朱洪軍 劉小來(lái) 陳俞
【摘 要】隨著社會(huì)的發(fā)展,人們生活水平的提高,基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)水平也在不斷提高,逐漸修建了很多水利工程,促進(jìn)了國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步。在水利工程建設(shè)的過(guò)程中,高壓噴射灌漿技術(shù)具有十分重大的作用。高壓噴射技術(shù)具有可靠性好、團(tuán)結(jié)強(qiáng)度大以及成本低等特點(diǎn)已經(jīng)逐漸被應(yīng)用。高壓噴射灌漿技術(shù)對(duì)于水利工程建設(shè)過(guò)程中防滲問(wèn)題起到很大保護(hù)作用,也在一定程度上提高了施工質(zhì)量,促進(jìn)了水利工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本文主要分析了水利工程施工中高壓噴射灌漿技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】水利工程;施工;高壓;噴射灌漿技術(shù)
1.高壓噴射灌漿技術(shù)的概述
現(xiàn)階段,高壓噴射灌漿技術(shù)是水利工程建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用比較廣泛的施工技術(shù),高壓噴射灌漿技術(shù)是以灌漿為基礎(chǔ),利用高壓噴射技術(shù)可以很好的保障水利工程地基的穩(wěn)固性,增加地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。目前,國(guó)內(nèi)的大部分水利工程都是中小型,分布不集中,比較分散。在早期建設(shè)水利工程的時(shí)候?yàn)榱烁玫貪M足社會(huì)和人們的需求,在汛期可以具備很好的防洪作用,在旱期可以提供一定的灌溉條件,因此,建設(shè)水利工程的質(zhì)量具有十分嚴(yán)格的要求,尤其是在建設(shè)水閘泵站的時(shí)候,由于水工建筑物基礎(chǔ)比較差,導(dǎo)致工程的安全性和穩(wěn)定性不是很好,如果水利工程的施工質(zhì)量不能得到保障,就會(huì)非常容易出現(xiàn)滲透問(wèn)題,甚至出現(xiàn)事故,從而損害了人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全,因此,我們需要不斷研究高壓噴射灌漿技術(shù)來(lái)增加水利工程的防滲作用,從而提高工程的穩(wěn)固性,提高工程質(zhì)量。
2.高壓噴射灌漿技術(shù)在水利工程中的作用
2.1轉(zhuǎn)換和升揚(yáng)作用
在利用高壓噴射灌漿技術(shù)來(lái)進(jìn)行水利工程建設(shè)的時(shí)候,從噴射嘴中能夠噴射出氣、水、漿以及壓縮空氣,不僅能夠形成漿液或者水的外包層,保障漿液和水能夠射流到更遠(yuǎn)的位置,并且在維持很大壓力層以后,還可以進(jìn)行升揚(yáng)作用。利用噴射桿和孔壁之間的間隙來(lái)把水或漿液噴射出之后,土層的細(xì)?;蛘咄潦樾伎梢陨龘P(yáng)起來(lái),從而帶出空氣外,利用漿液代替原來(lái)的部位,并且還可以起到一定的轉(zhuǎn)換作用。
2.2滲透和擠壓作用
隨著噴射距離的不斷增加,高壓噴射射流的強(qiáng)度也在不斷降低,不斷擠壓地面。此外,在高壓噴射以后,還可以繼續(xù)進(jìn)行靜態(tài)灌漿,會(huì)逐漸滲透到周圍土地上,所以就會(huì)使得周圍土地和凝結(jié)體更加緊密的進(jìn)行結(jié)合,還會(huì)滲透到凝結(jié)中的凝結(jié)體的周圍,從而起到一定的防滲作用。
2.3位移握裹作用
因?yàn)榈貙又邢鄬?duì)比較小的石塊擁有巨大的噴射能量,輔助升揚(yáng)作用,然后可以很好的把漿液充分的填充在石塊周圍并且進(jìn)行握裹,一旦遭遇大石塊區(qū)域或者石塊比較集中的地方,應(yīng)該適當(dāng)?shù)慕档退俣?,增加比能值。在?qiáng)大的沖擊力的作用下,塊石會(huì)出現(xiàn)一定的位移或松動(dòng),導(dǎo)致漿液逐漸沿著周圍的孔隙不斷滲透到石塊中間。在高壓噴射灌漿的余壓、滲透以及擠壓的一起作用下,出現(xiàn)握裹凝結(jié)作用,從而保障凝結(jié)體連續(xù)密實(shí)。
