摘 要:水利水電工程在不斷的進步和發(fā)展,但其安全穩(wěn)定問題也是重中之重,安全問題主要包括容易滲透或地基不穩(wěn)等。高壓噴射灌漿技術(shù)就是完全針對施工過程中常需要的防水滲透的技術(shù)。在技術(shù)原理完善的基礎(chǔ)上,能夠更深入地解決問題。本文內(nèi)容主要介紹高壓噴射灌漿技術(shù),并且對此項技術(shù)的應(yīng)用步驟和相關(guān)的質(zhì)量方面進行合理的分析。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;施工;高壓噴射;灌漿技術(shù)
中圖分類號:TV543 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)32-0158-02
1 引 言
高壓噴射灌漿技術(shù)的施工過程是非常簡單便利的。因此,在項目施工的過程中,只需要施工人員對于地層進行鉆孔技術(shù),而后向孔中噴射固結(jié)體就可以了。另外,這項技術(shù)所需要的設(shè)備也很簡單。而且,項目的后期管理也不是很困難。但是在技術(shù)使用過程中,施工人員要格外注意盡量避免出現(xiàn)冒漿等一系列問題。因此,雖然管理簡單,但管理人員還是要時刻注意,這樣才能保證施工的安全及質(zhì)量。
2 高壓噴射灌漿技術(shù)在水利水電工程施工中的應(yīng)用步驟
2.1 原材料的選擇和使用
灌漿施工對漿體的標準很有要求。因為漿體需要滿足保水性和可泵性,這樣才能滿足技術(shù)第一步的實施。在施工實施前,首先需要對灌漿的漿體進行科學嚴謹?shù)奶幚?。按一般情況來說,施工人員會把漿體做成立方體,這樣更方便使用且要保養(yǎng)一段時間。一周后,施工人員要對這個立方體進行測試和檢查。當然,只有符合標準和測試通過后,這個漿體才能投入使用。如果漿體不符合要求和標準,那么只能重新制作和測試。此外,在人員施工過程中,做好的漿體可能受周邊環(huán)境等因素的影響,出現(xiàn)干裂或縮減的狀況。為防止問題的出現(xiàn),在使用的漿液中可添加一些膨化物,這樣的話,就會盡量避免問題出現(xiàn)。
2.2 鉆孔的定位技術(shù)
此步驟關(guān)鍵要找到噴灌的地理位置。所以說,施工方的相關(guān)人員要按照當初的設(shè)計圖進行實施,不能后續(xù)改動并且要根據(jù)實際情況分析各個參數(shù),同時要避免鋼筋等堅硬物體的位置,且要找好墻面。而后可以建造樁,工作人員要隨時標識各種數(shù)據(jù)信息以免后續(xù)問題的出現(xiàn)。這個步驟是需要專業(yè)團隊進行檢測,必須所有的項目都符合要求了,才可以進行下一步。
2.3 鉆孔技術(shù)的實施
鉆孔其實相對來說是技術(shù)的核心也是重要的部分。鉆孔目的就是為了那些噴射管全部深入到地層。在很多情況下,鉆孔的深度基本上要超過30m左右。如果鉆孔的時候,地質(zhì)很堅硬,那施工方就要選擇專業(yè)的地質(zhì)鉆來鉆孔。與此同時,在實施灌漿技術(shù)之前,工作人員需要做很多相關(guān)的清潔清理工作。最重要的就是需要將這些工具的內(nèi)部或者孔內(nèi)的一些雜塵清理干凈,防止后續(xù)問題的出現(xiàn)。同樣,按規(guī)定標準來說,鉆頭的直徑和鋼筋之間的數(shù)差值要在5mm左右。
2.4 插管的實施
