【摘要】針對帷幕灌漿技術(shù)的特征,分析了帷幕灌漿技術(shù)在水庫壩基防滲處理中的具體應(yīng)用策略。結(jié)合實際工程案例,對案例中帷幕灌漿技術(shù)的應(yīng)用方法進(jìn)行分析,再根據(jù)該案例的成功經(jīng)驗,介紹了帷幕灌漿施工中的質(zhì)量控制方法。以提高帷幕灌漿施工質(zhì)量,保證水庫壩基安全。
【關(guān)鍵詞】帷幕灌漿;水庫壩基;防滲處理
所謂帷幕灌漿技術(shù),就是在灌漿壓力的作用下,漿液克服各種阻力深入奧基巖孔隙內(nèi)部,進(jìn)而形成防滲帷幕,達(dá)到建筑物防滲、強化建筑物結(jié)構(gòu)質(zhì)量的目的。在當(dāng)前水利工程項目施工中,帷幕灌漿是一種常見的技術(shù)形式,并在提高水利工程建筑整體性能中發(fā)揮著重要作用。為進(jìn)一步帷幕灌漿技術(shù)的應(yīng)用方法,本文選取某一實際案例,對該技術(shù)的應(yīng)用策略進(jìn)行分析,希望對相關(guān)學(xué)者的研究有所幫助。
1、工程案例簡介
A水庫位于縣城越5.3km的位置,交通便利,是一個以發(fā)電、防洪、灌溉為主的綜合性水庫。水庫壩頂長度約為625m,寬度約為10m,壩頂高程近210m。大壩上游壩坡為1:1.75,下游壩坡1:1.5,整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性良好。在帷幕灌漿施工中采用懸掛式帷幕形式,軸線長度約為935m。
從該項目開展的帷幕灌漿施工效果來看,自帷幕灌漿施工處理之后,整個水庫壩基未出現(xiàn)嚴(yán)重的滲水事故。該結(jié)果說明,該工程所開展的帷幕灌漿技術(shù)是科學(xué)有效的,值得其他單位借鑒學(xué)習(xí)。
2、帷幕灌漿施工技術(shù)分析
2.1 基本施工流程
根據(jù)A水庫帷幕灌漿施工經(jīng)驗來看,其施工流程如圖1所示。
2.2 布置灌漿孔
(1)鉆孔設(shè)備:采用XY-1B型回鉆模式轉(zhuǎn)機
(2)鉆孔參數(shù)分析:采用φ91mm帷幕灌漿鉆孔,并在其終孔段進(jìn)行檢查,若檢查發(fā)現(xiàn)帷幕灌漿孔的注灰量等大于規(guī)定值,應(yīng)該根據(jù)施工要求相應(yīng)的增加鉆孔深度(一般在施工過程中,主要根據(jù)設(shè)計的防滲標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計值低于10Lu,確定終孔深度)。
(3)鉆進(jìn)方式:使用回鉆式鉆機配置金剛石鉆頭鉆進(jìn)。在持續(xù)的鉆進(jìn)過程中,根據(jù)沖洗液流量、鉆進(jìn)壓力等控制其參數(shù)。在每個孔段施工過程中及時并的鉆取巖芯資料,根據(jù)巖芯描述地質(zhì)資料。
(4)分段鉆孔段長
在該工程項目中,基巖接觸段灌漿段長度約為2~3m,在特殊情況下,可以按照±0.5m的方法進(jìn)行處理。
(5)孔位偏差
該工程項目中,鉆孔的孔位偏差始終小于等于10cm。在鉆進(jìn)過程中,需要根據(jù)監(jiān)理人員確認(rèn)的孔序、編號等統(tǒng)一施工,并能根據(jù)具體的施工要求進(jìn)行記錄。在施工過程中一旦發(fā)現(xiàn)塌孔、漏水等異常情況,需要做好記錄,并向監(jiān)理人員、業(yè)主等進(jìn)行匯報。
2.3 鉆孔沖洗與壓水試驗
在該工程中,對裂隙的沖洗需要到回水干凈之后才能結(jié)束。一般情況下,鉆孔沖洗的壓力為灌漿壓力的80%,但如果計算后發(fā)現(xiàn)該數(shù)值大于1.0MPa,則需要統(tǒng)一采用1.0MPa的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。
在裂縫清洗后,采用單點法進(jìn)行壓水試驗。壓水試驗的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)與裂縫沖洗的標(biāo)準(zhǔn)相同,但不能大于1.0MPa,其具體操作方法為:每3~5min測量壓入流量,并在4次時通過相關(guān)數(shù)據(jù),將最小值與最大值的差低于最終值的10%,則可使結(jié)束試驗,并將最終的流量值作為計算值。
2.4 帷幕灌漿施工
(1)壓力控制與選擇灌漿方法
灌漿壓力:試壓孔接觸壓力為0.3MPa,而隨著工程項目的開展,各段灌漿壓力會隨著鉆孔深度的增加而不斷提高。而從A水庫帷幕灌漿的施工經(jīng)驗來看,當(dāng)施工至第三段時,壓力升值最大值。而也有學(xué)者認(rèn)為,在灌漿過程中需要根據(jù)實際情況分別選擇以壓力為主的控制方式或以注入率為主的控制方式,確保能在短時間內(nèi)達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);而對于巖層透水性較低但結(jié)構(gòu)完整的,也需要將壓力作為主要的控制內(nèi)容,確保能在短時間內(nèi)達(dá)到施工要求,直到施工結(jié)束。