3.高壓噴射灌漿技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用
3.1鉆孔
在施工過(guò)程中進(jìn)行造孔的時(shí)候,應(yīng)該充分了解和做好堵漏工作,從而保障內(nèi)部的泥漿可以正常使用和循環(huán),反出空外,一直到終孔。適當(dāng)進(jìn)行跟管鉆進(jìn),可以一邊跟進(jìn)一般鉆進(jìn),一直到終孔。進(jìn)行鉆進(jìn)的時(shí)候,應(yīng)該保證鉆孔機(jī)垂直,鉆孔機(jī)達(dá)到指定位置的時(shí)候需要進(jìn)行墊平,利用水平尺來(lái)對(duì)鉆孔過(guò)程中的立軸、機(jī)體水平直度進(jìn)行測(cè)量,一般情況下來(lái)說(shuō),在對(duì)孔位進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,應(yīng)該保證偏差不大于50mm,鉆孔灌漿率不應(yīng)該超過(guò)0.5%,并且鉆孔的深度應(yīng)該不小于設(shè)計(jì)時(shí)候的底高程。在鉆孔的過(guò)程中每鉆進(jìn)3m的時(shí)候,就應(yīng)該利用水平尺進(jìn)行一次測(cè)量,避免出現(xiàn)傾斜偏差的問(wèn)題。在施工過(guò)程的防滲中,孔距的選擇是十分重要的,因?yàn)?,孔距的選擇不但可以影響工程的總價(jià)和進(jìn)度,也在一定程度上影響著凝結(jié)體的可靠性。應(yīng)該根據(jù)地層的地質(zhì)條件來(lái)合理選擇孔距,并且應(yīng)該綜合考慮高壓噴射灌漿的施工工藝、防滲性能要求、孔深、結(jié)構(gòu)等諸多原因。一般來(lái)說(shuō),孔距都選擇為2.0m,半徑為1.8m,15°的擺角。經(jīng)過(guò)不斷的檢驗(yàn)以后,應(yīng)該充分使用風(fēng)、水輪換沖洗縫面,在沖洗的過(guò)程中,應(yīng)該敞開孔口,并且把管查到底部,利用水或者風(fēng)進(jìn)行多次沖洗,直到?jīng)_出來(lái)的水是清水為止。
3.2下入噴射桿
在對(duì)泥漿固壁進(jìn)行鉆孔的時(shí)候,能夠把噴射桿直接放置到孔內(nèi),一直到底部為止。利用跟管鉆進(jìn)鉆孔的時(shí)候,一般會(huì)出現(xiàn)兩種情況:一是,不先進(jìn)行拔管處理,首先應(yīng)該進(jìn)行泥漿的灌注,等把套管灌滿以后,才進(jìn)行拔管。在拔管的過(guò)程中也應(yīng)該不間斷的進(jìn)行泥漿的灌注,從而確保泥漿高度不變,直到把套管整個(gè)拔出以后,才可以把噴射桿下放到底部。二是,可以在套管內(nèi)部放入均勻的PVC塑管來(lái)以此保護(hù)管壁,基本的過(guò)程為,在還沒(méi)有拔出套管的時(shí)候,把PVC塑料管放入到其中,此后才可以進(jìn)行拔管,當(dāng)套管完全拔出以后,合理的把噴射桿放入到底部。
3.3高壓噴射施工
在水利工程施工過(guò)程中應(yīng)該依據(jù)具體的施工實(shí)際情況來(lái)對(duì)施工過(guò)程中高壓噴射灌漿技術(shù)的參數(shù)進(jìn)行選擇,不能進(jìn)行照搬,而且更加值得我們注意的就是每種參數(shù)之間的聯(lián)系。例如,灌漿的壓力會(huì)在一定程度上影響噴射桿的上升速度。在施工過(guò)程中確定提升速度的時(shí)候注意以下幾點(diǎn):一是,土層原因。因?yàn)椴煌临|(zhì)具有不同的性質(zhì),所以在進(jìn)行高壓噴射灌漿的時(shí)候應(yīng)該對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行充分考慮,利用合理的施工方法,例如噴射桿在砂層中可以適當(dāng)增加速度,但是在砂卵層中應(yīng)該適當(dāng)降低速度;二是,施工順序的原因。在提升的過(guò)程中,對(duì)先序孔的速度應(yīng)該適當(dāng)慢一點(diǎn),后序孔的速度應(yīng)該適當(dāng)增加,除此之外,盡量控制進(jìn)漿量。
