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水利施工中灌浆技术的应用探讨

2021/11/09 阅读:

【摘要】水利工程施工过程中需要进行灌浆施工,使地基具有较高的强度,保障水利工程的质量。基于此,论文对水利工程施工中的灌浆技术进行分析,介绍了常用的灌浆技术,从钻孔、冲洗、灌浆、封孔等方面对水利工程施工中灌浆技术的应用进行分析,使灌浆技术能够得到合理实施,提高灌浆技术应用的合理性。

【关键词】水利施工;灌浆技术;钻孔;冲洗

1引言

灌浆技术是处理地基的重要方式,需要严格做好技术应用工作,提高地基的强度,使地基具有更高的承载能力。灌浆技术在施工方面具有较高的要求,既要对施工工序进行控制,避免施工过程中出现遗漏,又要注重技术应用的要点,进而保障灌浆技术的应用效果。

2水利施工中灌浆技术概述

在水利工程中,为了解决地基的松软问题,需要采用灌浆技术进行地基处理。在灌浆技术的应用过程中,需要对灌浆质量进行控制。做好灌浆技术的使用非常重要,需要采取有效的灌浆手段提高灌浆环节的施工质量,使地基的强度得到有效提升。灌浆施工过程较为复杂,并且技术种类较多。常用的灌浆技术有帷幕灌浆、固结灌浆等。这些灌浆技术可以对地基进行有效的加固。在施工过程中,对灌浆材料具有一定的要求,需要具有较强的凝结特性,并且强度要满足工程需要。在灌浆过程中,需要严格按照施工顺序进行,提高施工过程的规范性,为保证灌浆质量奠定基础。其中,钻孔、灌浆、封孔等是重要的施工环节,需要做好各个施工过程的控制工作。钻孔是灌浆施工的首要环节,需要对钻孔质量进行控制,保障灌浆操作能够顺利地进行。灌浆是核心施工过程,需要采用标准化的灌浆方式,提高灌浆施工的效率[1]。

3水利施工中灌浆技术应用要点

3.1灌浆材料选择

为了保障灌浆施工的质量,需要做好灌浆材料的选择工作,使灌浆过程能够顺利进行。灌浆材料主要为混凝土,灌浆施工对混凝土的强度等级有一定的要求,如混凝土初凝时间不能少于40min,终凝时间需要控制在10h以内,保障灌浆后混凝土能够快速成型,便于对灌浆质量进行控制。以水泥材料的使用为例,需要选择无结块的水泥,将水泥的细度控制在80μm以内,保障混凝土具有良好的强度。同时,需要做好水泥的抽查工作,保障水泥的质量符合相关质量标准,严禁使用存在质量问题的水泥。在混凝土制浆方面,同样具有一定的需求,在材料配比方面,需要严格地进行称量,将误差控制在5%以内,防止混凝土配比出现失调。在搅拌方面,需要对搅拌时间进行控制,一般在30~60s,还要保证混凝土搅拌的均匀性。另外,对施工温度具有一定的要求,需要控制在40℃以内,若温度较低,则需要做好防寒工作,降低温度对混凝土的影响[2]。

3.2钻孔

钻孔是灌浆施工的首要环节,钻孔施工的质量对灌浆过程具有较大的影响,需要先确定孔径和钻孔深度,孔径一般在50~110mm,钻孔深度一般在10m以上。钻孔过程需要采用钻机进行施工(见图1),因此,需要做好钻机的选择,不同钻机的钻孔深度是不同的。例如,凿岩机钻孔深度一般在15m以内;岩心钻芯的钻孔深度要大于15m。选择钻孔设备时,需要根据工程需要进行合理的选择。在钻孔施工前,需要先对地质情况进行勘察,根据地质情况确定孔径。通常情况下,孔径越大,灌浆后形成的桩体承载力越强,可以有效地提高地基的承载力。在钻进过程中,需要进行垂直钻进,这就要求对钻进偏差进行不断的调整,将钻进偏差控制在1°以内,避免钻孔发生偏斜。同时,要匀速钻进,避免对孔壁造成较大的破坏,并且便于对钻进偏差进行纠正。为了保障钻机钻头的质量,减少钻头的维护次数,需要采用金刚石作为钻头,提高钻头的耐久性,保障钻孔的效率。

3.3冲洗

做好钻孔的冲洗工作较为重要,能够提高钻孔的清洁度,使混凝土能够与周围的土体更紧密地成为一体。冲洗钻孔的水源应采用清洁的水流,水中不能含有泥土,否则会为孔洞增加新的杂质,无法对其起到清洁效果。在冲洗过程中,需要做好压力控制工作,防止冲水压力过大对孔壁造成损伤,导致后续操作无法进行,不得不对钻孔进行返工。同时,需要控制好冲水距离,控制在5~10cm,避免垂直进行冲洗,对钻孔造成较大的损伤。而且需要采取全方位的冲洗形式,使水流能够沿着孔壁流动,直至冲洗后水流不再浑浊为止,表明钻孔已经冲洗干净。另外,还需要注重岩层缝隙的冲洗,可以适当调节水流的压力,使水流能够进入到缝隙中,将缝隙中的杂质冲洗干净,形成良好的灌浆环境。图2为施工现场的钻孔冲洗过程。

