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        水利工程帷幕灌漿施工技術(shù)探討

        2018-03-03 03:28:50裴俊彪
        科學(xué)與財(cái)富 2018年1期
        關(guān)鍵詞:孔段速凝劑壓水

        摘要:水利工程中的帷幕灌漿施工是一項(xiàng)隱蔽的工程,亦是水工建筑物防滲防漏的基本施工技術(shù),其能夠有效的控制基礎(chǔ)滲流梯度,減小地基揚(yáng)壓力。文章主要就水利工程中帷幕灌漿施工過程中的技術(shù)控制進(jìn)行探討。

        關(guān)鍵詞:帷幕灌漿;地質(zhì)缺陷孔段;特殊孔段;質(zhì)量管控

        一、帷幕灌漿在巖石基礎(chǔ)中的應(yīng)用

        帷幕灌漿技術(shù)通過在靠近上游迎水面的壩基和壩肩內(nèi),設(shè)置一道貫穿壩基壩肩的連續(xù)防滲幕墻,以此保證其可以連續(xù)防滲。該技術(shù)是降低壩基滲流量,減少壩底滲透壓力,以此確保壩體基礎(chǔ)擁有穩(wěn)定安全的滲透性的必要措施。帷幕灌漿的深度主要由壩體的作用水頭及地質(zhì)條件等確定,有些工程的帷幕深度可以達(dá)到百米以上,這是固結(jié)灌漿所不能抵達(dá)的深度。在施工中,單孔灌漿是比較常用的手段,所需灌漿壓力比較大。

        二、灌漿帷幕的位置

        灌漿帷幕的位置,應(yīng)該以大壩形式及其基礎(chǔ)應(yīng)力狀況為參考。

        1、混凝土重力壩

        在混凝土重力壩中,盡可能的使灌漿帷幕的位置靠近大壩的上游面,這樣有利于降低揚(yáng)壓力。正常情況下,帷幕中心線的位置多設(shè)在與上游壩踵相距0.06倍壩前最大水深~0.1倍壩前最大水深的部位,或在0.1倍壩底寬度附近的部位。帷幕灌漿的施工可以在上游壩面底部或是灌漿廊道中進(jìn)行。

        2、拱壩

        由于拱壩的基礎(chǔ)底寬通常僅為壩高的15%~40%,在設(shè)計(jì)拱壩時(shí),上游壩踵常會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力,為防止破壞帷幕的位置需設(shè)在壓應(yīng)力應(yīng)力區(qū)之內(nèi)。

        重力拱壩帷幕的設(shè)置原則可參考混凝土重力壩的設(shè)置要求。

        3、土壩和堆石壩

        此類壩體,根據(jù)壩內(nèi)防滲體的位置而確定灌漿帷幕的位置,無(wú)論是設(shè)置在壩的上游面處還是壩的基礎(chǔ)中部,都需要帷幕本身與防滲體緊密連接,以確阻水的有效性。

        4、混凝土面板堆石壩

        一般沿趾板中心線布置灌漿帷幕。

        三、地質(zhì)缺陷孔段施工的技術(shù)措施

        1、攝像檢查

        為了檢查在施工過程中出現(xiàn)過掉鉆、塌孔、無(wú)壓無(wú)回大漏漿的孔段是否屬于地質(zhì)缺陷,需要進(jìn)行一定的認(rèn)定工作。根據(jù)工程需要和文件要求,對(duì)此類特殊孔段進(jìn)行數(shù)字?jǐn)z像檢查孔內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造情況。在鉆孔過程中未出現(xiàn)掉鉆等異常情況,但是吸漿量異常巨大卻仍未明顯改善吸漿率和灌漿壓力的孔段,亦需要對(duì)孔內(nèi)進(jìn)行攝像檢查。

        2、壓水試驗(yàn)

        地質(zhì)缺陷孔段的初灌、復(fù)灌前均需要進(jìn)行壓水試驗(yàn),一般采用簡(jiǎn)易壓水。復(fù)灌開灌水灰比依據(jù)復(fù)灌段的壓水透水率而確定。

        3、復(fù)灌、待凝、摻加速凝劑。

        為了達(dá)到帷幕厚度的有效形成、避免材料浪費(fèi)的目的,在復(fù)灌階段,采取以下措施:

        (1)、在有大量漏漿情況的孔段,根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)的結(jié)果,加入適量的速凝劑,如3%~5%的氯化鈣或者3%~4%的水玻璃。

        (2)、為有效避免由于施工時(shí)的環(huán)境溫度等因素而導(dǎo)致的添加速凝劑而帶來(lái)的施工事故,需要確定漿液膠凝時(shí)間與吸(排)漿時(shí)間的關(guān)系,在施工作業(yè)時(shí),適當(dāng)調(diào)整確定速凝劑的摻加量。

