河北省张家口市康保县水务局 河北省张家口市 076500
摘要:水工建筑工程具有防洪、调蓄、灌溉、发电等多种功能,近年来,我国水工建筑工程项目的新建、改建项目增多,对经济社会的发展起到推动和保障作用。水工建筑在运行过程中,会受到外界因素的影响,最明显的是水体冲刷、侵蚀,降低了建筑结构的稳定性,必须进行加固处理。帷幕灌浆是一种常见的防渗处理工艺,对施工技术的要求不高,施工成本适中,且加固效果良好,因此得到广泛应用。
关键词:水工建筑工程;帷幕灌浆;施工技术
1帷幕灌浆技术原理
帷幕灌浆是将浆液灌入土层或岩体的裂隙、孔隙内,形成阻水帷幕降低渗透压、减小渗流量,起到加固效果。在过去,帷幕灌浆多用于大型工程中,如水工建筑大坝、隧道;如今在高层建筑、大型民用建筑中也得到广泛应用,如人防工程、地下车库。在水工建筑工程中,帷幕灌浆技术将高强度浆液与软弱的岩土结构相结合,形成高强度、稳定性的结构体,提升水工建筑工程的防渗漏性能。
2 工艺特点
2.1 实用性强
水工建筑不但施工难度大,而且工程环境条件复杂,这些因素均会影响建筑的性能和寿命,并对国民经济的发展产生一定影响。帷幕灌浆作为一种成熟的技术,在目前的工程中运用广泛,因技术原理简单、施工操作容易,因此实用性强。与传统施工技术相比,帷幕灌浆在保证加固要求的基础上,具有材料易得、机械设备要求低、方便现场控制管理等优势。
2.2 安全性高
帷幕灌浆施工前,对施工场地及周边环境进行勘察测量,通过分析数据明确施工重难点,制订科学可行的施工方案,为现场施工作业提供依据和保障。施工过程中,由测量人员定期进行观测,配合质量、安全、工期、环保等管理措施,能确保帷幕灌浆施工处于安全环境中。另外,整个施工方法较为简单,不会涉及具有危险性的作业,能保证施工人员的自身安全[3]。
2.3 经济性好
水工建筑的规模大、工期长,施工必须考虑经济成本要素。帷幕灌浆施工期间,不论是施工材料,还是机械设备,相应的投入并不高,有助于控制施工成本。具体来看,水泥浆的制备使用普通硅酸盐水泥,钻机有多个型号可供选择,而且现场作业人员少,因此人、机、料成本显著降低,经济效益突出。
3帷幕灌浆施工技术的准备工作
首先,施工人员在选择帷幕灌浆施工技术时,要做好充分的准备工作,明确水工建筑工程的设计方案,以及目标区域的地质条件和水文条件,据此科学、合理地调整设计方案。同时,施工人员要准备专业的机器设备和施工材料,选择地质钻机对目标区域钻孔,保证钻孔具有较长的深度并呈线性排列,防止后续施工过程中出现严重的安全问题。
工作人员在开展准备工作时,需要明确帷幕灌浆孔的排列顺序,在主建筑工程完成后,确保后续的帷幕灌浆孔符合水工建筑工程的蓄水需求,并根据后续的工作安排,准确确定帷幕灌浆的具体位置,明确钻孔数量、钻孔间距、钻孔深度,并根据实际的施工要求加强钻孔数量,防止后续工作时,出现钻孔数量不足的情况。此外,工作人员还要积极开展初期的施工试验活动,以提高后续施工的准确性。可以选择2~3个钻孔进行施工试验,并根据施工图纸灌浆选择钻孔位置,开展施工。试验过程中,工作人员要详细记录灌浆施工工作的各项数据,明确各项数据的变化情况,并设置专门的监理人员加强现场管理,及时检查帷幕灌浆的钻孔,严格确保灌浆质量,并及时向施工人员和设计人员交付现场实验报告,让设计人员能够根据实验报告及周围的地质和施工环境,及时调整施工方案,严格保障施工方案的科学性和可行性。
工作人员在应用帷幕灌浆施工技术时,还要有效保障水工建筑工程的蓄水能力,确保水工建筑在后续运行过程中达到标准的要求,提高水工工程的防渗漏水平。同时,工作人员还要做好员工的培训工作,要不断采取优化措施,提高工作人员的专业能力,同时做好技术交底工作,让工作人员仔细分析、学习帷幕灌浆技术,明确帷幕灌浆技术的关键点和操作要点,充分发挥帷幕灌浆技术的使用价值。同时,施工队伍也要落实目标责任制,设置专人专岗及监理人员,加强现场管理,对施工现场的施工设备及施工材料进行科学、合理的分配与管理,严格保障施工材料的质量,更好地推动水工建筑工程的进度。