在灌漿過程中,采用孔口封閉、自上而下、孔內(nèi)循環(huán)的灌漿方式,保證射漿管與孔低之間的距離小于等于0.5m。
(2)漿液變換
根據(jù)我國相關(guān)規(guī)定,在配置灌漿漿液過程中,灌漿的水灰比需要從5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1等比級進(jìn)行配置。開灌的水灰比一般采用5:1的形式,從稀漿液到濃漿液,一級一級的變換。在保證灌漿壓力不斷的情況下,相應(yīng)的減少注入率,但不能改變水灰比。當(dāng)一級的漿液注入量超過300L或灌注時間大于30min,但是灌漿壓力的變化不明顯時,則需要選擇上一級濃度的漿液繼續(xù)進(jìn)行灌注施工。
(3)灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)
在最大壓力設(shè)計下進(jìn)行灌漿,當(dāng)結(jié)果顯示孔注入率小于等于1L/min時,再灌注30min即可結(jié)束灌漿。
(4)封口
在項目在考慮自身技術(shù)條件與施工環(huán)境后,采取全孔壓力灌漿封孔法,進(jìn)行漿液置換與壓力封孔。
2.5 施工質(zhì)量評價
該工程在檢查帷幕灌漿施工效果時,主要采取鉆孔壓水的試驗方法,共設(shè)置15個檢查孔。檢查結(jié)果顯示,15個檢查孔中,透水率最大孔所顯示的數(shù)據(jù)為4.36Lu,最小值為0.8Lu,滿足設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)中“小于5.0Lu”的要求,說明本次施工達(dá)到了既定目標(biāo)。
3、帷幕灌漿施工質(zhì)量控制措施
結(jié)合上文工程項目的實踐經(jīng)驗,建議相關(guān)單位在開展帷幕灌漿施工過程中,重點從以下幾方面進(jìn)行帷幕灌漿的施工質(zhì)量控制:
3.1 做好施工準(zhǔn)備工作
(1)設(shè)備布置。由于本次帷幕灌漿施工的施工軸線較長,并且在施工過程中必須要開展Ⅰ序孔施工,并且只有在Ⅰ序孔施工結(jié)束之后,才能開展Ⅱ序孔施工。針對這種特殊的施工要求,該項目采取分段施工的方法,即每臺鉆機分別配置3個Ⅰ序孔,保證了所有鉆機都能同時移動,方便開展統(tǒng)一的施工工序安排。
(2)設(shè)置供水系統(tǒng)
在帷幕灌漿施工中,水資源的供應(yīng)十分重要。因此該工程在施工準(zhǔn)備階段,將供水系統(tǒng)作為準(zhǔn)備階段的重要內(nèi)容:沿施工軸線設(shè)置管道,并根據(jù)施工設(shè)備的數(shù)量,采用φ127普通鋼管進(jìn)行連接,并以20m為界限設(shè)置出水閥;為更好的滿足施工過程中的水源供給要求,該項目于水源處設(shè)置一臺水泵機,就有效的滿足了整個施工過程對水資源的要求。
3.2 原材料施工組織
為保證原材料質(zhì)量能滿足帷幕灌漿施工質(zhì)量管理的要求,該項目施工單位借助自身社會聲望良好的優(yōu)勢,與相關(guān)單位之間建立了良好的伙伴關(guān)系,確保能通過較低的價格獲取高質(zhì)量原材料,省去了傳統(tǒng)工程項目施工中大規(guī)模進(jìn)行市場調(diào)查、分析的步驟,保證了施工工期。在原材料進(jìn)場前,指派技術(shù)人員對原材料質(zhì)量進(jìn)行檢查,檢查合格后允許入場。所有原材料均堆放至制定位置,并由專業(yè)人員管理;施工原材料的所有出庫信息均由管理人員統(tǒng)計,并定期將原材料出庫情況上報給監(jiān)理人員、業(yè)主,避免浪費現(xiàn)象發(fā)生。
3.3 人員組織安排
該工程項目在灌漿施工中采取兩班制度,全天24h不間斷施工,每班的工作時間為12h。在鉆孔施工中,由于對人員的需求量較低,因此每臺鉆機至配備固定技工與普工共2人(在有特殊要求時可以配置一名固定人員)。整個施工過程中,全體施工人員在項目經(jīng)理與技術(shù)人員的統(tǒng)一指揮下完成施工,實現(xiàn)了整個工程項目的有序施工。
4、結(jié)束語
主要研究了帷幕灌漿技術(shù)在水利工程項目中應(yīng)用的相關(guān)問題,并結(jié)合實際工程案例,對該技術(shù)的具體應(yīng)用措施進(jìn)行分析??傮w而言,在水利工程項目施工中應(yīng)用帷幕灌漿技術(shù),應(yīng)該做到具體問題具體分析,能根據(jù)工程項目的要求選擇相應(yīng)的施工技術(shù),為獲得更好的施工效果奠定基礎(chǔ)。
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作者簡介;羅洪華:1956年、男、貴州習(xí)水人,漢族、本科學(xué)歷、現(xiàn)任高級工程師,主要從事水工建筑施工方面的工作。