陳建勇
摘要:水庫(kù)壩體是水庫(kù)大壩施工建設(shè)的主要內(nèi)容,其施工質(zhì)量,直接決定了水庫(kù)大壩總體施工質(zhì)量。但通常情況下,水庫(kù)大壩施工所處環(huán)境比較惡劣,長(zhǎng)期運(yùn)行難免會(huì)發(fā)生一些質(zhì)量通病,如壩體滲漏,不但會(huì)影響水庫(kù)大壩的使用年限,而且會(huì)對(duì)下游居民的生命和財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅,需要進(jìn)行加固處理。
關(guān)鍵詞:水庫(kù)壩體;灌漿工程;施工技術(shù)
1灌漿技術(shù)的種類(lèi)和作用
1.1灌漿技術(shù)的種類(lèi)
灌漿技術(shù)的主要原理是通過(guò)比較易凝固的液體材料對(duì)水利工程大壩縫隙進(jìn)行全面填充,根據(jù)大壩實(shí)際情況計(jì)算灌漿比例,并充分利用灌漿設(shè)備進(jìn)行填縫處理,從而提升大壩工程的穩(wěn)定性。按照灌漿目的不同,可分為帷幕灌漿、回填灌漿、固結(jié)灌漿、接觸灌漿和接縫灌漿;根據(jù)灌漿方式區(qū)分,可分為循環(huán)灌漿法和純壓灌漿法兩種。純壓灌漿法是在漿液向巖石裂隙中擴(kuò)散時(shí),人為控制使?jié){液“只進(jìn)不出”,由于灌漿時(shí)間較長(zhǎng),后期漿液流速低,容易出現(xiàn)漿液中水泥顆粒沉淀堵塞裂隙口,因而純壓灌漿法只適用于大裂隙、大滲透量的地層。而循環(huán)式灌漿法始終保持漿液循環(huán),進(jìn)入孔段內(nèi)的漿液一部分進(jìn)入裂隙擴(kuò)散,余下的漿液返回地面重復(fù)使用,始終保持循環(huán)流動(dòng)狀態(tài),有利于提高灌漿質(zhì)量。因此,多數(shù)情況下,主要采用循環(huán)式灌漿技術(shù)。
1.2注漿技術(shù)的作用
近年來(lái),在水庫(kù)大壩施工建設(shè)中,受地質(zhì)環(huán)境和加固處理技術(shù)的限制,壩基滲漏、基礎(chǔ)沉降等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,水利工程大壩施工的總體質(zhì)量和安全性難以保證,大壩注漿是通過(guò)鉆孔(或預(yù)埋管),將具有流動(dòng)性和膠凝性的漿液,按一定配比要求,壓入地層或建筑物的縫隙中膠結(jié)硬化成整體,達(dá)到防滲、固結(jié)、增強(qiáng)的目的。
2大壩工程灌漿施工常見(jiàn)問(wèn)題分析
2.1漿液外溢
一般而言,水利水電大壩工程中灌漿施工工作宜1-3h內(nèi)完成整個(gè)施工流程,但由于受到地質(zhì)、環(huán)境、氣候及地理位置等外界因素的影響,通常會(huì)出現(xiàn)水泥漿從地基中外溢的問(wèn)題。此種情況出現(xiàn)后應(yīng)首先降低灌漿壓力,然后對(duì)水泥漿液的流動(dòng)情況進(jìn)行觀察,確保無(wú)問(wèn)題后方可進(jìn)行后續(xù)的灌漿施工。其次,也可通過(guò)提高水泥漿液的粘稠度來(lái)控制漿液的流動(dòng)速度,或在灌漿施工環(huán)節(jié)中間歇性的注入一部分水泥砂漿至地基,從而保證該灌漿施工的質(zhì)量得到有效控制。
2.2鉆孔傾斜
根據(jù)相關(guān)要求,水利工程灌漿工程施工中,現(xiàn)場(chǎng)需要對(duì)鉆孔斜度進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)量,確保能夠?qū)φ`差情況進(jìn)行詳細(xì)控制。若孔斜已經(jīng)大于工程設(shè)計(jì)要求,最主要的原因則為鉆孔初步階段未能對(duì)鉆孔工作進(jìn)行有效控制,鉆孔速度較快,鉆孔機(jī)具的穩(wěn)定性差等,這將會(huì)對(duì)整個(gè)灌漿工程施工質(zhì)量產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響。
2.3屏漿時(shí)間長(zhǎng)。
在灌漿工程施工過(guò)程中,很多工作人員經(jīng)常將屏漿及閉漿混淆。閉漿是指灌漿段達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn),為防止灌漿段內(nèi)的漿液溢出,繼續(xù)保持孔段內(nèi)封閉且受壓一定時(shí)間,漿液凝結(jié)后,打開(kāi)進(jìn)出管閥門(mén)無(wú)涌水現(xiàn)象,則判定為合格。但是屏漿工作則是是指灌漿段的灌漿達(dá)到結(jié)束條件后(壓力、注入率、持續(xù)時(shí)間滿足要求),再繼續(xù)對(duì)灌漿孔段灌注稀漿并保持灌漿壓力不變。一般情況下,灌漿工作能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之后則可結(jié)束施工,將孔隙口徑進(jìn)行封閉之后確保灌漿工作的完成,屏漿所需時(shí)間大約為半小時(shí)。目前我國(guó)很多水利工程施工項(xiàng)目為了保證工程灌漿整體質(zhì)量,會(huì)將屏漿時(shí)間延長(zhǎng),這樣工程整體施工時(shí)間也會(huì)增加。屏漿工作完成之后,固結(jié)灌漿也需要進(jìn)行閉漿,所以增加閉漿時(shí)間在實(shí)際上施工中并不存在較大的意義,即使增加時(shí)常也多此一舉。