4.工程實(shí)例和帶來(lái)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益
以對(duì)如東縣東安新閘工程下游防沖排樁基礎(chǔ)防滲施工技術(shù)為研究案例。如東縣東安新閘布置于如東老東安閘下游距老閘約6.67Km處的東安墾區(qū)圍堤上,建成后達(dá)到防御100年一遇高潮位的設(shè)計(jì)防洪能力,300年一遇高潮位的校核防洪能力,東安閘設(shè)計(jì)過(guò)閘最大流量為739.0立方米/秒,工程等級(jí)為Ⅱ等,主要建筑物級(jí)別為2級(jí),次要建筑物級(jí)別為3級(jí),屬中型建筑物。為了提高水閘引排水能力,減少對(duì)下游護(hù)坦、海曼段的沖刷,在下游防沖段設(shè)置防沖排樁(Ф80cm鋼筋砼灌注樁,樁中心距90cm),樁的接縫后采用高壓擺噴處理。此過(guò)程中使用的施工方法是三管法定向噴射灌漿技術(shù)。該水閘的土層基礎(chǔ)地質(zhì)為粉土或粉砂為主,局部為輕粉質(zhì)沙壤土,工程力學(xué)強(qiáng)度較低至一般,最大的弱點(diǎn)為抗沖刷能力較弱,極易被潮水沖刷,為此高壓擺噴設(shè)計(jì)墻體高程為▽-3.4~▽-23.4,共計(jì)20m,利用柱擺式凝結(jié)體來(lái)進(jìn)行布置,孔距設(shè)置為為每根排樁間隔,共計(jì)111根,合計(jì)進(jìn)尺2220m。施工時(shí)采用一臺(tái)地質(zhì)鉆機(jī)和一臺(tái)高噴臺(tái)車。在孔柱噴射中心建設(shè)一個(gè)圓柱體,進(jìn)行高壓噴射后,高壓水以及氣會(huì)攪動(dòng)和沖擊土層,從而進(jìn)行混合攪拌,硬化之后就會(huì)形成凝結(jié)體,不僅可以實(shí)現(xiàn)資源充分使用的目的,也可以降低成本,保證施工質(zhì)量,促進(jìn)社會(huì)發(fā)展。東安新閘建成至今已有5年多,從目前運(yùn)行情況來(lái)看總體良好,基本穩(wěn)定,防沖排樁和高壓噴射相結(jié)合的技術(shù)措施已較好的滿足了設(shè)計(jì)防滲意圖。
與一般的防滲方式來(lái)說(shuō),利用高壓噴射灌漿技術(shù)進(jìn)行水利工程防滲的時(shí)候具有更大的優(yōu)勢(shì),因?yàn)楦邏簢娚涔酀{技術(shù)具有開挖量小、面積小、施工方便、成本低以及對(duì)周圍影響小等特點(diǎn),此外,此技術(shù)防滲能力優(yōu)與其他技術(shù),因此,可以很好地增加工程的防滲能力,最大限度的提高了抗火災(zāi)能力,從而保證了人們的安全,促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
5.結(jié)束語(yǔ)
總而言之,高壓噴射灌漿技術(shù)對(duì)于水利工程的建設(shè)具有一定意義。由于水利工程本身的獨(dú)特性使得建設(shè)水利工程具有一定困難,高壓噴射灌漿技術(shù)作為基礎(chǔ)建設(shè)環(huán)節(jié),擁有成本低、防滲效果好以及強(qiáng)度大等特點(diǎn)對(duì)于水利工程具有很大作用,因此我們應(yīng)該更加重視高壓噴射灌漿技術(shù),科學(xué)的、合理的運(yùn)用此技術(shù),提高水利工程質(zhì)量。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
[1]袁僑,王明濤,邢樺楠等.淺析水利工程施工中高壓噴射灌漿技術(shù)的應(yīng)用[J].華章,2011(15):326.
[2]王春國(guó),胡鳳霞.淺析水利工程施工中高壓噴射灌漿技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2011(13):210.
[3]宋建華,趙麗華,宋賀東等.淺談水利工程施工中高壓噴射灌漿技術(shù)[J].商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展,2013(11):561-561.