高的施工技術(shù)之一,因?yàn)榛炷亮芽p填充灌漿施工技術(shù)不僅可以提高水利工程地基的承載能力和抗沖擊能力,還能有效防止水分的滲漏,對(duì)地基造成破壞[4]?;炷亮芽p填充灌漿施工技術(shù)最開始是在城市建筑工程當(dāng)中被廣泛運(yùn)用,慢慢地隨著施工經(jīng)驗(yàn)的不斷豐富,混凝土裂縫填充灌漿施工技術(shù)已經(jīng)不僅僅在城市建筑工程中受到重視,還在水利工程領(lǐng)域占據(jù)著重要地位?;炷亮芽p填充灌漿施工技術(shù)在水利工程中應(yīng)用時(shí)要注意以下3點(diǎn):①需要理解混凝土裂縫填充灌漿技術(shù)的原理?;炷亮芽p填充灌漿是在高壓設(shè)備的作用下,將具有水溶性的高分子化學(xué)材料直接灌注到地層的裂縫當(dāng)中,由于地層當(dāng)中有許多裂縫,那么肯定具有一定的滲透性,裂縫中會(huì)殘留有一定的水分,當(dāng)水溶性的高分子化學(xué)材料遇到裂縫中的水時(shí),會(huì)快速分散、膨脹并固結(jié)使得裂縫得到填充,加強(qiáng)地層的防滲漏性能;②要選擇合適的灌漿原料,比如水泥、丙烯酰胺、聚氨酯等水溶性比較強(qiáng)的原料;③根據(jù)裂縫的形狀和尺寸大小來(lái)確定基礎(chǔ)灌漿技術(shù)的選擇。比如局部地區(qū)均勻分布的網(wǎng)狀裂縫,可以在部分開挖V型槽,然后使用水泥進(jìn)行灌注,使其完全填充。
3.2 無(wú)塞灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用
無(wú)塞灌漿施工技術(shù)是一種從上到下的灌漿方法,這種灌漿施工技術(shù)可以不用等待上部分的漿料凝固就可以直接進(jìn)行下一步的灌注,節(jié)省了大量的施工時(shí)間,提高了施工效率,而且還能使?jié){料循環(huán)利用,所以受到人們的關(guān)注,并廣泛應(yīng)用于水利工程領(lǐng)域。無(wú)塞灌漿施工技術(shù)在水利工程中的運(yùn)用要注意以下5點(diǎn):①在鉆孔時(shí)要嚴(yán)格控制好鉆孔的長(zhǎng)度和寬度。鉆孔的長(zhǎng)度不能超過(guò)250cm,寬度不能超過(guò)75mm。鉆孔完畢之后需要對(duì)孔洞進(jìn)行清理,將其中的雜物排出孔洞;①漿料的制備要控制含水量。無(wú)塞灌漿施工技術(shù)所使用的漿料主要成分是水泥、煤灰、水分和添加劑等,將這幾種主要材料以一定的比例混合得到漿料,其中,尤其需要注意水分的含量,要控制其在30%左右。漿料配制好以后,要妥善保管好,防止其吸收空氣中的水分或接觸其他雜物,影響灌漿質(zhì)量;③注漿管道的選擇。無(wú)塞灌漿施工技術(shù)所使用的注漿管道一般是密閉的鋼管,然后將注漿孔洞的內(nèi)壁與注漿鋼管外壁之間的空間用作漿料回收管,使?jié){料能循環(huán)使用;④開始灌漿時(shí)要注意漿料回收管道的設(shè)立,使得漿料能循環(huán)利用,節(jié)約資源;⑤換孔灌注。當(dāng)一個(gè)灌漿孔已經(jīng)灌漿完成,需要一段時(shí)間,孔洞內(nèi)的漿料才能凝固,所以為了縮短施工時(shí)間,充分利用時(shí)間,可以對(duì)下一個(gè)孔洞進(jìn)行灌漿施工,這樣既可以縮短施工時(shí)間、提高灌漿效率,還能使得前一個(gè)灌漿孔洞中的漿料能完全凝固,提高灌漿的質(zhì)量[5]。
3.3 誘導(dǎo)灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用
誘導(dǎo)灌漿施工技術(shù)是指在水利工程施工過(guò)程中,根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況以及工程設(shè)計(jì)的要求,設(shè)計(jì)出既能加固水利工程基礎(chǔ)設(shè)施又能有效防止水分滲漏的帳幕工程,同時(shí)還需要配套的漿料控制工程,這樣既可以達(dá)到加固水利設(shè)施、防止?jié)B漏的目的,又可以有效節(jié)約漿料資源,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
4.1 施工成本控制
