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(貴州水利實業(yè)有限公司,貴州 貴陽 550000)
在水利水電工程施工過程中,通過運用高壓噴射灌漿技術(shù),除了可以在承載力上使其基礎性能得到提高,還能夠有效提升防滲性能,利用凝結(jié)體有效連接各個孔洞,以此來形成板式或墻式結(jié)構(gòu)。針對高壓噴射灌漿技術(shù)展開分析,其在底層具有廣泛的使用性能,可以有效控制漿液,施工方式也相對簡單,所以廣泛應用到水利水電工程項目中。
在高壓噴射灌漿技術(shù)的應用過程中,其主要在地基夯實、防滲和加固處理中加以應用,可以利用高壓技術(shù)有效進行灌漿。對于此技術(shù)的核心原理展開分析,可以通過高壓技術(shù),在地基結(jié)構(gòu)層中或填筑體內(nèi)壓入水源、混合漿液、壓縮空氣,并采用預先配制的水泥基質(zhì)漿液進行灌注。通過運用此技術(shù),可以使其結(jié)構(gòu)板結(jié)得到有效加固,使地基結(jié)構(gòu)抗震性能得到改善,從而使其承載負荷力或抗?jié)B能力得到提高。從整體角度來說,高壓噴射灌漿技術(shù)具有明顯優(yōu)勢,不僅技術(shù)操作比較簡便,具有突出的耐久性,而且原材料的價格相對低廉。所以,高壓噴射灌漿技術(shù)廣泛應用到水利水電工程項目中,可以全面提高水利水電工程建設質(zhì)量[1]。
高壓噴射泥漿流能夠?qū)Φ讓咏橘|(zhì)有效籌集、切割和攪動,在填充與擴散漿液之后,可以與土石有效摻拌與攪渾,并在徹底凝結(jié)硬化后,可以使地層結(jié)構(gòu)、組分得到改變,對其充分進行加固與防滲。
高壓噴射除了可以對泥漿進行噴射,還能夠有效噴射壓縮空氣,通過維持其噴射流能量,可以在孔內(nèi)有揚水效果產(chǎn)生,可以使鉆孔、灌漿過程中切割下的顆粒、碎屑,在孔洞口升揚,由漿液來代替空出來的部分,有效置換原本的地質(zhì)層。
通過運用高壓灌漿技術(shù),可以有效提高其抗?jié)B能力,具體可以擠壓底層,并具有良好的滲透作用。高壓噴射過程中,其末端強度往往隨著距離增加而減小,使沖切力得到減小,但對地層仍會產(chǎn)生相應的擠壓和滲透作用。除此之外,在噴射結(jié)束后,可以在地層當中有效滲透靜壓漿,可以有效凝結(jié),從而提高抗?jié)B性。
地層中由于具有噴射能量,可以有效升揚與置換小石塊,確保漿液能夠有效填滿空隙,使其被握裹。通過采取此方式,會影響原本地層結(jié)構(gòu),使其成為密實和連續(xù)的凝結(jié)體。對于塊石較大和集中位置,通過提高噴射能力和降低速度,會使地層石塊發(fā)生位移,使?jié){液在更深空隙中滲透。因此,需要在高壓噴射、漿氣升串、余壓滲透和擠壓基礎上發(fā)揮握裹凝結(jié)作用[2]。
對于高壓噴射灌漿法,其是對注漿法的升級和發(fā)展。對于注漿法,其主要采用注入原理,可以利用具體的儀器和設備在加固工程中有效流入建筑材料。但注漿法的應用還存在一些弊端,具體包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)不緊湊、填充不完整以及填充密度不夠等,這也導致工程具有脆弱性,縮短了工程項目的使用壽命。對于高壓噴射灌漿技術(shù)。其可以采用高壓原理,具有填充密度大、填充完全、范圍廣、力度大以及強度高等特點,可以使建筑材料的防滲漏性、防寒性、防凍性等得到發(fā)揮,對資源進行合理利用,防止資源被浪費,使工程施工質(zhì)量得到保障。
