在水利水電建筑工程中的基礎灌漿施工技術

沈養運

河南省駐馬店市板橋水庫管理局 河南 駐馬店463700

引言

目前,帷幕灌漿技術是施工單位最為常用的一種水工建筑防水防滲漏處理方式,且在工程實踐中取得了很好的應用效果。帷幕灌漿技術的應用原理是在大壩基地的基巖中鉆出一排排帷幕式的孔,再向孔內灌注混凝土漿液,最終形成具有防滲漏效果的帷幕式防水層,以保護整個水利工程的基底安全。

1 現階段我國水利工程建設情況簡介

(1)水利工程建設作業過程中缺少比較嚴格的管理辦法,相關操作部門員工針對操作的材質把控等一些問題重視程度不足,供應商對材質以次充好、偷工減料的情況經常出現,因此目前水利工程建設中存在著相當數量的缺陷;(2)相當多數的土木建筑工程師比較重視水利工程的施工過程,認定項目工作結束以后可以不必重視工程建筑質量較好的水利工程項目,水利工程建設一旦不能得到維護與保養,工程相關的使用年限將會有一定程度的縮短,無法發揮水利工程建設的核心目的;(3)現階段的我國部分水利工程建設中,有些建成年代較久,符合了當時建筑的全部設計規范及要求,但是無法跟上時代歷史車輪的發展潮流,因此在洪澇災害等重大自然災難來襲的時候無法發揮應有的防災減災效果。因此,在現階段水利工程建設過程中完成基礎層注漿操作方案是非常重要的一項工程。

2 水利工程中帷幕灌漿技術應用特點

2.1 帷幕灌漿技術應用特點1)經濟成本低,施工簡單易行。帷幕灌漿技術處理大壩基底防水防滲漏問題具有低成本、易操作的優勢,只需要在合適位置鉆孔澆筑水泥形成難以侵蝕的防水帷幕,就能輕松地解決水的滲漏問題。帷幕灌漿技術投入的成本僅僅是水泥,可以以最小的成本投入、最低的能耗投入,解決大壩基底滲漏問題;且帷幕灌漿操作非常簡單,技術上只需要控制打孔定位以及對灌水泥漿的操作把控,利用水泥的凝固時間,便可以很快形成帷幕屏障,不僅經濟環保,而且簡單易行,成為水利工程施工中最為常用的防滲漏施工技術。2)安全性高,可靠性強。帷幕灌漿技術是目前水利工程施工中較為安全的防滲漏應用技術,該技術實踐驗證,安全性高、可靠性強,備受施工單位推崇。其主要原因在于,水泥凝固成幕墻以后自身的防水、防滲漏以及防腐蝕能力很強,在做帷幕灌漿之前,只需要根據水利工程的設計規模以及根據水文地質條件計算出基底處河水的壓力,然后設計相適應的帷幕孔大小,形成能夠抵抗較大壓力的帷幕防水層,是一種極為安全、可靠的防水防滲漏技術。

2.2 帷幕灌漿技術應用方法1)一次性全孔灌漿。一次性全孔灌漿指的是在鉆孔以后,通過向多種鉆孔孔內同時澆筑混凝土,一次性形成帷幕防水墻的形式。該方法簡單易行,且一次性澆筑成型時,省去了中間停頓的時間,技術實施高效、便捷,可以大大縮短工期。但由于需要同時對所有孔位一次性不間斷地灌漿操作,因而,對施工地形、水勢等條件有一定要求,需要在平穩地形且水流速較慢的環境中施工操作,否則很容易影響到施工質量。2)分段式灌漿技術。分段式灌漿技術對地形、水文環境等都有著更強的適用性,依據分段施工順序的不同,可以分為由上而下灌漿和由下至上灌漿兩種方式。自上而下的帷幕灌漿方式需要根據鉆孔深度以及孔位高低合理布置灌漿工序和區域劃分,避免灌漿時工序錯亂或孔位之間距離過大,且在灌漿操作時要始終保持上部孔位先灌漿、下部孔位后灌漿的順序,以確保灌漿澆筑的質量;自下而上的灌漿方式與上述灌漿順序剛好相反,一般應用在硬巖的地質環境中,能夠有效避免冒漿,也是一種常用的灌漿方法。