在上一個步驟,鉆孔技術(shù)完成后,施工人員要將噴射的注漿管子插在剛剛鉆好的孔中。而且這個步驟一般而言是需要和鉆孔連接在一起的。所以施工順序則是,施工人員每鉆好一個孔后,就要將管子插進孔中,并且送入壓縮空氣。隨后要將泵打開,并且要持續(xù)時長30s送入漿液,最后再把鉆桿取出。在這個過程中,施工人員想要順利插管的話,可以在進行插管的時候同時注射水流。此時水壓力不能高于1MPa,如果水壓力過大,就很可能出現(xiàn)坍塌的情況。此外,水泥漿一般都是普通的硅酸鹽水泥制作而成,這些材料必須要求符合行業(yè)標準,且施工人員要注意物料的合適比例,因而可以保證在施工的時候物料的高質(zhì)量。
2.5 噴 漿
噴漿過程中,一般要求從下而上的順序。在這個過程中施工人員要多方面地考慮問題。比如施工時土質(zhì)狀況、地下水的現(xiàn)狀等因素。如果是水利水電工程的需要,那么施工方要在原來位置做二次噴射。這次的噴射一定要注意把這些噴射流完全噴射在混合體上。當這些步驟完成后,要對現(xiàn)場工具進行清理和歸置,為了方便以后使用。
2.6 檢查工作的實施
在以上的工作結(jié)束后,最重要的就是檢驗檢查工作。施工方務(wù)必對施工現(xiàn)場進行嚴格全面的檢測和檢查,且過程大概要持續(xù)30d。如檢驗灌漿處專業(yè)的鉆孔,需要施工方做對應(yīng)的壓水測試。測試過程中,要通過觀察巖心膠變化來評判施工質(zhì)量是否會達到規(guī)范要求。同時,還應(yīng)該對現(xiàn)場涉及的各項參數(shù)進行合理有效的分析,并且隨時記錄,方便以后查閱和借鑒。在做測試的過程中,值得注意的一點是,并不是說壓水測試通過,施工質(zhì)量就是完全過關(guān)的,這個是不能保證的。因為整個施工現(xiàn)場是復雜的,涉及到很多方面,不能用其中一個實驗或者測試就可以評判,還需要大量的佐證及檢查工作。比如,當現(xiàn)場需要蓄水之前,要對原始數(shù)據(jù)進行全面的記載和檢查,而且還要對這些數(shù)據(jù)進行合理仔細分析。施工人員在檢查孔的時候,需要嚴謹?shù)膽B(tài)度及標準,同時要對所有的檢查孔進行上述的壓水試驗。而這個過程,是需要根據(jù)實驗技術(shù)規(guī)定的行業(yè)標準來嚴格的執(zhí)行。施工方在進行相關(guān)實驗之前,必須要用超過水壓1.5倍的設(shè)計水壓進行沖洗,只有這樣按標準執(zhí)行,才能有穩(wěn)定的流量和現(xiàn)場完善的數(shù)據(jù)。
3 高壓噴射灌漿技術(shù)在水利水電工程施工中應(yīng)用的作用
3.1 攪拌作用和沖切作用
首先高壓噴射出來的泥漿流會對地層造成一系列的反應(yīng),如切割和攪動等,而出現(xiàn)這個結(jié)果的主要原因是設(shè)備結(jié)構(gòu)。因為漿水對地層填充,以及漿水后續(xù)的擴散再加上土石等進行攪拌后,等到這些物體凝固并且硬化之后,會對原有的地層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的變化,因此達到加固的作用,當然最重要的就是要達到防滲目的。
3.2 置換作用和升揚作用
因為高壓噴射不僅僅噴射泥漿,同時還噴射壓縮空氣。像這樣的噴射流產(chǎn)生的維持能量是可以讓之前鉆的那些孔內(nèi)產(chǎn)生揚水作用。這個時候,當時鉆孔產(chǎn)生的碎屑和土塊等各種顆粒物就會隨之升揚到鉆孔的出口。那么空出來的空間就被噴射的漿液充滿。這些操作完成后,本來地質(zhì)也會被置換,所以這就是置換作用。而升揚作用,最大的作用就是處理碎屑顆粒物。
3.3 滲透擠壓作用
