周輝
(安徽水安建設(shè)集團(tuán)股份有限公司,安徽 合肥 230601)
水體沖刷和侵蝕是造成水利水電工程建筑損毀的原因之一,所以水利水電工程建筑的運(yùn)行安全性與其防滲能力有直接關(guān)系。因此,科學(xué)選定和優(yōu)化水利水電工程建筑施工的防滲技術(shù)十分必要。當(dāng)前,帷幕灌漿施工技術(shù)是常見(jiàn)的水利水電工程防滲施工技術(shù)之一,具有極高的實(shí)用價(jià)值和可靠性,能夠?yàn)楸U辖ㄖ踩於ɑA(chǔ)。
灌漿施工作為水利水電工程項(xiàng)目的基礎(chǔ),施工工序相對(duì)復(fù)雜,通過(guò)對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)之間耦合變量的控制,提高工程項(xiàng)目的施工效果,增強(qiáng)工程施工的整體質(zhì)量。其基本作用如下:第一,通過(guò)灌漿施工可以保證孔隙及裂隙壓實(shí),使土層的整體結(jié)構(gòu)得到填充,為工程施工提供技術(shù)支持。第二,利用化學(xué)物質(zhì)以及填充的漿液反應(yīng)固化灌注材料,增強(qiáng)水利水電工程的穩(wěn)定性。第三,在前期工程項(xiàng)目施工結(jié)束后,通過(guò)灌漿施工方案的落實(shí),可以達(dá)到黏合的作用,改善水利水電工程不同部位的承載能力。
在對(duì)灌漿孔進(jìn)行鉆孔施工時(shí),應(yīng)做到孔壁與直孔正直均勻,尤其是深孔帷幕灌漿施工時(shí),在孔距不遠(yuǎn)的時(shí)候,就應(yīng)該特別注重測(cè)斜工作。
在灌漿施工進(jìn)行的過(guò)程中,無(wú)論是帷幕灌漿或者固結(jié)灌漿孔,都要按照施工規(guī)范和施工工序進(jìn)行鉆孔施工。第一道工序是進(jìn)行序孔灌漿,當(dāng)檢驗(yàn)合格后進(jìn)行再逐步進(jìn)行第二、三序孔的施工,根據(jù)這樣的順序把后序灌漿孔當(dāng)作前一序孔的檢驗(yàn)孔,經(jīng)過(guò)壓水試驗(yàn),從而檢測(cè)吸水率,吸水率合格之后再進(jìn)行下一道工序。
在進(jìn)行灌漿作業(yè)之前,首先,必須對(duì)鉆孔與裂縫間的裂隙進(jìn)行沖洗,把裂隙間的石粉與鐵砂粉等雜物沖出孔外,因而使得漿液與巖石膠很好地進(jìn)行粘合。其次,在沖洗過(guò)程中,通過(guò)運(yùn)用鉆桿帶來(lái)的壓力或空氣壓縮進(jìn)行吹洗輪流的施工,在一般情況下,單一的沖洗孔都是用在比較完整且裂隙很少的巖層中。
首先,施工人員參照設(shè)計(jì)圖紙,確定灌漿孔位置,在灌漿孔內(nèi)設(shè)置預(yù)埋管,如埋設(shè)50mm 直徑的鐵管,將其在混凝土墊層內(nèi)進(jìn)行埋設(shè),在預(yù)埋管內(nèi)開(kāi)展鉆孔作業(yè)。其次,根據(jù)施工需求,配置TY-28 型風(fēng)鉆機(jī)等型號(hào)的鉆機(jī)設(shè)備,對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行硬化整平處理,測(cè)量調(diào)整鉆機(jī)安裝位置及垂直度,確定位置與垂直度符合標(biāo)準(zhǔn)后,將鉆機(jī)安裝固定,保持鉆桿中心點(diǎn)與灌漿孔中心點(diǎn)的重合狀態(tài)。再次,在鉆頭鉆進(jìn)過(guò)程中,定期對(duì)鉆桿垂直度進(jìn)行測(cè)量校正,如果垂直度偏差超過(guò)允許范圍,則對(duì)孔壁偏斜部位進(jìn)行填補(bǔ)壓實(shí)處理,以修正孔壁垂直度。在必要情況下,重新開(kāi)展鉆孔作業(yè)。最后,嚴(yán)格控制鉆孔,在鉆頭鉆進(jìn)地層一定深度后,再適當(dāng)上提鉆孔速度,而在鉆頭抵達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高后,即可結(jié)束鉆孔作業(yè),緩慢上提鉆桿至孔。
