在水利水电建筑工程中的基础灌浆施工技术

沈养运

河南省驻马店市板桥水库管理局 河南 驻马店463700

引言

目前,帷幕灌浆技术是施工单位最为常用的一种水工建筑防水防渗漏处理方式,且在工程实践中取得了很好的应用效果。帷幕灌浆技术的应用原理是在大坝基地的基岩中钻出一排排帷幕式的孔,再向孔内灌注混凝土浆液,最终形成具有防渗漏效果的帷幕式防水层,以保护整个水利工程的基底安全。

1 现阶段我国水利工程建设情况简介

(1)水利工程建设作业过程中缺少比较严格的管理办法,相关操作部门员工针对操作的材质把控等一些问题重视程度不足,供应商对材质以次充好、偷工减料的情况经常出现,因此目前水利工程建设中存在着相当数量的缺陷;(2)相当多数的土木建筑工程师比较重视水利工程的施工过程,认定项目工作结束以后可以不必重视工程建筑质量较好的水利工程项目,水利工程建设一旦不能得到维护与保养,工程相关的使用年限将会有一定程度的缩短,无法发挥水利工程建设的核心目的;(3)现阶段的我国部分水利工程建设中,有些建成年代较久,符合了当时建筑的全部设计规范及要求,但是无法跟上时代历史车轮的发展潮流,因此在洪涝灾害等重大自然灾难来袭的时候无法发挥应有的防灾减灾效果。因此,在现阶段水利工程建设过程中完成基础层注浆操作方案是非常重要的一项工程。

2 水利工程中帷幕灌浆技术应用特点

2.1 帷幕灌浆技术应用特点1)经济成本低,施工简单易行。帷幕灌浆技术处理大坝基底防水防渗漏问题具有低成本、易操作的优势,只需要在合适位置钻孔浇筑水泥形成难以侵蚀的防水帷幕,就能轻松地解决水的渗漏问题。帷幕灌浆技术投入的成本仅仅是水泥,可以以最小的成本投入、最低的能耗投入,解决大坝基底渗漏问题;且帷幕灌浆操作非常简单,技术上只需要控制打孔定位以及对灌水泥浆的操作把控,利用水泥的凝固时间,便可以很快形成帷幕屏障,不仅经济环保,而且简单易行,成为水利工程施工中最为常用的防渗漏施工技术。2)安全性高,可靠性强。帷幕灌浆技术是目前水利工程施工中较为安全的防渗漏应用技术,该技术实践验证,安全性高、可靠性强,备受施工单位推崇。其主要原因在于,水泥凝固成幕墙以后自身的防水、防渗漏以及防腐蚀能力很强,在做帷幕灌浆之前,只需要根据水利工程的设计规模以及根据水文地质条件计算出基底处河水的压力,然后设计相适应的帷幕孔大小,形成能够抵抗较大压力的帷幕防水层,是一种极为安全、可靠的防水防渗漏技术。

2.2 帷幕灌浆技术应用方法1)一次性全孔灌浆。一次性全孔灌浆指的是在钻孔以后,通过向多种钻孔孔内同时浇筑混凝土,一次性形成帷幕防水墙的形式。该方法简单易行,且一次性浇筑成型时,省去了中间停顿的时间,技术实施高效、便捷,可以大大缩短工期。但由于需要同时对所有孔位一次性不间断地灌浆操作,因而,对施工地形、水势等条件有一定要求,需要在平稳地形且水流速较慢的环境中施工操作,否则很容易影响到施工质量。2)分段式灌浆技术。分段式灌浆技术对地形、水文环境等都有着更强的适用性,依据分段施工顺序的不同,可以分为由上而下灌浆和由下至上灌浆两种方式。自上而下的帷幕灌浆方式需要根据钻孔深度以及孔位高低合理布置灌浆工序和区域划分,避免灌浆时工序错乱或孔位之间距离过大,且在灌浆操作时要始终保持上部孔位先灌浆、下部孔位后灌浆的顺序,以确保灌浆浇筑的质量;自下而上的灌浆方式与上述灌浆顺序刚好相反,一般应用在硬岩的地质环境中,能够有效避免冒浆,也是一种常用的灌浆方法。

