杨志勇(湖南明诚水利水电工程有限公司,湖南益阳413000)
水利水电工程灌浆施工及其质量管理
杨志勇(湖南明诚水利水电工程有限公司,湖南益阳413000)
目前,水利水电工程中不断引进先进的新技术,有利于水利工程施工质量的提高,其中,灌浆施工在水利水电工程中发挥着十分重要的作用,会直接影响着工程质量。对此,本文首先介绍了水利水电工程灌浆施工工艺,然后根据实例详细探究了水利水电工程灌浆施工以及质量管理措施,以期进一步促进水利水电工程建设发展。
水利水电工程;灌浆施工;质量管理
灌浆施工技术在工程建设中的应用是一项复杂性较高的技术,对工程设计人员及施工人员的要求比较高。因此,必须不断水利水电工程中灌浆施工技术的研究,完善施工程序,保证水利水电工程的安全性。
2.1 钻孔施工
在灌浆施工中,钻孔施工是第一步。在钻进施工中,必须保持一定的垂直度;在打凿过程中,首先应该对施工区域进行合理划分,并且严格控制钻孔倾斜度。钻孔的钻进位置和钻进深度应该根据工程实际情况进行合理调整,因此打孔标准也必须符合实际需要,确保打孔施工的合理性。另外,在钻孔施工过程中,施工人员必须严格遵守施工规范。
2.2 冲洗施工
在水利水电工程灌浆施工中,冲洗施工有利于提升灌浆施工品质。现如今,在我国水利水电工程施工中,一般采用高压水枪进行冲洗,通过冲洗能够有效清洁灌注孔。在清孔过程中,如果出现裂纹,则应该及时采取有效措施进行处理,以此有效提升施工质量,为后期施工内容奠定基础。如果在冲洗施工中,清孔效果不好,则可以适当采取单孔、多孔等方式进行处理。
2.3 压水施工
压水施工质量也是影响灌浆施工的关键,因此,在实际施工过程中,首先应该充分勘测底层实际情况,然后对勘测所得数据进行分析,这样才能确保施工数据的准确性。另外,在施工过程中,还应该进行渗透测试,在渗透测试中,需要对水压进行测量,然后根据测量结果确定流量、速度,将水流灌注入孔中。
2.4 灌浆施工
在灌浆施工前,应该结合工程实际情况确定灌浆施工方法和施工顺序,这样才能保证灌浆施工的科学性。现如今,循环法和纯压力法在实际施工中应用最多。
2.5 封孔施工
在灌浆施工中,封孔是最终步骤,同时也是十分关键的步骤。为了提高灌浆施工质量,就应该严格把握封孔施工。在封孔施工过程中,质检人员和技术人员应该同时进行封孔,加强施工质量控制。在实际施工中,压力法较为常见,不仅操作便捷、安全性较高,而且压力封孔施工稳定性较好。
3.1 工程概况
本文将以某县水利水电工程灌浆施工为研究实例,该水利水电工程通过改造升级,防洪能力达到了100年一遇高潮位,过闸最大流量为739.5m3/s。该水利水电工程等级为Ⅱ等,属于中型建筑物,其中建筑物等级为2级,次要建筑物等级为3级。为了有效提高该水利水电工程的稳定性,优化其运行能力,应该不断提高其水闸的引排水能力,减小水流对于下游护坦以及海漫段的冲刷侵蚀作用。对此,施工单位在下游防冲段设施了防冲排桩,防冲排桩是由80cm钢筋混凝土灌注桩所构成的,防冲排桩的中心距为95cm,防冲排桩接缝施工完成后使用高压摆喷进行处理。由此可见,在本次水利水电工程施工中,主要的施工方法为三管法定向喷射灌浆技术,具体如图1所示。
3.2 造孔施工
图1 三管喷射装置示意图
在造孔施工过程中,首先需要了解水利水电工程工程建设实际情况,及时发现问题并采取有效措施妥善解决,从而有效实现内部泥浆的循环利用,反出空外,直至终孔。在此施工过程中,如果有实际需要,应该开展跟管钻进施工。值得注意的是,在钻进施工过程中,应该确保钻孔机保持一定的钻进角度,垂直向下,使其达到预定位置,然后垫平,再利用水平尺对钻孔施工过程中所涉及的物理参数进行准确测量。一般情况下,在对孔位进行设计时,应该采取有效措施将其偏差控制在50mm以内,同时还需要将钻孔灌浆率控制在0.5%作用,而且钻进深度也应该大于设计的底高程。在钻进施工过程中,每钻进3m就应该使用水平尺进行测量,避免出现倾斜偏差问题。在进行防渗施工过程中,应该选择合适的孔距,提高凝结体的可靠性。与此同时,还应该根据地质结构选择孔距,并且对高压喷射灌浆施工过程中的各项影响因素进行综合考量。完成所有的检验工作后,还应该使用风和水轮换冲洗缝面,敞开孔口,并将管道插入底部,然后再使用水和风进行反复冲洗。