3 在水利水電建筑工程中的基礎灌漿施工技術

3.1 壓噴射灌漿防滲透技術 高壓噴射灌漿防滲透技術的優勢主要體現在開挖量小、成本低以及施工便捷等方面,同時由于此技術在應用時的占地面積較小,所以對周邊環境的影響也比較弱,一般來講,其在水利水電工程建筑基礎防滲中的應用。經實踐證明,高壓噴射灌漿還能使堤壩防滲性能顯著提升,使洪水壓力得到有效緩解,但若想將其有效應用于水利水電工程建筑基礎施工中,則必須注重以下重點步驟:首先,在鉆孔施工環節中,套管與鉆進工作應同時進行,從而為孔循環正常提供關鍵保證,而在實際進行鉆孔的時候,施工人員也需保持垂直的角度,在噴射管向下植入的過程中,可在孔洞底部合理放置泥漿固壁鉆孔。其次,在實際進行高壓噴射灌漿時,施工人員可先提升先序孔的速度,再放慢序孔速度后并保持一段時間,如果孔中返漿量比之前少,則可進行對速度的適當調整。最后,施工人員需保證灌漿壓力、速度與開進速度等,都處于可控范圍內,這是高壓噴射灌漿技術能充分發揮效果的關鍵,對水利水電工程建筑基礎穩定性的提高非常有幫助。

3.2 加強外部質量管理和監督體系 外部質量管理以及相關的監督體系主要有兩個方面的問題,分別是相應灌漿施工人員的職業素養和水平問題,還有相關設備的問題。所以在進行灌漿施工之前,需要對設備進行較為細致的檢查,確保在施工過程之中,設備不會出現故障問題,針對于老化的設備也要及時進行修整和更換。而后進行灌漿施工操作的人員需要具備專業素養和職業素質。承包方的施工團隊,需要對灌漿的操作人員進行定期的培訓,或者是組織去外地進行學習,了解灌漿施工技術的先進經驗。外部和內部質量管理和監督體系要一起加強,內外兼修,形成合力,才能更有利于工地施工。對內要加強內部管理體系和工程監督,一步一個腳印,扎扎實實確保水利水電工程的順利進行;對外要聯合相關部門切實解決工程項目所存在的一些實際問題,加強外部監督,確保工程使用設備的先進性、人才的專業性。

3.3 混凝土裂縫灌漿技術 混凝土裂縫灌漿技術能在最大程度上,降低水利水電工程建筑基礎的不穩定性。實際上,此技術最初是大壩工程修建的主要技術,后期再向水利水電工程建設中引入,由于其經濟效能更強,也能與大型建設工藝充分融合,因此也被納入基礎灌漿主要技術的行列中。由于混凝土裂縫灌漿技術,能為吊車作業起到較好的輔助作用,所以更有利于建筑基礎施工,除水利水電工程之外,其在市政公路與橋梁建設中也很常用。這種技術在地面抗凍修補方面的效果極好,所以非常有利于北方嚴寒地區的水利水電工程施工,一方面能提升建筑地基的防滲性能,另一方面也能為工程后期投入使用的安全性提供更高保證。

結語

由于我國當下經濟社會發展的迅速,對于水利水電工程規模以及相應精度的要求也在不斷提升。而灌漿工作在整個水利工程之中扮演的角色,以及其對于水利水電工程質量的影響不容小覷。所以在施工過程之中,我們需要對灌漿工作進行更為嚴謹的把握。我國水利水電工程施工雖然已經有了一定程度的發展,但是一些較為先進的技術仍舊需要向西方進行一定程度的借鑒。未來我國的相關研究人員以及技術人員,還需要對灌漿過程之中的新技術進行不斷地探索和更新,使得灌漿過程之中各個步驟的選擇能夠更加多樣化,適應更加復雜的地質環境,使得整個進程更加順利,為我國的水利水電工程建設發展做出一定的貢獻。