3 在水利水电建筑工程中的基础灌浆施工技术

3.1 压喷射灌浆防渗透技术 高压喷射灌浆防渗透技术的优势主要体现在开挖量小、成本低以及施工便捷等方面,同时由于此技术在应用时的占地面积较小,所以对周边环境的影响也比较弱,一般来讲,其在水利水电工程建筑基础防渗中的应用。经实践证明,高压喷射灌浆还能使堤坝防渗性能显著提升,使洪水压力得到有效缓解,但若想将其有效应用于水利水电工程建筑基础施工中,则必须注重以下重点步骤:首先,在钻孔施工环节中,套管与钻进工作应同时进行,从而为孔循环正常提供关键保证,而在实际进行钻孔的时候,施工人员也需保持垂直的角度,在喷射管向下植入的过程中,可在孔洞底部合理放置泥浆固壁钻孔。其次,在实际进行高压喷射灌浆时,施工人员可先提升先序孔的速度,再放慢序孔速度后并保持一段时间,如果孔中返浆量比之前少,则可进行对速度的适当调整。最后,施工人员需保证灌浆压力、速度与开进速度等,都处于可控范围内,这是高压喷射灌浆技术能充分发挥效果的关键,对水利水电工程建筑基础稳定性的提高非常有帮助。

3.2 加强外部质量管理和监督体系 外部质量管理以及相关的监督体系主要有两个方面的问题,分别是相应灌浆施工人员的职业素养和水平问题,还有相关设备的问题。所以在进行灌浆施工之前,需要对设备进行较为细致的检查,确保在施工过程之中,设备不会出现故障问题,针对于老化的设备也要及时进行修整和更换。而后进行灌浆施工操作的人员需要具备专业素养和职业素质。承包方的施工团队,需要对灌浆的操作人员进行定期的培训,或者是组织去外地进行学习,了解灌浆施工技术的先进经验。外部和内部质量管理和监督体系要一起加强,内外兼修,形成合力,才能更有利于工地施工。对内要加强内部管理体系和工程监督,一步一个脚印,扎扎实实确保水利水电工程的顺利进行;对外要联合相关部门切实解决工程项目所存在的一些实际问题,加强外部监督,确保工程使用设备的先进性、人才的专业性。

3.3 混凝土裂缝灌浆技术 混凝土裂缝灌浆技术能在最大程度上,降低水利水电工程建筑基础的不稳定性。实际上,此技术最初是大坝工程修建的主要技术,后期再向水利水电工程建设中引入,由于其经济效能更强,也能与大型建设工艺充分融合,因此也被纳入基础灌浆主要技术的行列中。由于混凝土裂缝灌浆技术,能为吊车作业起到较好的辅助作用,所以更有利于建筑基础施工,除水利水电工程之外,其在市政公路与桥梁建设中也很常用。这种技术在地面抗冻修补方面的效果极好,所以非常有利于北方严寒地区的水利水电工程施工,一方面能提升建筑地基的防渗性能,另一方面也能为工程后期投入使用的安全性提供更高保证。

结语

由于我国当下经济社会发展的迅速,对于水利水电工程规模以及相应精度的要求也在不断提升。而灌浆工作在整个水利工程之中扮演的角色,以及其对于水利水电工程质量的影响不容小觑。所以在施工过程之中,我们需要对灌浆工作进行更为严谨的把握。我国水利水电工程施工虽然已经有了一定程度的发展,但是一些较为先进的技术仍旧需要向西方进行一定程度的借鉴。未来我国的相关研究人员以及技术人员,还需要对灌浆过程之中的新技术进行不断地探索和更新,使得灌浆过程之中各个步骤的选择能够更加多样化,适应更加复杂的地质环境,使得整个进程更加顺利,为我国的水利水电工程建设发展做出一定的贡献。