在抗?jié)B能力上。高壓灌漿技術(shù)有了大大的提高,其專業(yè)度就體現(xiàn)在對施工地層擠壓和滲透的作用上。高壓噴射流在末端的強度力量根據(jù)距離的變化而變化,距離增加,強度力量就會減小??墒聦嵣?,灌漿積水雖然在力度上因為距離變化,但是仍對地層產(chǎn)生相對擠壓的作用,而擠壓產(chǎn)生了滲透作用。同時,在高壓噴射結(jié)束后,靜壓漿會滲透到地層,并且隨時間而凝固。綜上而言,這項技術(shù)會對抗?jié)B透性產(chǎn)生巨大的作用,這是很關(guān)鍵也是很重要的作用之一。
4 高壓噴射灌漿技術(shù)應(yīng)用過程中易出現(xiàn)的問題及其解決措施
4.1 冒漿問題
在整個技術(shù)的噴漿過程中,冒漿問題實際上是不可避免的。只是分不同的程度。比如,有的施工現(xiàn)場,冒漿會很多,但是有的施工現(xiàn)場就會很少。為什么會出現(xiàn)這些問題呢?其實,這些問題的產(chǎn)生不過就是因為施工人員進行噴射時,沖擊力度過大或過小,力度的不同,就會導致地層受到不同程度的沖力?,F(xiàn)場一些小石塊只能順著漿液冒出地面,這也就是所說的冒漿問題。但如果現(xiàn)場有經(jīng)驗豐富的人員,他們可以根據(jù)現(xiàn)場冒漿情況,判斷當下施工對地層和噴射情況以及各個方面的參數(shù)是否合理進行專業(yè)的分析和評估。按正常情況,如果現(xiàn)場出現(xiàn)了冒漿,但是量并沒有超過有關(guān)規(guī)定的數(shù)值可以不用過于擔心。但是,如果冒漿量遠遠超出規(guī)定范圍,施工人員應(yīng)該立刻查明原因,并且采取應(yīng)對措施。問題產(chǎn)生后,解決的方法通常來說有兩種,一種就是在施工時注意提升噴射的壓力大??;而另一種就是對噴射管的噴嘴直徑大小進行適當?shù)恼{(diào)整。
4.2 固結(jié)體不夠完整
在施工過程中,有時會在現(xiàn)場出現(xiàn)很多樁體并不連續(xù)的狀況,一般出現(xiàn)在灌漿結(jié)束時。這樣的話,施工人員在現(xiàn)場就無法用已經(jīng)加固的地基和水利水電工程地基有效的結(jié)合起來,會導致更加嚴重的不連續(xù)狀況。為了避免這種情況,施工人員需要對卸管的步驟加以關(guān)注,確保停頓的部位搭接長度至少要達到10cm,只有嚴格按照數(shù)據(jù)進行,才能夠保證固結(jié)體的完整。
4.3 固結(jié)體不垂直
固結(jié)體完整后,有時又會出現(xiàn)并不垂直的狀況。如果不垂直,就導致承載力大大的降低,最嚴重的后果就是防滲透作用徹底失敗。那么就需要人員在實施施工的過程中,鉆機的位置要準確穩(wěn)定,并且要確保垂直。在打孔前,施工方需用水平尺校正鉆機垂直度,以確保鉆機位置的數(shù)值偏差不大于50mm,平尺時刻校垂直度的偏差小于1%。
5 結(jié)束語
文中介紹的高壓噴射灌漿法,會根據(jù)現(xiàn)場不同因素而發(fā)揮不同的作用。在實施過程中,任何一個因素的不完善都會導致施工的質(zhì)量有偏差,如在過程中稍稍操作不規(guī)范,就會影響當?shù)氐牡貙印H欢?,高壓噴射灌漿技術(shù)在各方面相對成熟,可以更好的在施工中應(yīng)用。就社會現(xiàn)實而言,水利水電工程目的就是在于造福人們,所以施工方要想這項技術(shù)得以最大化的利用,就需要在過程中根據(jù)實地情況選擇是否使用此技術(shù),同時,必須做好質(zhì)量控制工作。
參考文獻
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收稿日期:2018-9-22
作者簡介:張彥麗(1989-),女,助理工程師,大學本科。