袁芳芳
(四川港建水利水電工程有限責(zé)任公司,四川 成都 610000)
灌漿施工在水利水電工程建設(shè)中是一項(xiàng)非常繁瑣而且復(fù)雜的質(zhì)量控制的過程,同時(shí)技術(shù)的實(shí)施也很容易受到各方面因素的影響。水利水電工程關(guān)系著人們?nèi)粘I畹挠盟|(zhì)量,同時(shí)還關(guān)乎地方抗洪救災(zāi)的能力。水利水電工程灌漿施工的質(zhì)量,對(duì)水利水電工程質(zhì)量也是有影響的,在發(fā)生洪水災(zāi)害的時(shí)候,這項(xiàng)技術(shù)能直接關(guān)系到人們的生命安全。所以加強(qiáng)水利水電工程建設(shè)是非常有必要的。下面就對(duì)目前水利水電工程現(xiàn)狀、水利水電工程灌漿施工控制措施進(jìn)行分析和研究。
灌漿也可以叫做注漿,通過用鉆孔在灌漿設(shè)備的配比要求下,將流動(dòng)性和膠凝性的某種漿液灌入建筑物或者其某部分縫隙中。使?jié){液能夠在載體中滲透、擴(kuò)散和充塞,進(jìn)而出現(xiàn)凝固和硬化,達(dá)到加固載體和防滲水的目的。水利水電灌漿施工過程需要涉及到很多方面的應(yīng)用,而且控制系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜繁瑣。但是灌漿施工的質(zhì)量關(guān)系到水利水電工程的質(zhì)量,所以在技術(shù)的研究上具有重大意義[1]。
在水利工程的建設(shè)中大部分都會(huì)應(yīng)用到灌漿施工技術(shù),但是灌漿施工技術(shù)在不同的水利工程中應(yīng)用是不相同的。
在人們的日常生活中,水利水電工程能為人們的生活供水,同時(shí)還能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)澆灌用水、預(yù)防洪水災(zāi)害等。目前國內(nèi)水電水利樞紐種類比較多、分布較廣,多以中小型為主,這也導(dǎo)致了工程質(zhì)量出現(xiàn)巨大差異。改革開放以來,在國家經(jīng)濟(jì)的大力支持下,目前適合用在河堤、水庫的水利水電工程建設(shè)逐漸變少,所以地基加固處理技術(shù)可以很好的實(shí)現(xiàn)水利水電工程?,F(xiàn)如今,不少建筑開始老化,出現(xiàn)了滲透等問題,如果不及時(shí)防滲的話,會(huì)導(dǎo)致水利水電樞紐的運(yùn)營效益下降,嚴(yán)重的還會(huì)造成工程事故,威脅到人們的生命安全。灌漿施工質(zhì)量的好壞可以直接影響到水利水電樞紐的可靠性以及功能效益。
在施工過程中,灌漿施工的方法很多,但是要根據(jù)不同的工程條件選擇最適合的解決方式。比如劈裂式灌漿施工適合用于土壩或者寬心壩體的防滲處理,能夠?qū)β训[石層進(jìn)行防滲帷幕灌漿。還有就是高壓噴射灌漿技術(shù),不過這種技術(shù)對(duì)地質(zhì)條件、機(jī)械設(shè)備的要求很大。
為了在實(shí)際的應(yīng)用中更有效的控制水利水電灌漿工程,需要將工程分析和最優(yōu)性準(zhǔn)則相結(jié)合,對(duì)整個(gè)灌漿系統(tǒng)進(jìn)行處理。利用最優(yōu)化的方法和漿液滲流理論對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的每一個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的控制,在進(jìn)行單獨(dú)控制以后,將每個(gè)系統(tǒng)通過耦合變量的方式有機(jī)地結(jié)合起來。最后再將每個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行最優(yōu)化的松弛,保證系統(tǒng)的獨(dú)立性。在進(jìn)行優(yōu)化時(shí),不用讓每個(gè)系統(tǒng)都達(dá)到最優(yōu)化,但是其最優(yōu)解必須滿足耦合方程。
通過對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化分析,從而對(duì)工程進(jìn)行深入的分析。主要應(yīng)該從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行,第一,從工程的觀點(diǎn)出發(fā),在保證決策變量和系統(tǒng)最優(yōu)化的前提下,對(duì)獲取的施工控制措施進(jìn)行分析和研究,來確保系統(tǒng)技術(shù)的可能性。第二,避免灌漿系統(tǒng)在運(yùn)行以后發(fā)生變化,導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)差異,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。所以在施工過程中,對(duì)技術(shù)的施工要點(diǎn)要嚴(yán)格把控好。
