阮征
【摘要】水利工程是国家重要的设施,在我国经济发展进程中起着重要作用。隧道工程是指从事研究建造各种隧道规划、勘测、设计施工等的一项工程技术,广泛应用于水利施工项目。而灌浆技术作为关键的施工技术,其质量好坏直接影响水利工程施工情况,因此需严格注意灌浆施工技术。本文简要概述了灌浆及其作用,并分析了隧道灌浆的两个主要类型及其施工方法,最后提出了施工中需明确的注意事项,力求在施工中达到最好的灌浆效果。
【关键词】水利隧道;灌浆技术;施工方法;注意事项
引言
水利工程与我们的生活息息相关,在农田灌溉、日常用水等方面发挥重要作用。随着近年来水利施工建设受到国家越来越大的关注,一些地理位置较特殊、施工难度大的地区也相继兴建水利工程,在这种地形较复杂的地区进行施工需要依赖灌浆技术。因此明确该项技术、注重其施工要点是必不可少的。下面就灌浆施工技术作用、分类、施工方法、注意事项等方面分别进行探讨。
1、灌浆施工技术概述及作用
所谓灌浆,就是把浆液按照合适的配比送到建筑地基的裂隙或者建筑物本身的裂缝中,从而提高被灌建筑物的防渗功能及坚固性,改善地基条件,使水工建筑物安全运行,保证水利工程项目顺利进行。
在实际水利隧道施工中,灌浆质量直接影响施工水平,发挥着不可替代的作用,是开工的关键环节。第一,加固地层结构。部分浆液被灌到钻孔中之后,地层中的泥土会与其发生化学反应从而产生刚度较强、稳定性较高的材料,使得地层结构稳定性大大提高。第二,提高地基结构承载力。由于浆液本身具有胶凝性,因此当其被灌到缝隙中,可能会和地基结构粘合在一起,大大提高建筑物地基的承载力。第三,提高防水性。建筑物结构出现空隙时,施工人员可通过灌浆技术对其进行填充,从而加密地基结构,一定程度上有益于提高其防水性能。
2、隧道灌浆主要类型
隧道工程中依照其所起的作用主要分为回填灌浆和固结灌浆。
2.1 回填灌浆。回填灌浆即在混凝土衬砌背面对混凝土浇筑时留有空隙的部位用浆液进行填充,使回填水泥砂浆也参与荷载。回填砂浆能将一次、二次混凝土完整结合起来,能提高防渗性和坚固性。施工时,需注意以下要點:一,回填灌浆应尽早进行,最好是在在衬砌混凝土达到设计强度的70%后;二,回填灌浆一般分为二序进行,空隙大的部分则需灌注水泥砂浆;三,回填灌浆的压力应根据现场实际情况而定,灌注顺序适宜从低到高;四,隧道顶部倒孔灌浆结束后,应当先关闭孔口闸阀后再停机;五,灌浆结束后,切记清理孔内的污水杂物并抹平。
2.2 固结灌浆。固结灌浆主要是通过灌注浆液来填充隧道周围节理裂隙发育或有破碎带的岩石从而提高岩石的整体性及抗压性能,尽最大可能减少岩石变形。除此之外,固结灌浆还可提高围岩防渗性能及平衡隧洞压力。在具体施工时,应遵循以下技术要求:灌浆孔施工时应本着分序原则进行,可分为二序或三序施工;灌浆孔应进行压力冲洗,直到回水清净;灌浆压力同回填灌浆一样,需根据现场实际情况进行调整,并且压水试验应在冲洗裂隙后进行;灌浆孔封孔应采用机械压浆封孔法或压力灌浆封孔法;整个灌浆过程应连续进行,尽量不要中断。
3、灌浆技术主要施工方法
3.1 全孔一次灌浆法。全孔一次灌浆法是用灌浆塞封闭孔口,压浆液灌入到全孔的岩层裂隙中,主要适用于浅孔灌浆,是一种相对简单的施工方法。施工时需注意要直接从钻孔处开始,整个过程要连续进行,尽可能一次性完成。该种灌浆法存在适用范围有限、效果不明显等弊端,除此之外,浅孔灌浆还对地层结构有一定要求。
3.2 全孔分段灌浆法。全孔分段灌浆法分为自上而下分段灌浆和自下而上分段灌浆。采用分段灌浆法时,需要提前将钻孔按照适宜的长度进行分段。若采取自上而下顺序,先完成上段钻孔灌浆,待上段浆液凝固后再依次完成下段灌浆工作。该种灌浆法有较高的质量保证,可用于地形复杂、地质条件特殊的地区;与自上而下分段法相比,自下而上灌浆法施工方法较为简单,但是也仅仅适用于岩层质量较好的地区,具有一定局限性。
4、灌浆技术施工要点
4.1 灌浆前准备。为了保证灌浆质量,灌浆前要冲洗钻孔,将裂缝或孔洞内部的杂质污物冲出孔外,冲孔之后最好进行阶段性的压水试验,主要是为了大体了解岩石整体情况,根据岩石情况选择注浆压力及配比,确定灌注时的浆液浓度;此外,要定期查看灌浆孔渗透性并总结规律。
4.2 控制水泥浆浓度。水泥浆应具有一定流动性、保水性、可泵性,因此施工过程中操作人员应严格控制水泥浆浓度,不能太稠或太稀,确保其分布均匀。灌浆时需时刻注意裂隙吸浆量,从而及时调整浆液浓度,在保证灌浆易操作的条件下尽量提高其防渗性。
4.3 控制灌浆压力。灌浆压力是影响灌浆效果的重要因素之一,甚至会影响整个水利工程项目的质量。压力对于灌浆施工技术相当关键,尤其是对于含沙量较高的施工地区。因此在施工中要尽量减少浆液流动速度并根据实际情况实时调整压力大小,另外,还可以适当调整灌浆次数。
5、结语
随着水利建设的兴起,近年来各地区相继开展水利工程项目,隧道工程也越来越被广泛应用,与此同时灌浆施工技术也在不断发展。灌浆技术的广泛应用不仅改善了岩体的整体性,还提高了建筑物防渗性能。通过深入分析隧道灌浆的两种主要类型和灌浆技术施工技术方法,总结出施工中应注意的要点,相信在以后的施工中灌浆效果会有很大程度上的提高。
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