[水利工程高压喷射灌浆施工技术探讨]水利工程施工技术

时间：2019-04-02 03:27:38　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：本文结合工作实践，首先对高压喷射灌浆技术进行了概述，接着介绍了高压喷射灌浆施工工艺、施工过程中质量控制要点以及常见问题及处理措施。　　关键词：水利工程；高压喷射灌浆；施工技术；探讨
　　伴随着我国经济的良好发展势头，我国的水利水电行业也呈现出稳定健康的发展趋势，目前，在水利工程中基础施工对整个项目的工期、造价都有着十分重要的影响，但在水利工程中基础渗漏一直都是工程界未能彻底解决的问题之一，但基础防渗却是基础施工中的关键之一，尤其当基础土质较差，具有较强的渗透性时，基础的使用寿命、功能在水流的作用下会受到严重影响，造成巨大的经济损失。总的来看，若土质结构较为松散，承载力性能较差而又具有较强的渗透性，水利工程基础在此类土上施工时，基础在水流的长期作用下很容易出现损害，此时应用高压喷射灌浆技术能取得不错的防渗效果。
　　一、高压喷射灌浆技术
　　1.1高压喷射灌浆
　　高压喷射灌浆技术主要有3种施工形式，旋喷、定喷以及摆喷。高压喷射灌浆施工设备价格比较低廉，购买容易，而且高压喷射质量一般都可以满足设计要求，而且还能充分利用原地土体，做到就地取材，机械化程度高。总而言之，施工效率高，经济性好。
　　1.2高压喷射材料
　　水泥砂浆是高压喷射施工最常用的喷射材料，需要注意的是，采用三管法进行喷射施工时，往往采用纯水泥浆，而且水灰比要＜1.0，这是因为三管法施工时，喷射的水泥浆容易被最早喷入的水稀释，影响柱体的形成。
　　二、高压喷射灌浆施工工艺
　　2.1钻孔
　　泥浆护壁回转(或冲击)钻进。造孔过程中做好充填堵漏，避免孔内的泥浆循环发生异常。钻孔施工对钻机偏斜率有较高的要求，因此，钻进时应尽量保证钻机与水平面垂直，偏斜率应≤1%。
　　2.2下入喷射杆
　　泥浆固壁的钻孔可以将喷射杆直接下入孔内，直至孔底。跟管钻进的钻孔，有两种情况:①是先不进行拔管，首先向套管内浇筑泥浆，待注满后才进行拔管，拔管的同时继续注入泥浆以保持泥浆浆面高度不变，当套管完全拔出后，喷射杆才可以下入到管底;②也可先在套管内下入管壁均匀的PVC塑管进行护壁，具体的施工方法如下:在套管还未拔之前将PVC管放入管内，然后才开始拔管工作，先往管内放入PVC管，当套管完全拔出后，喷射杆下入到管底。
　　2.3高压喷射施工
　　高速喷射技术施工中技术参数需要根据具体工程环境决定，不能死搬硬套，且各个参数也是互相影响的，如灌浆压力对喷射杆的提升速度就会有影响等。提升速度应注意下列几个问题:①考虑土层因素，各个土层土的性质不一样，则高压喷射施工中就要“因地制宜”，采取相应的施工措施，如在砂层中喷射杆可以加快提升速度，而在砂卵(砾)石层中速度则应该适当放慢;②考虑顺序施工因素，先序孔提升速度宜慢，后序孔可以适当加快速度。
　　三、施工过程中质量控制要点
　　3.1施工轴线控制
　　轴线是由点确定的，所以要对施工轴线进行控制，首先要保证控制点的测量质量。要确保控制点的测量质量，就需要选用专业技术水平合格的测量人员，而且监理工程师要进行旁站监督，在此基础上测出高喷防渗墙轴线，此外还需要设置控制桩，密度约25m/个，轴线拐点处需要布设固定桩。
　　3.2孔位控制
　　严格按照设计图纸进行布孔放样，布孔放样完毕之后需要由质检员进行复核，孔位布点的偏差要＜1cm。
　　3.3孔斜控制
　　一般采用高喷台车直接成孔，每一个孔在开钻前都需要现场技术人员和质检员对机座和立轴进行检测与核定，检测合格后才能开始施工，若发现存在问题，必须进行通过校正等措施后才能投入施工。在钻进过程中质检员需要进行抽检，若发现钻孔出现偏差，必须要求施工方立即纠正，工程钻孔孔斜率不得大于规范要求(1.5%)。
　　3.4孔深控制