3水庫(kù)壩體灌漿工程施工技術(shù)
3.1固結(jié)灌漿技術(shù)的應(yīng)用
在山區(qū)巖石基礎(chǔ)上修筑混凝土拱壩或重力壩時(shí),通常采用基礎(chǔ)整體固結(jié)灌漿以提高壩基整體承載力;為使灌漿質(zhì)量穩(wěn)定可靠,灌漿前常在巖基上層預(yù)埋灌漿孔并澆筑混凝土壓重后再進(jìn)行固結(jié)灌漿。固結(jié)灌漿孔在灌漿前應(yīng)采用清水壓入灌漿孔及裂隙,沖洗至回水變清為止。灌漿孔宜分為兩序,按照分序加密的原則,先施工Ⅰ序孔,后施工Ⅱ序孔。固結(jié)灌漿多采用純壓式全孔一次灌注;漿液通常為純水泥漿,濃度應(yīng)由稀變濃、逐級(jí)變換。 在灌漿施工過(guò)程中,時(shí)常有冒漿、漏漿的情況出現(xiàn),應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況具體分析,采用表面封堵、降低灌漿壓力、灌注濃漿、限流限量、間歇等方法進(jìn)行處理。
3.2帷幕灌漿技術(shù)的應(yīng)用
常見(jiàn)的大庫(kù)大壩壩基透水性分布不均,壩基透水性分區(qū)塊有大有小,整體不均,為了有效控制壩基滲漏,減小壩基滲透水量,降低壩基揚(yáng)壓力,常采用帷幕灌漿法來(lái)增強(qiáng)基巖構(gòu)造結(jié)構(gòu)面滲透穩(wěn)定性。帷幕灌漿一般按照鉆孔→沖水→壓水試驗(yàn)→灌漿→封孔的順序分進(jìn)行施工,為確保灌漿質(zhì)量、減少灌漿段內(nèi)的漿液沉淀,一般均采用雙管循環(huán)式灌漿方式施灌。灌漿孔嚴(yán)格進(jìn)行分序,通常分為三序,以部分Ⅰ序孔為先導(dǎo)孔,邊灌邊試驗(yàn),取得較為理想的灌漿參數(shù)后,再按照先Ⅰ序孔,然后Ⅱ、Ⅲ序孔的順序分序加密進(jìn)行后續(xù)施工。灌漿每段長(zhǎng)不宜超過(guò)6米,漿液仍需遵循由稀到濃、逐級(jí)變換的原則,在設(shè)計(jì)規(guī)定的壓力下,當(dāng)吸漿量小于0.4L/min時(shí),繼續(xù)灌注60min,或吸漿量小于1L/min時(shí),繼續(xù)灌注90min,即可結(jié)束。大壩壩基經(jīng)帷幕灌漿后穩(wěn)定性與防滲性將更加優(yōu)良。大壩整體的抗裂性能夠切實(shí)提升,這對(duì)于延長(zhǎng)大壩使用壽命非常關(guān)鍵。
3.3接觸灌漿技術(shù)的應(yīng)用
大壩接觸灌漿的主要作用是填充縫隙,使壩體間不同性質(zhì)的構(gòu)筑物間接觸面密實(shí),提升大壩的整體穩(wěn)定性,防止壩基與上部結(jié)構(gòu)的接觸面出現(xiàn)滲漏。在巖石地基上建造混凝土壩,混凝土體積收縮而基巖相對(duì)穩(wěn)定,兩者之間必然出現(xiàn)縫隙,對(duì)于這類(lèi)縫隙就必須進(jìn)行接觸灌漿,因此接觸灌漿需在壩體混凝土和裂縫張開(kāi)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定值后開(kāi)始進(jìn)行,并且在蓄水前完成蓄水位以下的接觸灌漿施工。在基礎(chǔ)巖面比較平緩部位,接觸灌漿通常會(huì)與壩基帷幕灌漿結(jié)合進(jìn)行,在水工金屬結(jié)構(gòu)物比如鋼閘門(mén)或其他鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)物周?chē)鷿仓炷?,?dāng)混凝土體積收縮后,兩者間同樣地會(huì)產(chǎn)生縫隙,對(duì)此縫隙也要進(jìn)行灌漿。
4結(jié)語(yǔ)
灌漿工程施工技術(shù)是目前水庫(kù)大壩防滲漏施工中最常用的技術(shù)之一,在具體應(yīng)用前要先對(duì)水庫(kù)大壩的水文地質(zhì)條件進(jìn)行全面勘探,并制定合理的施工方案,才能提升施工質(zhì)量。在應(yīng)用灌漿工程施工技術(shù)時(shí),涉及到的任何一個(gè)環(huán)節(jié)控制不當(dāng)都會(huì)影響施工質(zhì)量。因此,在實(shí)際施工中需要根據(jù)水庫(kù)大壩實(shí)際情況和施工工序進(jìn)行合理施工,才能確保灌漿施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]吳靜.水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程大壩帷幕灌漿施工工藝[J].低碳世界,2018(09):61-62.
[2]于丹.帷幕灌漿施工技術(shù)在水利工程大壩基礎(chǔ)防滲加固處理中的應(yīng)用[J].建材與裝飾,2018(02):284-285.
[3]楊國(guó)軍.灌漿技術(shù)在水利水電工程大壩施工中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究,2017(03):52-53.
(作者單位:常德市鼎城區(qū)堯天坪鎮(zhèn)水利管理站)