材料的選用是灌漿施工所需要考慮的首要問(wèn)題,同時(shí)也是關(guān)系著施工質(zhì)量的關(guān)鍵。所以,在施工正式開(kāi)始之前,參與施工的單位和人員必須要依據(jù)設(shè)計(jì)方案來(lái)加強(qiáng)對(duì)材料質(zhì)量的審核把關(guān),重點(diǎn)做好水泥、添加劑、粉煤灰等主要材料質(zhì)量的把關(guān)。在具體的材料加工制作中,工作人員必須要按照方案明確的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行配比,并對(duì)材料的質(zhì)量性能進(jìn)行認(rèn)真的檢查,以確保各類材料的質(zhì)量性能能夠滿足施工的質(zhì)量要求。另外,應(yīng)當(dāng)在漿液中添加適當(dāng)?shù)臏p水劑和膨脹劑,這樣不僅能夠有效防止干縮現(xiàn)象,而且還能夠有效增強(qiáng)漿液的流動(dòng)性,為提升灌漿施工質(zhì)量提供了可靠的保證。
為了提升灌漿施工的整體效果,施工單位應(yīng)細(xì)化各項(xiàng)控制策略,高質(zhì)量落實(shí)各項(xiàng)施工工序,為行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展提供支持。第一,控制施工成本。施工人員通過(guò)施工工序的完善、施工質(zhì)量的控制等,提高灌漿施工的整體效果,以控制各項(xiàng)施工成本。同時(shí),應(yīng)按照具體施工要求,細(xì)化各項(xiàng)勘察工作,合理選擇工程內(nèi)容,避免灌漿設(shè)備及材料浪費(fèi)。第二,控制施工質(zhì)量。施工人員將基礎(chǔ)灌漿作為重點(diǎn),通過(guò)孔洞質(zhì)量的控制、鉆孔清潔方案的完善以及灌漿工程的落實(shí)等,避免漿液外冒現(xiàn)象。此外,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄能有效提高水利水電工程灌漿施工效果。第三,控制環(huán)境成本。在施工中應(yīng)重視環(huán)境保護(hù),根據(jù)工程特點(diǎn)以及灌漿工序等,合理安排各項(xiàng)流程,避免施工廢棄物對(duì)工程環(huán)境造成影響。
在壩基固結(jié)灌漿施工結(jié)束后,需要對(duì)固結(jié)灌漿成效進(jìn)行分析,評(píng)判壩基固結(jié)灌漿質(zhì)量,如果質(zhì)量不達(dá)標(biāo),或是實(shí)際固結(jié)灌漿成效未得到施工預(yù)期,則開(kāi)展返工作業(yè),在必要情況下重新開(kāi)展固結(jié)灌漿施工。首先,在固結(jié)灌漿施工期間,測(cè)量平均透水率。觀察巖體結(jié)構(gòu)在有無(wú)蓋重條件下是否分布有松弛裂隙,并對(duì)試驗(yàn)段透水率進(jìn)行測(cè)量,如果試驗(yàn)段中超過(guò)80%灌漿孔的透水率達(dá)標(biāo),且未達(dá)標(biāo)灌漿孔透水率不超過(guò)設(shè)計(jì)值50%,則表明固結(jié)灌漿成效符合施工標(biāo)準(zhǔn)。隨后,開(kāi)展抬動(dòng)觀測(cè)作業(yè),在上下游區(qū)域分別設(shè)置抬動(dòng)變形觀測(cè)點(diǎn),持續(xù)對(duì)壩基固結(jié)灌漿過(guò)程進(jìn)行觀測(cè),根據(jù)壩段蓋重條件,提前設(shè)定相對(duì)應(yīng)的灌漿壓力值。在施工期間,將測(cè)量值與額定值對(duì)比分析,根據(jù)對(duì)比結(jié)果判斷是否存在抬動(dòng)變形問(wèn)題,準(zhǔn)確判斷抬動(dòng)變形程度。