結(jié)合高壓噴射灌漿法的工作原理展開分析,其可以通過高壓水具有的切割性以及強大力量,合理切割底層,從而滿足施工需求。在此過程中,需要對混凝土或者瀝青進行注入,并要對切割開的地面有效填充,使原始地形具有的薄弱性與脆弱性得到改變,在施工項目中有效打造堅實地基,以此來使地基具有的防寒性、耐壓性、防滲漏性以及防凍性得到增加。對于此項技術(shù)而言,在挖掘時主要采用鉆機等相關鉆孔設備,在加固地面深入高壓灌漿機噴頭,通過相關操作對需要改造的地面進行噴灌,以人力來控制其強度。通常來說,在實際施工前,相關施工范圍需要準確測量與計算地面深度,在獲得精準數(shù)據(jù)后,根據(jù)計算結(jié)果進行正確操作。對于其操作步驟展開分析,具體包括鉆機就位、鉆孔、地面試噴、下噴射管、噴射提升(先原地噴射)等步驟。當施工難度與強度較大時,需要進行二次噴灌,并做好補漿操作。當?shù)貙佑性S多漂石塊時,需要在原地做好高壓噴灌漿試驗,對其適用性加以確定。這樣一來,可以使原本的地層組織結(jié)構(gòu)加以改變,并運用射流原理有效切割與攪拌地層,在注入水泥后使其有效凝固,進一步保證地層的堅固性和防滲性[3]。
對于高壓噴射灌漿技術(shù)而言,其具體應用在水利水電工程的前期施工階段,而且在工程竣工后可以發(fā)揮出重要優(yōu)勢,可以避免對建筑結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生影響。
在具體的施工過程中,需要對土層進行鉆孔,然后對材料進行噴射,以此來形成固結(jié)體,成樁樁徑通常為0.5m~2m,固結(jié)體的長度一般為0.4m~4.0m,當建筑物建成之后的貼合性良好,能夠在此基礎上有效建設建筑物。
為了能夠有效提高水利水電工程的建設質(zhì)量,在實際噴射材料時,應根據(jù)具體情況調(diào)整旋噴速度,從而使噴射壓力得到減少,確保固結(jié)體的形狀能夠與設計要求相符合。
水泥是漿液噴射的原材料,通常采用價格相對低廉的425 號普通硅酸鹽水泥,其強度等級通??梢赃_到42.5 級。在工程施工中,如果需要加快凝結(jié)速度,可以對化學材料進行適當添加。除此之外,為了使廢物得到有效回收和利用,需要對注漿材料成本加以減少,并將適量的粉煤灰添加到水泥材料當中。
在對高壓噴射灌漿技術(shù)進行應用時,設備體積較小,需要確保緊密結(jié)合各項構(gòu)件,并減少占地面積,從而為施工工作開展提供方便。除此之外,在單管、三重和二重管噴射過程中,需要對噴射壓力、冒漿量和吸漿量進行及時測量,從而合理調(diào)整噴射參數(shù),全面提高固結(jié)體質(zhì)量。
在水利水電工程施工過程中,在實際開展噴射灌漿作業(yè)前,需要做好現(xiàn)場環(huán)境勘察工作,對施工現(xiàn)場的自然環(huán)境和地質(zhì)結(jié)構(gòu)等條件進行全面掌握,以此來獲得完備的勘察調(diào)研資料,科學合理地編制施工方案。與此同時,相關施工企業(yè)需要高度重視現(xiàn)場施工人員的專業(yè)技能培訓,為各個施工單位做好分工,并要加強和監(jiān)理單位之間的溝通。在施工組織完成之后,需要在現(xiàn)場有效落實施工準備工作,具體包括設備調(diào)試、原材料準備、水電系統(tǒng)布置優(yōu)化以及場地平整等。
首先,配制漿液。在工程項目中需要結(jié)合基本要求,選擇適宜的原材料,使原材料的配制比例得到調(diào)整,對工程施工效果加以強化。其次,漿液控制。相關施工人員需要做好簡單試驗,在保證漿料用量的同時,對水灰比加以調(diào)整,使?jié){料用量得到減少。最后,設備試運行。為了使水利水電工程施工水平得到提升,需要小范圍試驗材料,在不同設備參數(shù)進行檢測,從而得到相應的試驗結(jié)果,使噴射注漿效果得到提高。