將合理的施工技術(shù)應(yīng)用到水利工程當(dāng)中的目的肯定是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。而提高經(jīng)濟(jì)效益最有效的方式就是降低施工的成本,同時(shí)減少施工過(guò)程中的資源浪費(fèi)[6]。所以這就需要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,選擇合理的施工工藝,控制好施工過(guò)程中的技術(shù)參數(shù),以最優(yōu)的方案設(shè)計(jì)灌漿施工,充分利用資源,盡可能地減少資源浪費(fèi),避免不必要的損失,降低施工成本。
4.2 環(huán)境成本控制
在基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用中,需要注意對(duì)環(huán)境的影響。因?yàn)樽匀画h(huán)境有時(shí)非常脆弱,破壞環(huán)境十分容易,但是對(duì)于環(huán)境的治理卻需要花費(fèi)數(shù)倍于犧牲環(huán)境所得到的資金,所以在施工過(guò)程中一定要留心周圍環(huán)境的變化,最主要是關(guān)注以下3個(gè)方面:①施工污染物的排放,包括施工粉塵、施工污水、有害氣體等,盡量減少污染物對(duì)地下水或者空氣的污染;②施工作業(yè)時(shí)所產(chǎn)生的噪音,包括機(jī)械設(shè)備運(yùn)作時(shí)產(chǎn)生的敲擊聲、爆破聲、運(yùn)輸車輛過(guò)往的噪音等,避免影響周圍居民的正常作息;③對(duì)周圍動(dòng)植物生存的影響,施工時(shí)要盡量避免對(duì)于周圍生態(tài)系統(tǒng)的破壞[7]。
4.3 施工質(zhì)量控制
基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)的質(zhì)量控制主要包括漿料注入的能力以及凝固后的加固防滲能力,質(zhì)量控制的最終目標(biāo)需要根據(jù)水利工程的實(shí)際情況和工程設(shè)計(jì)所提到的要求來(lái)確定?;A(chǔ)灌漿施工技術(shù)施工質(zhì)量具體控制方式有以下3點(diǎn):①根據(jù)應(yīng)力學(xué)及吸附動(dòng)力學(xué)等各相關(guān)學(xué)科的定理公式制定出相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo),控制好施工質(zhì)量;②根據(jù)所制定的技術(shù)指標(biāo)合理選擇灌漿所要用的原料,并協(xié)調(diào)施工原材料、施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境與所選擇的施工技術(shù)之間的關(guān)系;③在灌漿結(jié)束之后的1個(gè)月內(nèi),要做好灌漿部分的維護(hù)工作,并做壓水實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)標(biāo)才能確認(rèn)灌漿質(zhì)量合格[8]。
基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)是水利工程施工中常用的施工技術(shù)之一,它具有施工成本較低、灌漿操作簡(jiǎn)單、灌漿效果好、灌漿效率高等優(yōu)點(diǎn),所以將基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)應(yīng)用到水利工程施工當(dāng)中,既可以提高水利工程基礎(chǔ)設(shè)施的承受能力,又可以加強(qiáng)水利工程基礎(chǔ)設(shè)施的防滲漏能力?;A(chǔ)灌漿技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用主要包括3種方式:混凝土裂縫填充灌漿施工技術(shù)、無(wú)塞灌漿施工技術(shù)以及誘導(dǎo)灌漿施工技術(shù),每一種都有其適用的施工條件與優(yōu)點(diǎn)。在進(jìn)行水利工程施工時(shí),要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,合理地選擇灌漿施工技術(shù),嚴(yán)格控制好灌漿質(zhì)量,為水利工程基礎(chǔ)設(shè)施的安全穩(wěn)定做保障。
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1007-7596(2016)11-0106-03
2016-10-22
佟艷輝(1981-),男,遼寧朝陽(yáng)人,工程師,研究方向?yàn)樗姽こ獭?/p>
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