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淺析水利工程施工中高壓噴射灌漿技術(shù)的應(yīng)用

2010-04-22 13:31  李清華  【  【打印】【我要糾錯】

  摘要:高壓噴射灌漿(高噴灌漿)技術(shù)在地下和基礎(chǔ)工程防滲加固工程中的應(yīng)用十分廣泛。由于高壓噴射灌漿施工技術(shù)的優(yōu)越性,在實際水利工程施工中常采用此技術(shù)進(jìn)行防滲漏處理,文章對高壓噴射灌漿施工技術(shù)的特點、流程及施工質(zhì)量控制工藝要求等進(jìn)行了探討。

  關(guān)鍵詞:高壓噴射灌漿;水利工程;質(zhì)量控制;防滲加固

  高壓噴射灌漿防滲墻技術(shù)于20世紀(jì)70年代首先由日本和瑞典分別提出,我國于20世紀(jì)80年代在堤壩、涵閘的防滲工程中應(yīng)用推廣并逐步發(fā)展。高壓噴射注漿(高噴灌漿)技術(shù)在地下和基礎(chǔ)工程防滲加固工程中的應(yīng)用十分廣泛。例如,高壓噴射注漿技術(shù)應(yīng)用于增加地基強度,減少或整治建筑物的沉降或不均勻沉降;應(yīng)用于擋土圍堰及地下工程建設(shè)、壩體的加固及防水帳幕、邊坡加固及隧道頂部加固等。軟弱土層,如第四紀(jì)的沖(洪)積層、殘積層及人工土壤等,砂性土最適用“高噴”注漿,對于黃土和淤泥質(zhì)土“高噴”效果也較好,它解決了小顆粒熟土不易注漿加固的難題。在礫石層中,只要礫石直徑不太大,也能收到較好的加固效果,但不適用于地下水流速過大的地層。下面以具體實例說明高壓噴射注漿技術(shù)在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用。

  一、高壓噴射灌漿施工技術(shù)的特點與流程

 。ㄒ唬└邏簢娚涔酀{施工技術(shù)的特點

  高壓噴射灌漿有擺噴、旋噴及混合噴等多種工藝。也可根據(jù)施工條件和土質(zhì)情況采用微型擺噴,這種布子L型式的特點是板墻體連接可靠而且厚度大,擺角15°。因在噴射過程中容易發(fā)生串孔,影響鄰孔的板墻體形成,所以高壓噴射采用隔孔噴射,即單號孔噴射的灌漿初凝后的第二天噴雙號孔。

  高壓噴射注漿法可以穿透已施工完畢的路基、結(jié)構(gòu)物等,對其基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理時,占用地上水利工程施工工作面小,不用對基礎(chǔ)上面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行破開處理,具有很大的靈活性和可操作性。相對于水利工程深層攪拌法,此法能適應(yīng)不同地質(zhì)情況,特別是對含水率較低的軟弱地基的處理效果要比深層攪拌法要好。但是高壓噴射注漿法時必須充分考慮到它對水利工程的擾動作用,并要有穩(wěn)妥的施工方案及預(yù)防措施方可使用此工法進(jìn)行施工,否則不但不能起到加固作用,還會危及水利結(jié)構(gòu)的安全。

  (二)高壓噴射灌漿施工的基本方法

  高壓噴射灌漿施工技術(shù)常見的有兩種:一種為無損貼嘴灌漿法;另一種為打孔埋管灌漿法。其中無損貼嘴灌漿法將是今后推廣的方法。無損貼嘴灌漿法的灌漿施工工藝流程為:注漿嘴加工-打磨-沖洗-裂縫描述-貼嘴-封縫-壓風(fēng)檢查-灌漿-灌漿嘴清除-質(zhì)量檢查。打孔埋管灌漿法的灌漿施工工藝流程為:打孔-沖洗-埋管封縫-壓風(fēng)檢查-灌漿-質(zhì)量檢查。

  二、水利工程高壓噴射灌漿施工的質(zhì)量控制措施

 。ㄒ唬┦┕で暗馁|(zhì)量控制

  1.組建素質(zhì)較高的質(zhì)量控制隊伍。我們知道,高壓噴射灌漿施工參數(shù)不是一成不變的,這就需要安排一名有地質(zhì)勘測經(jīng)驗的質(zhì)量控制工程師,落實好監(jiān)理人員各自的職責(zé),根據(jù)施工強度配備相應(yīng)質(zhì)量控制人員。

  2.編制詳細(xì)的專項控制細(xì)則?刂萍(xì)則應(yīng)包括:質(zhì)量控制的組織機構(gòu),現(xiàn)場監(jiān)理人員的職責(zé)分工;控制程序、方法和措施;關(guān)鍵工序質(zhì)量控制點的設(shè)置,工序質(zhì)量檢查方法和驗收標(biāo)準(zhǔn);旁站方案;可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題和預(yù)防措施。

  3.審查施工單位的資質(zhì)及技術(shù)水平,協(xié)助建設(shè)單位認(rèn)真選好施工隊伍。由于高壓噴射灌漿施工工藝有一定的特殊性,工程總承包單位往往會分包給專業(yè)施工單位進(jìn)行施工。這時,質(zhì)量控制單位就要審查分包施工單位的資質(zhì)等級和業(yè)務(wù)范圍是否與本工程相適應(yīng),并且要了解有無同類工程的施工經(jīng)驗、企業(yè)的技術(shù)水平、質(zhì)量管理措施以及已竣工工程的施工效果。

  4.對直接影響工程進(jìn)度和工程質(zhì)量的施工機械設(shè)備進(jìn)行重點審查。包括:鉆機、高壓泵、攪拌機、儲液罐、輸漿管等的型號、性能參數(shù)以及使用要求,必須滿足高壓噴射灌漿施工工藝需要。為了保證施工的連續(xù),還應(yīng)備有足夠的備配件。

  (二)施工中的質(zhì)量控制

  1.位置。根據(jù)設(shè)計要求,布設(shè)防滲刺墻,墻高技設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),墻厚與設(shè)計要求一致。子距L一般為2.0m,有效半徑達(dá)1.8m,擺角一般為15°(與鋼盤堤接觸處噴射擺角增大為26°左右)。提升速度一般為10cm/min.噴嘴型號為2mm,氣嘴7mm,水壓為29.4~34.3MPa,空氣壓735kPa.