在鉆孔施工期間,應該循環(huán)使用內(nèi)部泥漿,需要結(jié)合施工人員對現(xiàn)狀的了解,對施工質(zhì)量的影響因素展開分析,結(jié)合鉆井、跟管以及鉆孔等技術(shù),確保鉆孔機垂直,在鉆孔機達到相應的預設位置時。首先需要對其加以墊平,并對相關物理參數(shù)進行測定,以此來使鉆孔質(zhì)量得到保證。通常情況下,需要嚴格控制鉆孔孔位和具體位置偏差,具體需要維持在50mm 以內(nèi),并要提升鉆孔灌漿率為0.5%。在對底高程進行設計時,需要在鉆進過程中做好測量工作,每當深度增加3m 之后,需要采用一次水平尺,并有效開展測量工作,使鉆孔角度能夠和設計要求相符合。鉆孔間距對施工經(jīng)濟性和進度具有直接影響,關系到凝結(jié)體的整體性和強度。因此,要合理布置鉆孔間距,結(jié)合工程實際情況加以調(diào)整。在鉆孔檢驗過程中,一般需要在孔口敞開風和水輪,并反復沖洗鉆孔底部管道[4]。
在完成鉆孔工作之后,需要結(jié)合設計深度在底層準確插入注漿管,此項環(huán)節(jié)需要與鉆孔同步施工,在完成各個鉆孔工作后,需要將噴射管及時插入,有效輸送壓縮空氣,并將漿泵開啟,維持送漿時間到30s,并將鉆桿拔出。在插管過程中,應避免泥砂對噴射管的噴嘴造成堵塞,具體應同時實施插管與射水工作,當壓力較大時,則孔壁會有射塌情況出現(xiàn),因此需要有效控制射水水壓。
相關施工人員需要將噴射桿一直下入至底,并同步開展泥漿固壁鉆孔施工。在實際施工中,在采用套管跟管鉆井時,需要在終孔后將鉆桿取出,并下入噴射桿,拔出使用的套管,也可在鉆孔后直接取出鉆桿,從鉆孔中灌注護壁泥漿或者PVC 護管壁。在泥漿護壁鉆孔的終孔完成之后,可直接實施噴管下入施工。在旋轉(zhuǎn)振動鉆進過程中,需要對噴桿作用加以發(fā)揮,而且在下入噴灌前需要測試設備運用情況,并做好試噴工作,確保在下入后能夠達到良好的應用效果。除此之外,在下入前需要采用膠帶包扎等手段,避免在下入時出現(xiàn)噴嘴堵塞問題。
在噴射管下,高壓水、壓縮空氣、水泥漿達到具體的預定深度后,需要按照具體順序加以輸送,并要靜噴1min~3min,當有漿液冒出之后,應結(jié)合設計參數(shù)有效噴射。在實際噴射時,需要提升流量值、壓力值以及速度等參數(shù),確保與設計要求保持一致,并對檢測數(shù)據(jù)進行全面、準確記錄。在對此技術(shù)進行應用時,噴射操作的各項參數(shù)關系到技術(shù)應用效果,在鉆孔施工的前期階段,并在下入噴射管時,需要確保各項參數(shù)符合具體的設計要求。因此,在實際施工中,一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,將會對水利水電工程施工期間的技術(shù)應用效果產(chǎn)生影響。
首先,在鉆孔施工過程中,需要對施工現(xiàn)場情況進行考察,了解現(xiàn)場的地表水和地下水分布情況,而且在地層中可能有大量堅硬巖石分布,因此需要采取有效對策,防止有卡鉆和鉆頭掉落等問題出現(xiàn),并及時更換潛孔鉆與護壁鉆等,這樣一來可以使鉆孔期間的鉆頭受損、塌孔等問題發(fā)生概率得到降低。
其次,需要對施工現(xiàn)場的天氣狀況進行考慮,防止對高壓噴射灌漿技術(shù)的應用產(chǎn)生影響,因此在實際施工中需要結(jié)合運用地質(zhì)勘察和水文氣象勘察等技術(shù),使防水工作得到強化。
最后,在形成灌漿柱時,為了使其防滲透能力與承載力得到保證,需要同步進行噴射和均勻攪拌。與此同時,在實際施工中,需要嚴格檢查施工材料,不僅要使水泥質(zhì)量得到保證,而且還需要準確計算水泥漿液配合比。除此之外,在施工期間需要嚴格檢驗材料強度效果,避免在灌漿壓力作用下混凝土裂縫位置出現(xiàn)損壞和變形等問題[5]。
綜上所述,隨著時代的快速發(fā)展,水利水電行業(yè)發(fā)展步伐也在不斷加快,在工程實際施工中,需要全面加強灌漿工程施工,有效運用高壓噴射灌漿技術(shù)。對于此技術(shù)而言,其有著許多影響因素,但通過運用此項技術(shù)可以使基礎強度得到提高,并對基礎滲漏進行有效預防。因此,在工程施工期間需要有效控制高壓噴射灌漿質(zhì)量,對灌漿技術(shù)進行合理應用,確保有效發(fā)揮水利水電工程的各項功能,全面提高水利水電工程建設質(zhì)量。