柴紹中
(金昌市水務(wù)投資有限責(zé)任公司,甘肅金昌737100)
帷幕灌漿技術(shù)是指在土層或者巖層縫隙當(dāng)中灌入一定量的漿液,從而形成連續(xù)性的阻水帷幕,能夠建立起較強(qiáng)的防滲工程。通過帷幕灌漿工程可以有效減少工程滲透壓力,避免發(fā)生滲流問題。在現(xiàn)階段的水庫除險加固工程中,大壩的帷幕灌漿技術(shù)是最為常用的施工技術(shù),其有效應(yīng)用可以保證水工建筑運行的安全性以及穩(wěn)定性,具有非常好的使用效果。
某水庫工程建設(shè)于1998 年,設(shè)計庫容量為1 675 萬m3,主要用于農(nóng)田灌溉、防汛等,包括水庫大壩、水庫電站、溢洪道等部分。經(jīng)過20 多年的運行,該水庫大壩相關(guān)部分已經(jīng)老化。為了保證大壩安全運行,在2019 年采用帷幕灌漿工藝對其實施了必要的除險加固。從最終的應(yīng)用效果來看,應(yīng)用此工藝實現(xiàn)了除險加固質(zhì)量方面的要求。
針對水庫大壩的具體情況,在帷幕灌漿施工過程中相應(yīng)工藝會有一定差異,但總體按照圖1 所示流程進(jìn)行。
圖1 帷幕灌漿施工流程
1.2.1 施工準(zhǔn)備工作
1.2.1.1 材料方面的準(zhǔn)備工作。對于水庫大壩的除險加固工程來說,最主要的施工處理材料就是水泥,因此為了有效增強(qiáng)水庫除險加固工程質(zhì)量,一定要進(jìn)一步提升水泥標(biāo)準(zhǔn)。在應(yīng)用帷幕灌漿施工技術(shù)過程中,要特別注意控制水泥標(biāo)準(zhǔn),因此要增強(qiáng)水泥采購方面的質(zhì)量控制,提升對水泥相應(yīng)參數(shù)的檢測檢驗。同時,確保水泥的運輸以及儲存過程中的質(zhì)量,避免施工中所用水泥質(zhì)量較差而影響加固工程效果。
1.2.1.2 設(shè)備方面的準(zhǔn)備工作。在應(yīng)用帷幕灌漿施工技術(shù)進(jìn)行除險加固工程施工時,要做好施工設(shè)備方面的準(zhǔn)備,有效確保最終的加固施工效果。帷幕灌漿施工過程中所用施工設(shè)備主要包括“鉆孔設(shè)備”“灌漿設(shè)備”2 種類型,其中鉆孔設(shè)備要按照水庫具體需要合理選擇,確保鉆孔設(shè)備滿足施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范需要;灌漿設(shè)備主要包括攪拌機(jī)、輸送泵等。除此之外,施工企業(yè)要根據(jù)工程情況制定較為完善的管理機(jī)制,從而確保施工質(zhì)量。
1.2.2 土料配制 對于水庫除險加固工程來說,在應(yīng)用帷幕灌漿施工技術(shù)施工時最主要、最根本的是對施工所用土料實施合理配制。正常情況下,所配制的土料塑性指數(shù)控制在10%~25%,土料粘粒含量控制在20%~45%。此外,在施工中也要加強(qiáng)粉粒含量、沙粒含量等參數(shù)的控制,嚴(yán)格按照具體施工要求進(jìn)行配制。土料的準(zhǔn)確配制是保障除險加固工程施工質(zhì)量的基礎(chǔ)和根本。
1.2.3 存儲漿液 為了保證灌漿漿液的質(zhì)量和有效性,在土料配制完成后一定要對其加強(qiáng)存儲和保護(hù)。正常情況下,水庫除險加固工程所用的帷幕灌漿漿液都是水泥粘土漿,該漿液可以大大縮短凝固時間,加快凝固速度。在使用水泥粘土漿時,要對其中的水泥含量進(jìn)行有效控制,保證其滿足施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。同時,確保水泥顆粒超過粘土顆粒,只有這樣才可以進(jìn)一步增加泥漿的凝固效果。除此之外,為了確保帷幕灌漿施工的質(zhì)量,要確保水泥粘土漿的黏度滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,對泥漿進(jìn)行有效處理,實施有效的比重計算,加強(qiáng)失水量、穩(wěn)定性方面的控制,漿液完成制作后將其進(jìn)行有效存儲、備用。