　　根据图纸计算出每一个孔所需要的钻孔长度，质检员对计算结果进行复核。
　　四、高压喷射灌浆施工中常见问题及处理措施
　　4.1孔斜问题
　　孔斜对高喷成墙的连续性有很大的影响，因此是成墙的关键因素。尤其是孔斜超过一定量时，高压喷射所形成的墙体之间可能出现搭接错位的问题，严重时还会出现搭接不上等情况，严重影响墙体的连续性，因此施工时一定要避免孔斜问题。解决该问题的主要措施是保证钻机的平稳以及牢固，可以使用平坦、坚固的材料铺设在钻机的底座，施工前应用水平仪进行找平。其次对主动钻杆进行垂直度检测，以保证钻杆处于顺直状态，开孔钻进时应轻压慢钻，以保证钻孔垂直。钻至一定深度后，然后改用长钻具(一般＞5m)钻进。此外，在钻进的过程中，要全过程对垂直度进行检测，发现孔斜后及时校正，若发现孔斜已经超过设计的规定，那么必须重新扫孔，以纠正孔斜。
　　4.2泥浆漏失
　　泥浆漏失也是钻孔过程中经常出现的问题，导致该问题的原因一般跟地层情况有较大关系。泥浆漏失若处理不及时或者处理方法不当，不仅会对钻孔进度有严重的影响，而且对喷孔质量也会造成极为不利的影响。出现泥浆漏失后，需要根据漏失量来决定其对应的解决措施:若泥浆漏失量较小时，首先应继续喷射泥浆，让其“吃饱”，从而减少喷浆时的水泥漏失量;若漏失量较大，此时需要对漏浆处进行封堵，一般方法是将砂、黏土和少量的水泥压入孔内漏浆处。
　　4.3漏浆
　　漏浆或者孔口不冒浆，都极有可能是地层中存在较大空隙，通常采取以下措施:在浆液中掺入适量的速凝剂，从而缩短固结时间，保证浆液在相对较小的范围内凝固，以避免浆液大量流向空隙处;此外在空隙地段需要增大注浆量，当空隙不大时，可以较快地填满空隙，然后继续正常喷浆施工。
　　4.4冒浆量过大
　　导致冒浆量过大的原因主要有两个:①是有效喷射范围与注浆量不匹配;②是管路故障。近年来，工程实践经验证明，若冒浆量超过进浆量的1/5时，成墙质量就会受到较大影响，因此对于冒浆这一问题需要及早处理。
　　五、工程实例
　　在某水电站枢纽基础防渗施工中，所采用的喷灌方法为三管法定向喷射成墙施工。防冲隔墙长为68m，该工程地层为砂砾土，采用凝结体的结构布置形式为柱摆式，成墙深度为30m，墙厚平均为80cm。孔距2m，喷射中心有直径20～30cm的圆柱体。首先用水管、气管、浆管同轴布设组成喷射杆，杆底部设置有喷嘴，气、水喷嘴在上，浆液喷嘴在下，高喷时，随着喷射杆的旋转和提升，采用高压水和气的射流冲击扰动地层土体，呈翻滚松散状态，随后以低压注入浓浆掺混搅拌，硬化后形成凝结体。此方法高喷质量可满足设计要求，工效高、造价低，能充分利用原地土体，就地取材，机械化程度高，其工艺参数为：①喷嘴直径：2～2.30mm；（外φ5）；②高压水：10MPa，流量40L/min；③气压：0.70MPa，气量6m3/min；④浆压：0.30MPa，流量80m3/min；⑤提升速度：15cm/min；⑥三重管回转：7r/min；施工完成后采用挖深坑数米，用电子填土密实度检测仪对周围土体进行现场质量测试。检测结果为土体密实度和承载力均大于原土体，施工过程中有专人负责记录，记录详实准确。
　　六、结束语
　　跟常规混凝土防渗墙相比，高压喷射灌浆法具有一系列的优点，如施工成本低，施工效率高，固结体具有良好的强度和可靠性等。但在一些水利工程中，仍出现了高喷灌浆工程事故，究其原因是因为工程技术人员和主管工程的决策人员对于高压喷射灌浆各个工法和适应条件不甚了解所致。所以，高压喷射灌浆工程设计和施工，应由具有高喷专业知识和丰富实践经验的人员去实施。
　　参考文献：
　　［1］叶斌，李学武.高压喷射灌浆施工技术［J］.西部探矿工程，2004
　　［2］刘发顺，龚云龙.高压喷射灌浆防渗墙施工质量控制［J］.江苏水利，2006

推荐访问:灌浆水利工程喷射施工技术

[水利工程高压喷射灌浆施工技术探讨]水利工程施工技术

最新文章

热门文章