4帷幕灌浆施工
4.1 钻孔施工
对于帷幕灌浆施工而言,钻孔的质量直接关系到后期的灌浆效果,在钻孔施工环节应严格控制各项数据参数,使其满足灌浆技术规范要求,满足工程项目对钻孔施工提出的实际质量要求。在水工建筑工程项目中,在实际进行钻孔时,主要应对孔斜偏差数值进行严格控制。
4.2 钻孔冲洗
在完成灌浆孔钻孔施工之后,应在灌浆之前对钻孔进行冲洗,将孔内沉积的泥沙冲洗出来,避免淤积在孔底,影响到实际浇筑施工的质量,通常要求孔底沉积泥沙厚度应低于20cm。在该工程项目中,钻孔完成后立即应用压力水对孔内进行冲洗,冲洗压力控制在灌浆压力的80%,且不大于1MPa,当回水保持清净之后停止钻孔冲洗。
4.3 压水试验
在完成钻孔冲洗,并检查达到质量要求后,还需对钻孔进行压水试验。在实际开展压水试验时,以设计注浆压力的80%来控制水的压力,开展水压试验的实践应处于20分钟以内。在试验过程中为便于对水压、水量的有效控制及计算,应采用5min间隔测试的方式,根据各个阶段获取到的数据信息计算透水率。
4.4 防渗灌浆施工
在水工建筑帷幕灌浆施工中,整体采用从下到上的方式,分段循环开展灌浆,同时注意控制灌浆过程中的压力,将压力数值控制在0.2-0.5MPa以内,对于水工建筑工程原本渗漏程度较为突出的部位,应重点加强浆液的注入率,并采用分段、分级升压的方式。但值得注意的是,不管采用哪种灌浆方式,都应保证所采用的水灰比维持不变,并根据注入速度情况,控制灌浆的持续时间,当注入率处于0.4L/min及以下的时候,灌浆的时间应控制在1h;当注入率处于0.1L/min及以下的时候,灌浆的时间应控制在1.5h。
4.5 封孔
灌浆孔灌浆结束后,及时进行封孔。具体封孔方法为缓慢向上提升灌浆管,直至管道安全拔出孔内;然后向孔内关注稠浆,密度要求≥1.5 t/m。封孔作业中,如果发现孔内的浆液面降低,此时应持续灌注稠浆,直到浆液顶面与空口平齐、且不再下降。待孔口完全析水后,使用含水率适中的制浆土料,将孔口回填捣实整平。
4.6 质量检查
在完成帷幕灌浆施工后,应让结构保持7天间隔时间,然后再进行质量检查,观察在间隔时间段内,注浆面是否存在明显性的下沉,或者出现较为突出的外溢现象,如果未发现这些现象证明灌浆初步成功。此后应依照设计要求开设检查孔进行检查,检查主要采用单点压水试验法,为确保最终检验的全面性,同时避免对已灌注帷幕结构造成损伤,主要按照实际注浆孔数的10%-12%开设检查孔,且注意开设检查孔所在位置的合理性。水工建筑工程经最后质量检查,帷幕灌浆施工达到设计要求。
结论
新形势下,我国经济高速发展,水工建筑工程等基础设施不断完善,工作人员在新建水工工程时,要明确水工建筑工程的工作要点和关键点,积极采取优化措施,采用先进的帷幕灌浆施工技术,提高水工建筑工程的质量。同时,要明确施工标准和施工要求,防止灌浆过程中出现渗透问题,严格保障水工建筑工程的安全性和稳定性,更好地发挥帷幕灌浆施工技术的使用价值。
参考文献:
[1]陈一林. 水工建筑工程施工中的帷幕灌浆施工技术研究[J]. 珠江水运,2022,(01):37-38.
[2]刘耀. 水工建筑施工中帷幕灌浆技术工艺的运用与实施要点研究[J]. 珠江水运,2021,(21):57-58.
[3]林福政. 水工建筑工程施工中的帷幕灌浆施工技术研究[J]. 珠江水运,2021,(11):56-57.
[4]吴超瑜. 水工建筑施工中帷幕灌浆施工技术的运用[J]. 长江技术经济,2021,5(S2):29-31.