其次,在壩基固結(jié)灌漿施工完畢后,對(duì)施工成果質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),如采取聲波檢測(cè)技術(shù),在現(xiàn)場(chǎng)布置若干數(shù)量的聲波檢查孔,向灌漿孔內(nèi)發(fā)射探測(cè)聲波,接收反射聲波,以此來(lái)判斷固結(jié)灌漿結(jié)構(gòu)情況,如果存在嚴(yán)重質(zhì)量缺陷,則對(duì)壩基開(kāi)展全面性的補(bǔ)強(qiáng)灌漿作業(yè)。而在固結(jié)灌漿結(jié)構(gòu)中存在局部缺陷部位,且缺陷程度較為輕微時(shí),對(duì)缺陷部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)灌漿即可。
第一,分段灌漿法。該施工方法的順序?yàn)樽陨隙?。在該方法的施工?yīng)用中,必須要保證鉆孔的一次性完成,并且在具體的操作當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)依據(jù)從上到下的順序分段開(kāi)展,每個(gè)漿段的施工長(zhǎng)度大約為3-5cm。必須要有效確保整個(gè)作業(yè)過(guò)程的連貫性,這樣可以較少灌漿施工過(guò)程中設(shè)備搬運(yùn)的頻率,降低施工人員的工作量,從而有效提升施工效率。需要注意的是,該方法在巖石強(qiáng)度較大等施工條件下的應(yīng)用效果較為一般。第二,一次性灌漿法。該施工方法的鉆孔施工也需要一次性完成,施工人員需要完全沿著鉆孔的長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的操作。該方法主要適用于鉆孔深度較小條件下的灌漿作業(yè),能夠更好地保證灌漿的成型效果。但是在透水性較差等環(huán)境下的作業(yè)效果較差。
首先,檢查灌漿質(zhì)量,遵循相關(guān)工藝規(guī)范開(kāi)展壓水試驗(yàn),將檢查孔數(shù)量保持在灌漿孔總量的5%及以上,如果孔段合格率達(dá)到80%,且不合格孔段透水率不超過(guò)設(shè)計(jì)值50%時(shí),可以直接開(kāi)展封孔作業(yè)。反之,則表明灌漿質(zhì)量不達(dá)標(biāo),需要進(jìn)行返工處理,直至試驗(yàn)檢測(cè)通過(guò)。其次,觀察灌漿孔是否存在涌水與泛漿等異常現(xiàn)象,如果出現(xiàn)此類問(wèn)題,則根據(jù)嚴(yán)重程度將灌漿孔靜置一定時(shí)間,待凝持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)度視實(shí)際情況而定。最后,在確定無(wú)異?,F(xiàn)象,或是漿液凝結(jié)后,使用水膠比0.5:1 的濃漿開(kāi)展全孔封孔作業(yè),并使用干硬性預(yù)縮水泥等材料將孔口壓實(shí)抹光,保持封孔表面以及混凝土表面的齊平狀態(tài)。
結(jié)語(yǔ):總而言之,在水利水電工程之中帷幕灌漿施工技術(shù)的有效應(yīng)用,的確能夠提升建筑防滲效果,提高水利水電工程施工質(zhì)量、延長(zhǎng)水利水電工程基礎(chǔ)設(shè)施的使用壽命。應(yīng)用帷幕灌漿施工技術(shù)時(shí),相關(guān)工作人員應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注灌漿問(wèn)題,并對(duì)其中可能出現(xiàn)的因故中斷、串漿、灌漿孔口涌水、灌漿難以結(jié)束和溶洞灌漿等技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行妥善處理。灌漿施工在水利水電工程中的應(yīng)用是一項(xiàng)集專業(yè)性和實(shí)踐性于一身的施工作業(yè)活動(dòng)。只有運(yùn)用適用的技術(shù)方法和規(guī)范合理的操作,才能有力確保灌漿施工的質(zhì)量,從而為整個(gè)工程的高質(zhì)量、高效率完成奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。