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摘要:大坝水库坝体的建设质量关系到水库的整体质量,充分发挥水库的功能优势,为防洪抗涝和农业灌溉提供保障。灌浆工程是坝体施工中的重要环节,控制灌浆工程,从而实现工程建设目标。在本文的研究工作中,简单概述灌浆工程施工技术,分析技术要点,并提出几点优化措施,以期能够为相关工程提供参考,完善水库坝体施工建设。
关键词:大坝水库坝体;灌浆工程;施工工艺
水库坝体是水库大坝施工建设中的主要内容是基础的防水工程。在具体施工中,通过把控灌浆工程的质量,可以提高坝体的牢固性和稳定性,避免出现质量问题,威胁到下游居民的生命财产安全。因此,在灌浆工程中,施工队伍要做好准备工作,合理地布设灌浆孔,选择合适的材料方法,通过灌浆施工一系列操作,提高整体质量。技术人员要掌握要点,加强管理工作,发挥技术优势,实现水库大坝坝体的建设目标。
1.大坝水库坝体灌浆工程施工技术
1.1高压灌浆技术
在大坝水库工程中,施工人员可以根据施工情况选择合适的方法,例如所处区域属于岩溶地区,可以使用高压灌浆施工技术处理岩溶地区的不良地质情况,注入灌浆料,发挥固结作用,提高坝体的稳定性[1]。
1.2高压旋喷灌浆技术
高压旋喷灌浆技术指的是借助高压喷嘴喷射钻头将水泥灌入土壤中。高压旋喷灌浆技术可以充分混合受损的土层,灌入浆液后,在土体中形成稳定的柱体,提高地基的稳定性。
2.大坝水库坝体灌浆工程施工要点分析
2.1做好准备工作
在大坝水库坝体的灌浆工程中,要做好前期准备工作,保障工程的建设质量,首先,开展混凝土温度的测定。可以埋设温度计,将测量温度计放入混凝土的内部,不会受到外界干扰,将温度差控制在合理的范围内。也可以使用冷却水管闷温。不过该方法会受到外界干扰。其次开展缝面的测量工作。主要测量缝面的张开度和增开度。在测量张开度时,可以使用厚薄仪和刻度放大镜,还要结合惯性压力、积水面积等开展系统的计算,确定张开度的准确性[2]。在增开度的测量中可以使用千分表进行测量,每隔几分钟测量一次。在前期工作中完成各项测量工作,掌握基础数据,可以为灌浆施工提供足够依据,提高施工的可靠性。
2.2布设灌浆孔
合理布设灌浆孔,灌浆孔的间距为1m,灌浆喷射时喷射角度与大坝的轴线夹角控制在15°~20°。在坝顶部位确定轴线进行标识,按照轴线的位置设置灌浆孔,一般分布在轴线两侧,第1排布设在坝顶上游3.2m处,第2排布设在第1排下方2m3°。确保灌浆孔的均匀性,提高灌浆的质量。确定灌浆孔的位置后进行钻孔操作。根据地质条件选择合适的机械设备和钻孔技术,例如风动凿岩机和潜孔锤。在深挖灌浆中会使用到旋挖与冲击钻。钻孔结束后使用高压水枪冲洗孔内保持清洁性,全面检查钻孔情况,避免出现裂缝。
2.3选择合适的方法和材料
在进行坝体灌浆施工时,要选择合适的灌浆方法,提高整体的施工质量。要确保灌浆的加密性,自上而下顺序进行灌浆。要严格按照顺序进行操作,避免出现返工的问题。常用的方法有循环法和纯压法两种。
确定方法后,选择合适的灌浆材料。一般灌浆材料是通过浆液、水泥、外加剂、砂石、水等配比而成的,控制合适的配比,保障灌浆液的质量。而且外加剂的选择也很重要,可以提高灌浆密实度。
2.4灌浆压力技术
选择合适的灌浆压力参数,保障灌浆过程的稳定性,提高灌浆质量。首先,将灌区顶部压力作为压力控制标准,使其能够处于恒定状态,一般是控制在0.25~0.35MPa[4]。其次,确保下游坝块不会出现任何改变,控制好底部的压力。在灌浆过程中要做好对整个过程的实时监控,将压力控制在合理范围内,确保灌浆能够顺利推进。在具体的施工中,可以开展相关试验,某工程的试验数据如表1所示。通过试验分析水深和压力关系,做好控制工作。
表1 水深压力数值表
水深/压力 | 1~6m | 6~16m | 16~26m | 26m以下 |