        (3)、復(fù)灌時(shí)采用限壓、間歇灌注等方法:在一定的注入率的需求下確定限壓的壓力值,并逐漸增加。

        在完成上述的三段灌純水泥漿工作后,若第三次灌漿、待凝、掃孔壓水后,注入率仍大于30L/min且壓力小于0.5Mpa,可以灌注砂漿。

        四、灌漿過程中的特殊情況及預(yù)防處理

        1、灌漿中斷

        (1)、中斷的預(yù)防

        灌漿中斷往往發(fā)生在灌漿壓力比較大和灌漿歷時(shí)比較長(zhǎng)的情況下,可用以下手段預(yù)防:對(duì)于灌漿泵的性能嚴(yán)格把控,保證能在規(guī)定的最大壓力下長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),每段灌漿完成后檢查各部件的使用狀態(tài),且設(shè)置備用的灌漿泵,以確保發(fā)生事故時(shí)可以迅速更換;輸漿管材之間連接要牢固,且確保管道無(wú)塞堵;壓力表應(yīng)該合格準(zhǔn)確,并做好其校驗(yàn)工作;灌漿前用壓水或稀漿檢查灌漿塞得密實(shí)情況;灌漿工程應(yīng)有專用的風(fēng)、水、電路線或管路,以確保能夠連續(xù)不斷的進(jìn)行灌漿工作。

        (2)、中斷的處理措施

        若是灌漿泵、動(dòng)力機(jī)或漿液攪拌機(jī)械發(fā)生故障,應(yīng)迅速檢修或者更換設(shè)備;管子破裂或脫節(jié),應(yīng)迅速換管或破裂部位再連接;儀表失靈直接更換性能良好的儀表;沖洗鉆孔,清洗沉淀,給復(fù)灌創(chuàng)造條件。

        2、串漿

        (1)、防止串漿的主要措施

        加大第一次序孔間的孔距;適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)兩相鄰次序孔的施工間隔時(shí)間,在上一次序孔灌漿基本凝固后再進(jìn)行下一序孔的灌漿工作;使用自下而上的灌漿方法。

        (2)、串漿后的處理措施

        當(dāng)串漿孔正在進(jìn)行鉆進(jìn)工作時(shí),應(yīng)立即停鉆,在漏漿處以上的部位設(shè)置灌漿塞,堵塞密實(shí),在灌漿孔中進(jìn)行符合施工技術(shù)要求的灌漿工作;若串漿孔為待灌孔時(shí),如有條件則串漿孔和灌漿孔同時(shí)進(jìn)行一機(jī)一孔的灌漿工作,否則采用前述的措施。

        3、繞塞返漿

        繞塞返漿的預(yù)防和處理:鉆孔孔徑控制均勻;灌漿塞所用的橡膠塞應(yīng)長(zhǎng)一些;自下而上的灌漿方法;灌漿前的壓水試驗(yàn)看有無(wú)饒塞反水現(xiàn)象。

        4、基巖中大量漏漿

        處理原則:降低灌漿壓力;限制注入率;增大漿液濃度;間歇灌漿;必要時(shí)加入速凝劑或其他特殊漿液封堵。

        五、帷幕灌漿施工階段的質(zhì)量管控

        由于灌漿是隱蔽工程,灌漿記錄是檢查工程是否合格的重要參考指標(biāo),因此專業(yè)的管理人員對(duì)灌漿工程進(jìn)行管控,保證灌漿過程及灌漿記錄的真實(shí)性是必要的。

        (1)、督促監(jiān)理單位履職

        業(yè)主方督促監(jiān)理單位配備有經(jīng)驗(yàn)的監(jiān)理人員,并督促監(jiān)理人員經(jīng)常巡視現(xiàn)場(chǎng),并了解現(xiàn)場(chǎng)的問題。如果存在虛假灌漿的情況,除施工單位受處罰外,監(jiān)理單位也需承擔(dān)一定的責(zé)任。

        (2)、定期檢查灌漿記錄的真實(shí)性

        根據(jù)灌漿壓力及流量的變化規(guī)律或是灌漿曲線特點(diǎn),有經(jīng)驗(yàn)的管理人員可以識(shí)別真記錄與假記錄。

        (3)、灌漿原材料的管控

        灌漿材料由甲方管控并由監(jiān)理單位參與現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收,工期禁止材料外運(yùn)并定期檢查河道等位置防止有目的的遺棄灌漿材料。

        (4)、管理好第三方檢查孔的施工

        為確保檢查結(jié)果的準(zhǔn)確性和客觀性,除了第三方單位還需要業(yè)主方參與旁站。對(duì)于不合格孔段,通知施工單位進(jìn)行復(fù)壓、補(bǔ)灌,直至復(fù)檢結(jié)果符合要求為止。

        參考文獻(xiàn):

        [1]孫釗.大壩基巖灌漿[M].北京:中國(guó)水利水電出版社.2004:123-124,183-187

        [2]中國(guó)水利學(xué)會(huì)地基與基礎(chǔ)工程專業(yè)委員會(huì)[C].中國(guó)水利水電出版社.2007:113-114

        [3]袁宗洪.水利水電工程帷幕灌漿施工質(zhì)量管控技術(shù)探討[J].中國(guó)水利.2017(2):37-38

        作者簡(jiǎn)介:

        裴俊彪(1995-11),男,漢,天津市寶坻區(qū),身份證號(hào):120224199511151952,本科生,研究方向:水利水電工程

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