灌漿孔通常使用鉆孔較淺的回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)或者是風(fēng)鉆、架鉆,但是在鉆孔時(shí)需要注意對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控,任何一個(gè)環(huán)節(jié)處理不當(dāng)都會(huì)影響到整個(gè)工程的安全和質(zhì)量。首先就是要控制好孔斜率,保證孔壁與直孔垂直均勻,尤其是在深孔帷幕灌漿施工中,要注重測(cè)斜的工作。其次就是鉆孔的順序,施工時(shí)需要按照順序依次進(jìn)行施工,用后面的灌漿孔來檢驗(yàn)前面的孔,然后進(jìn)行壓水,測(cè)試吸水率,如果吸水率不符合要求就需要對(duì)后面的灌漿孔進(jìn)行更嚴(yán)格的施工操作。最后要控制鉆孔,對(duì)裂縫間進(jìn)行清洗。在進(jìn)行作業(yè)之前必須對(duì)鉆孔以及裂縫進(jìn)行沖虛,可以利用鉆桿帶來的壓力或者空氣壓縮進(jìn)行吹洗輪流的施工工作。將殘留的石灰以及鐵砂粉等雜質(zhì)沖洗掉,確保漿液和巖石能夠很好的粘黏[2]。
灌漿技術(shù)所要用到的材料,包括水、水泥、粉煤灰、外加劑等,施工材料的質(zhì)量也是影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素。想要提高施工技術(shù)的質(zhì)量控制,就必須對(duì)施工材料進(jìn)行嚴(yán)格的控制管理。目前在實(shí)際的施工技術(shù)中,用的最多的原料還是水泥。但是水泥漿在使用的時(shí)候需要跟其他添加劑進(jìn)行融合,保證水泥漿的粘黏性。在水泥漿準(zhǔn)備好后,可以采取抽樣調(diào)查的方法來檢驗(yàn)各項(xiàng)材料的性能和指標(biāo),只有原材料檢驗(yàn)合格才能進(jìn)行下一步施工。
常見的方式有兩種,一種是純壓灌漿,這種方法就是單純的將泥漿加壓灌入成孔中,不需要循環(huán)。這種方式通常都是用在裂隙較大的巖層或者孔深較淺的情況。這種孔通常不會(huì)超過12m,利用泥漿的濃度進(jìn)行灌注,濃度過高的泥漿是不容易滲透到裂隙中的,從而達(dá)不到滲透的效果以及設(shè)計(jì)目標(biāo)。
另一種就是循環(huán)灌漿,這種方法主要分為孔內(nèi)循環(huán)和孔口循環(huán),通常情況下也可以將孔口循環(huán)看做一個(gè)純壓循環(huán)。孔內(nèi)循環(huán)是在內(nèi)外兩個(gè)導(dǎo)管之間進(jìn)行循環(huán),然后返回到孔外。這種方式的好處就是灌注過程中,泥漿可以在孔內(nèi)進(jìn)行流動(dòng),從而減少顆粒沉淀,提高灌漿比例。
在具體的實(shí)施工程中,水利水電工程建設(shè)的情況有很多,需要施工者根據(jù)環(huán)境以及人文因素合理的安排具體施工方式。例如以下幾種情況,(1)對(duì)于正在冒水的地基,應(yīng)該先對(duì)水量以及冒水原因、具體位置進(jìn)行分析判斷,對(duì)冒水比較嚴(yán)重的地方,應(yīng)該在裂縫的交接處鉆或深或淺的孔,將里面的水引出,用棉布等把裂縫堵住然后進(jìn)行灌漿。在進(jìn)行灌漿時(shí),先用低壓對(duì)淺孔進(jìn)行灌漿,然后再用高壓對(duì)深孔進(jìn)行灌漿。對(duì)于不嚴(yán)重的情況,直接用U 型槽進(jìn)行灌漿就可以。(2)對(duì)于大量吸漿的地基,常用降壓或者自流式灌漿,將砂漿和速凝劑融合來提高濃度,限制注入率,或者用間歇的方式灌漿。(3)對(duì)于比較大的漏水通道,水流較大的孔洞,可以用稠水泥漿沖灌粗礫或者礫石,使用途中,要先堵住縫隙。對(duì)于沒有流水效果的裂隙,可以利用定量灌漿的方式,使用混合漿液或者穩(wěn)定漿液。
根據(jù)分析和研究不難看出,灌漿技術(shù)既是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),但是真正實(shí)施過程中又比較復(fù)雜繁瑣。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,這項(xiàng)技術(shù)也越來越成熟,灌漿技術(shù)在不同條件下方法都是不同的,所以在施工過程中必須掌握好每個(gè)階段的施工要點(diǎn)。施工環(huán)節(jié)中影響施工質(zhì)量的原因有很多,灌漿施工的質(zhì)量關(guān)乎到整個(gè)水利水電工程的質(zhì)量,所以從技術(shù)到設(shè)備再到施工人員上都要進(jìn)行嚴(yán)格的要求。水利水電工程跟人們的生活息息相關(guān),生活供水,農(nóng)業(yè)灌溉,預(yù)防自然災(zāi)害等都能很好的應(yīng)用到這項(xiàng)工程,所以提高灌溉技術(shù)的質(zhì)量是非常有必要的。在國家科學(xué)經(jīng)濟(jì)的支持下,這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)該往更好的方向發(fā)展,跟上時(shí)代的步伐,保證水利水電工程的高效以及質(zhì)量。