3.3 下入喷射杆
在对泥浆固壁进行钻孔施工时,必须将喷射杆深入到孔内,并深入底部,这样才能保证施工质量。①在使用套管跟管进行钻进施工过程中,应该使用两种施工方法:a.终孔完成后取出钻杆,然后下入喷杆,再拔出套管;b.终孔完成后取出钻杆,然后向孔内注入护臂泥浆;②采用泥浆护臂钻孔的终孔后直接下入喷杆;③在采用旋转振动钻进法和射水法进行钻进施工时,可以直接采用钻杆作为喷杆;④在进行下喷管前,首先需要进行地面试喷,并且仔细检查机械和管路的实际运行情况,同时还需要对喷射的方式以及摆动的角度进行合理校正;⑤在实际施工过程中,一般采用卷扬机提起喷杆,首先将喷头通过井口对准孔位中心,然后将喷杆放入孔内直至孔底,为了有效避免在下杆过程中有泥砂砾堵塞喷嘴,还应该通过胶带包扎贴住喷嘴,防止堵塞。
3.4 高压喷射施工
在该水利水电工程中,根据现场调查发现,水闸的土层基础地质为粉土或者粉砂,还有一部分是轻粉质沙壤土,工程力学强度较差,在该工程地质条件中,其抗冲刷能力比较弱,很容易受到水的冲刷侵蚀。因此,在本工程中,高压喷摆设计墙体高程在▽-3.4~▽-23.4之间,高程共22m。与此同时,采用柱摆式凝结体进行合理布置,在此过程中必须保证孔距和每根排桩间距的一致性。在本工程施工中,总共使用111根排桩。施工所用机械设备主要是地质钻机和高喷台车,在喷射施工和钻进施工中,需要注意的是,首先应该在孔柱喷射中心先建立圆柱体,然后再进行高压喷射,在此过程中,高压水和气体会对土层产生较大冲击,冲击力能够使得土层发生松动,以此降低搅拌的难度,当混凝土失水硬化后,就可以形成凝结体。在喷射施工过程中,应该随时检查流量、压力、气量以及旋转、摆动、提升速度等各项参数,具体如表1所示。
4.1 加强内部质量管理
在进行内部质量管理时,除了要对进行内部质量监督外,还应该对质量进行控制和管理,监控和管理的有效性对工程的质量起着决定性的作用。所以,在进行水利水电工程灌浆施工质量的控制和管理时,要反复对地形进行考查与勘测,对得出的数据进行多次研究,并对最终的设计图纸进行整改和规范。在施工过程中应当对各项施工数据与进程记录在册,并对数据进行反复研究,从而避免出现施工过程中的质量问题。
表1 参数标准
4.2 加强外部质量检查
质量监督部门应当对其内部监测人员进行专业知识和技能的培训,改进工作人员的监督方法,转变管理理念,并对培训的结果进行定期考核。除此之外,由于灌浆工程属于隐蔽性较强的一项工程,其工程质量无法从表面准确判断,应当通过专业的检测方法对灌浆工程进行规范的、合理的质量检测,以保证灌浆工程质量真正达到要求。灌浆工程质量检测是结合原始记录、工艺流程、规范性文件等,应用适合的专业检测方法严格的检测,以此实现保证检测结果真实、合理。
综上所述,灌浆技术是水利水电工程中非常关键的施工技术之一,近年来发展迅速,应用范围越来越广泛。为了更好地利用与推广这项施工技术,相关工作人员需要在不断地工程实践中总结经验,及时发现问题,创新施工技术,加强施工管理,保证工程质量,推动水利水电工程事业的发展。
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2095-2066(2016)34-0149-02
2016-2-25
杨志勇(1980-),男,工程师,本科,主要从事水利水电工程施工与管理工作。