  2.測壓管的要求:管口為2英寸的PVC管,管底1.1m高為透水部分,外用400g/m2土工布包裹,管子四周用黃沙做漏層。

  3.材料。對工程中使用的材料質(zhì)量進(jìn)行控制,主要控制水泥質(zhì)量。需復(fù)試的材料經(jīng)監(jiān)理人員現(xiàn)場見證取樣后送專門檢測部門進(jìn)行復(fù)試,當(dāng)需要在水泥漿液中摻入外加劑時,應(yīng)通過試驗確定合適摻量。

  4.鉆孔的沖洗。鉆孔經(jīng)檢驗合格后,進(jìn)行孔內(nèi)和縫面沖洗。采用風(fēng)、水輪換進(jìn)行,沖洗時孔口敞開,將風(fēng)(水)管插入孔底,風(fēng)(水)反復(fù)沖洗,直至回清水后即可結(jié)束。

  5.壓水(氣)檢查。壓水檢查在裂縫縫口材料達(dá)到一定強度后進(jìn)行。采用單孔壓水(氣),逐孔檢查,并詳細(xì)記錄各孔的外漏情況和漏水率大小。

  6.吹于鉆孔、縫面。灌漿前,用壓縮空氣將孔內(nèi)、縫內(nèi)的積水吹擠干凈。

  7.灌漿。為防止在灌漿壓力作用下,裂縫兩側(cè)混凝土產(chǎn)生有害的應(yīng)力和變形,在灌漿施工中應(yīng)布置儀器對裂縫進(jìn)行觀測。灌漿應(yīng)按由深到淺、由下至上、由一側(cè)向另一側(cè)的順序依次進(jìn)行。灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為單孔吸漿率趨于零,再繼續(xù)灌注20~30min結(jié)束。同時建議實行分序噴射工藝,以減少施工對樁基產(chǎn)生不利的影響,同時可防止因竄孔而破壞已噴射注漿的固結(jié)體。

  (三)施工后的質(zhì)量控制

  工程全部施工完成后,質(zhì)量控制工程師應(yīng)根據(jù)設(shè)計圖紙對照施工記錄進(jìn)一步復(fù)核現(xiàn)場施工樁位是否有遺漏;審查檢測單位的資質(zhì)等級和技術(shù)裝備,協(xié)助建設(shè)單位確定檢測單位。同時為及時掌握處理部位或結(jié)構(gòu)物的動態(tài)變化,應(yīng)從工程開始起每天或每一施工部位開始及完成時均應(yīng)對施工部位進(jìn)行沉降的觀測,對一些重要的施工部位如對大壩樁基礎(chǔ)的處理時,甚至每次噴射前及完成噴射后均應(yīng)進(jìn)行觀測,以便及時調(diào)整處理方案以及分析處理效果能否達(dá)到設(shè)計的要求。

  三、施工中出現(xiàn)的問題及處理措施

 。ㄒ唬┿@孔難度大

  因該工程的施工地層是由大量塊石及山坡土回填而成,且地下水、地表水均很豐富,故雖然采用300型油壓鉆機鉆孔,但進(jìn)尺仍然緩慢,經(jīng)常出現(xiàn)場孔、卡鉆及掉鉆頭現(xiàn)象。針對鉆孔難度大的特點,采取及時抽排地表水,遇到塊石及時更換潛孔鉆、下護壁管防止塌孔等一系列措施。

  (二)氣候條件的影響

  施工期間,天氣炎熱,基坑內(nèi)不通風(fēng)。氣溫接近40℃,施工人員中暑現(xiàn)象時有發(fā)生。暴雨不斷且排水困難,施工現(xiàn)場稀泥遍地,工地負(fù)責(zé)人及時采取了對工人加強教育、供應(yīng)消暑綠豆湯、增加排漿力量等措施。

  四、結(jié)語

  水利工程的高壓噴射灌漿施工技術(shù)由于其特殊性,給施工質(zhì)量控制工作帶來一定的難度。一定要先熟悉其施工工藝過程,做好全過程質(zhì)量管理,控制好關(guān)鍵環(huán)節(jié),才能保證工程質(zhì)量。

  參考文獻(xiàn):

  [1]葉斌,李學(xué)武。高壓噴射灌漿施工技術(shù)[J].西部探礦工程,2004,(10)

  [2]劉發(fā)順,龔云龍。高壓噴射灌漿防滲墻施工質(zhì)量控制[J].江蘇水利,2006,(4)

  [3]眭聿勝。高壓噴射灌漿防滲技術(shù)的應(yīng)用探討[J].甘肅水利水電技術(shù),2004,(3)

  [4]楊鐵英,李俊,佟敏。高壓噴射灌漿在二道河子水庫除險加固工程中的應(yīng)用[J].水利規(guī)劃與設(shè)計,2003,(4)

  [5]陳璐,黃紅萬,童慶鶴,曾慶江。高壓噴射灌漿防滲技術(shù)及其應(yīng)用[J].湖北水力發(fā)電,1998,(3)

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  [7]董宏奇,李小榆。高壓噴射灌漿在土壩防滲中的應(yīng)用[J].土工基礎(chǔ),2004,(3)

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