1.2.4 泵送泥漿 近些年工程機(jī)械技術(shù)水平有了快速提升,帷幕灌漿施工中應(yīng)用了大量機(jī)械自動化設(shè)備,這些設(shè)備的應(yīng)用不但可以大大減少施工周期,同時也可以有效減少相關(guān)資源的投入,更便于水庫大壩施工企業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。一般情況下,帷幕灌漿施工過程主要通過離心式灌漿機(jī)實施水泥漿泵送操作,在實際作業(yè)時要特別增強(qiáng)灌漿孔口壓力控制,確保其處在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。通過有效壓力控制能夠防止安全事故的發(fā)生,保證帷幕灌漿施工的順利實施。
1.2.5 布孔鉆孔施工 對于帷幕灌漿施工技術(shù)來說,最主要的工序就是實施布孔施工,應(yīng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的施工序號進(jìn)行鉆孔施工,同時增強(qiáng)鉆孔施工質(zhì)量方面的控制。不同區(qū)域地質(zhì)情況不同,所以在鉆孔施工前一定要進(jìn)行準(zhǔn)確判定,之后施工人員要按照具體環(huán)境條件進(jìn)行必要的優(yōu)化調(diào)整,只有這樣才可以確保帷幕灌漿施工的有效進(jìn)行。正常情況下布孔鉆孔施工主要采取鉆機(jī)進(jìn)行,在鉆孔操作過程中要盡可能一次性完成施工,避免反復(fù)多次進(jìn)行鉆孔,這樣能夠防止由于鉆孔問題而影響帷幕灌漿施工的整體質(zhì)量。
1.2.6 灌漿施工 施工過程一定要嚴(yán)格按照“從疏到密、少量多次、遵照灌漿次序”的基本原則來進(jìn)行,只有這樣才可以有效確保灌漿施工的質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。為了防止發(fā)生灌漿裂縫等問題,一定要對帷幕灌漿施工壓力進(jìn)行有效控制,正常情況下控制帷幕灌漿壓力<0.5 MPa。隨著帷幕灌漿操作深度的逐漸加深,所控制的灌漿壓力也要不斷增加,一旦實際壓力和設(shè)定灌漿壓力存在較大差異就會對帷幕灌漿質(zhì)量造成較大影響。
對于水庫除險加固工程來說,為了有效增加灌漿施工效率以及質(zhì)量,在滿足基本施工條件的基礎(chǔ)上可以采取多個串漿孔同時灌漿的施工方式。若是現(xiàn)場施工不具備串漿施工所需條件,可以對串漿孔實施封堵,在完成灌漿施工后第一時間對串漿孔實施清洗,防止對后續(xù)灌漿操作造成影響。
在應(yīng)用帷幕灌漿技術(shù)時容易出現(xiàn)某些特殊情況,例如灌漿時產(chǎn)生噴漿以及冒漿等問題,嚴(yán)重情況下也會產(chǎn)生灌漿裂縫問題,在很大程度上影響除險加固工程的最終施工質(zhì)量??梢圆扇∫韵麓胧┻M(jìn)行處理:第一,一旦施工中產(chǎn)生冒漿問題,要第一時間對灌漿施工水泥漿深度實施調(diào)整,同時減小灌漿壓力的輸出,有效避免冒漿的進(jìn)一步擴(kuò)展。第二,一旦施工中出現(xiàn)裂縫問題,施工人員要減小灌漿壓力來減緩裂縫的產(chǎn)生。對于較為嚴(yán)重的裂縫來說,要分析具體原因且制定出針對性的解決方案。
帷幕灌漿施工過程中一旦發(fā)生只吸水而不吸漿的問題,就一定要對其原因進(jìn)行有效分析,并在此基礎(chǔ)上采取針對性的解決措施。從目前情況來看,之所以會產(chǎn)生吸水不吸漿的問題,可能原因集中在施工過程發(fā)生漏水和漏漿的問題,主要是施工人員造成的,因此要加強(qiáng)對施工人員的交底和培訓(xùn),提升其技術(shù)水平和責(zé)任心,保證施工質(zhì)量。
帷幕灌漿涉及內(nèi)容較多,整個過程較為復(fù)雜,所以很難避免出現(xiàn)某些意外而造成除險加固工程的被迫停工。一旦產(chǎn)生灌漿中斷,一定要對鉆孔進(jìn)行有效沖洗,盡快恢復(fù)灌漿施工,從而確保灌漿的連續(xù)進(jìn)行。
在水庫除險加固工程大壩帷幕灌漿施工時,為了進(jìn)一步提升施工質(zhì)量,一定要嚴(yán)格遵照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行,特別是加強(qiáng)質(zhì)控關(guān)鍵點控制,嚴(yán)格遵照施工工藝進(jìn)行操作,有效確保水庫大壩除險加固工程的施工質(zhì)量。