上排 | 0.2MPa | 0.4MPa | 0.6MPa | 0.8MPa |
下排 | 0.3MPa | 0.6MPa | 0.9MPa | 1.2MPa |
2.5封孔
当满足以下几个条件时,可以结束灌浆作业:灌浆设备的排浆管道和出浆浓度达到最高值;排浆管道接口和缝面增开度达到施工标准,灌孔不再吸入浆液;灌浆持续时间达20分钟。灌浆结束后,立即使用水泥浆封口,保障内部环境的密封性。
图1 坝体灌浆施工流程
3.大坝水库坝体灌浆工程施工的优化措施
3.1选择合适的材料
为了提高水库坝体灌浆工程的施工质量,需要做好材料控制工作。加强材料的质检工作,通过市场调研和多家对比选择最优材料,材料进场前也需要进行质检符合要求后才能投入到浆液的制作中。选择合适配合比,控制浆液的浓度。浆液浓度较低,浆体的流动性比较好,但扩散范围会不断增大,在收缩的过程中,浆体层和岩层之间形成孔隙。如果浓度过大,流动性变差,无法有效渗入一些较小的岩石裂缝[5]。因此需要进行配合比的控制工作,将浆液的浓度设置在合理的范围内。除此之外还要考虑到孔距孔深、具体的灌浆方法等,通过相关试验制定科学合理的方案,发挥材料的性能优势,提高灌浆质量。
3.2特殊情况的处理
在灌浆过程中会出现一些特殊情况,要及时处理,避免影响整体质量。一,冒浆问题。如果下游的坝体坡度平缓灌浆,可能出现冒浆问题。因此需要改进施工工艺,调整灌浆方式。如果还存在问题,可以适当地控制速度。冒浆量比较大,可以采取防渗材料,对冒浆的位置进行嵌缝处理。二,回水问题。在具体的施工中,技术人员完成下游钻孔,并没有回水问题,而进行上游施工时会出现不同程度的回水问题。这一情况主要是由于坝体结构所引起的。在具体施工中,需要提前掌握水库坝体结构情况,分析内部的缝隙问题,适当地改进灌浆工艺,提高灌浆孔填充的密实度。三,孔洞修复材料问题。在一些工程中,坝体内部有很多的孔洞,引发裂痕。在灌浆过程中,这些孔洞裂痕会吸附浆液,导致灌浆的材料不足,影响到整体的加固效果。在具体施工中,技术人员也需要提高对孔洞吸附材料问题的重视。做好前期的勘察工作,明确孔洞情况,适当地增加灌浆量。四,灌浆管道堵塞。在关键过程中遇到堵塞的情况,需要技术人员立即使用压水和风水清洁堵塞管道,使其恢复通畅。如果没有效果,可以使用钻孔和掏洞的方式,解决堵塞问题。为了有效避免出现注浆管或排浆管堵塞的现象,可以使用串灌的方式进行灌溉施工。两个灌浆区域高度相同时,利用一区一泵的方式灌浆,减少压力差值,使其保持在相对稳定的状态,确保灌浆工作能够顺利进行。
3.3做好质检工作
灌浆施工时还要注意采用先进技术开展质量检测,确保其符合灌浆要求。在每一环节都需要进行质检合格后,才能进入下一阶段的施工。例如,在前期布孔和钻孔中要检查孔的位置深度。若出现不合格的情况,及时标注。在压水试验中,做好记录工作,明确一些灌浆效果较差的地方,做好标注。如果所有指标合格,则表明灌浆质量合格。
4.结束语
综上所述,水库大坝坝体的灌浆施工中,需要做好准备工作,测量各项数据信息,结合工程情况,选择合适的方法,制定完善的灌浆方案。严格落实各项要点优化材料和质检工作,并处理其中存在的特殊情况,保障灌浆质量,提高坝体的稳定性,从而充分发挥水库大坝的功能优势。
参考文献
[1] 牛政,姚双彦. 水库大坝水库坝体灌浆工程施工技术探究[J]. 农业开发与装备,2019(1):81,90.
[2] 苏强. 水库大坝水库坝体灌浆工程施工技术探究[J]. 建筑工程技术与设|计,2019(19):306.
[3] 白君杰. 关于水库大坝及坝体灌浆工程施工技术的思考[J]. 湖北农机化,2020(10):54-55.
[4] 杨朋朋. 水库大坝及坝体灌浆工程施工技术探讨[J]. 中国设备工程,2019(22):185-187.
[5] 魏壮贤. 水库大坝 及坝体灌浆工程施工技术探讨[J]. 中华建设,2020(6):106-107.