3.4压水试验

灌浆前,需要进行压水试验,确定灌浆过程中需要的参数信息,对灌浆的质量进行控制。通过水压试验对钻孔的渗透性进行测试,确保钻孔的渗透性符合要求,防止渗漏现象发生,对灌浆过程造成影响。一旦钻孔发生渗透,将会影响灌浆后混凝土的凝结,不利于地基强度的提高。压水试验需要采用分段试验的方式,对一定长度的钻孔进行水压检测,确定本段钻孔的渗透效果。为了有效堵塞钻孔,需要采用止水栓塞进行封堵,通过水泵对钻孔提供压力,从而检测钻孔的渗透性。钻孔的渗透性可由单位吸水量ω进行衡量,计算公式为:ω=Q/(S•L)(1)式中,ω为单位吸水量,L/(min•m2);Q为压入流量,L/min;S为压力水头高度,m;L为试验段长度,m。通过式(1)便可以对钻孔渗透性进行定量衡量,降低渗透现象的影响[3]。

3.5灌浆

渗透性检测完成后,需要进行灌浆施工,采用存压式一次性灌注的方式,提高灌浆的效率。对于灌注孔的数量,需要进行限制,将数量控制在2~4个,便于对灌注孔进行控制。由于钻孔的深度较深,需要在混凝土内部埋设灌浆管,使浆液能够灌注到孔洞的各处,提高混凝土接触的密实程度。对灌注孔位置确定时,需要避开钢筋及保护层,防止对钻孔造成结构上的破坏,导致混凝土的结构稳定性下降。在灌注压力方面,需要控制在约0.1MPa,压力过大容易对孔壁造成损伤,并且容易导致气泡出现,影响混凝土结构的质量。需要注意的是,下注浆管前,需要对出浆口进行处理,采用胶带进行缠绕,防止出浆口发生堵塞,影响灌浆过程的进行。而且,灌注时需要时刻进行压力检测,观察压力表的变化情况,使灌浆压力能够保持不变,一旦压力发生较大的变化,如压力增加则说明存在堵塞现象,压力过低则说明存在空隙,需要做好压力变化的处理,使灌浆过程能够顺利进行。图3为灌浆过程。

3.6封孔

灌浆施工完毕后,需要采取封孔操作,使灌浆质量得以提升。压力灌浆是常用的封孔方式,其主要是对需要密封的内部空间进行充气,使内外形成压力差,接着,撤去充气状态,使密封浆外涌,保证其能够堵满整个通道,形成有效的封孔效果。封孔过程需要采用封孔器进行,在使用封孔器时需要注意以下几点:(1)需要对封孔器进行检查,保证封孔器完好,能够正常进行封孔操作;(2)使用者不能正对封孔器,防止封孔器下滑伤人;(3)在连接封孔器时,需要将气门关闭,并且将固定密封器的螺栓拧牢,使其能够顺利地安装;(4)在给压过程中,需要均匀地进行控制,保持良好的给压环境,避免压力过大对钻孔造成损伤。封孔是灌浆施工的收尾阶段,需要合理地进行施工,保证水利工程能够顺利完成。

3.7养护措施

做好灌浆施工的养护措施较为重要,具体养护措施如下:(1)需要对环境温度进行控制,使环境温度不低于5℃,否则会影响浆液的凝固。当温度过低时,需要对裸露部分进行覆盖,同时,喷洒养护剂,降低温度对混凝土的影响。(2)灌浆材料需要保持湿润状态,将养护时间控制在7d以上。(3)需要做好灌浆振捣工作,避免混凝土存在气泡,对混凝土的质量造成影响,导致结构稳定性下降,不利于地基承载力的提升。

3.8质量控制

为了保障灌浆施工的合格率,需要做好质量检验工作,使灌浆施工能够符合验收标准。质量控制方面需要注意以下几点:(1)需要将单孔注入率控制在0.4L/min以内,进而对灌注压力进行控制,保证灌浆质量;(2)若发生回浆变浓现象,则需要对水灰比进行调整,保证混凝土浆液符合凝结的条件,保证30min内能够结束灌浆工作;(3)在固结灌浆方式下,水灰比一般为0.5∶1。浆液固结后需要采用200号水泥(抗压强度为20MPa)进行回填,为封孔工作做准备;(4)需要做好灌浆封孔工作,到回浆管排出0.5∶1的浓浆后进封孔,进而保障封孔的质量。

3.9特殊情况处理

灌浆施工时若出现一些特殊情况,需要采用针对性的解决方法,提高问题的处理效率。在灌浆过程中,有时会出现冒浆现象,需要根据现象进行处理。具体处理过程是:若冒浆量较小,则采用正常灌浆方式灌注到达标准位置即可,无须进行专门处理。若冒浆量较大,则需要采用低压、限流的方式进行处理,避免发生灌浆堵塞问题,保障浆液能够顺利地流入钻孔。对于串浆量较大的钻孔,需要在串浆部位增设阻塞器,一般放置在串浆上方1~2m处,进而对串浆量进行限制,完毕后将阻塞器拔出。

4结语

综上所述,灌浆技术具有良好的地基处理效率,能够解决地基的松软问题,对地基的强度形成有效的控制,保障地基的使用水平。灌浆技术是保证后续施工开展的关键,需要严格地做好质量控制工作,提高水利工程地基的使用寿命,保障水利工程的安全性。

【参考文献】

[1]孙云义,任志华.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].中华建设,2020(4):170-171.

[2]盖俊龙.水利水电工程施工中灌浆技术的应用[J].绿色环保建材,2020(10):169-170.

[3]李振.水利工程中基础灌浆施工技术应用分析[J].城市建设理论研究,2020(11):49.

作者:李吉松 单位:乐陵市水利局

水利施工中灌浆技术的应用探讨

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