由于水利工程具有極為復雜的巖基地形,為提升施工整體質(zhì)量,應重視巖基固結灌漿施工技術的合理應用。
1固結灌漿的作用機理
固結灌漿是指為對節(jié)理裂縫發(fā)育或有破碎帶的巖石物理力學性能加以改善進行的灌漿工程。對于混凝土重力壩,通常采用壩基全面積固結灌漿。對于混凝土拱壩、重力拱壩,固結灌漿還需應用于較大受力壩肩拱座巖體。對于水工隧洞,需在襯砌后實施巖體固結灌漿。隧洞的開挖一般在破碎巖層進行,為防止坍塌、滲漏現(xiàn)象出現(xiàn)在巖體內(nèi),可在相應范圍內(nèi)進行斜孔開挖或?qū)崿F(xiàn)水平孔超前固結灌漿。
2水利工程巖基固結灌漿施工準備
某水利工程壩基土質(zhì)條件為第四系全新統(tǒng)沖積層砂卵礫石層、含砂粘土層等。因地質(zhì)與開挖等因素的影響,導致壩基巖體部分位置具有極大的透水率,進而順著層面裂縫出現(xiàn)地下水滲漏問題。為避免滲漏問題出現(xiàn)在壩基內(nèi),應選取固結灌漿等方式進行壩基基巖施工。3m為固結灌漿孔與孔、孔與排之間的距離,布設形式為梅花型,孔向應與建基面垂直,灌漿孔向巖孔深入的距離為5m。在有混凝土壓重的情況,灌漿作業(yè)需分2次實施。在巖基固結灌漿施工中,應做好以下施工準備。
2.1灌漿材料與漿液
水泥:普通硅酸鹽水泥為固結灌漿的主要材料,為P.0.42.5R為水泥標高,其細度規(guī)定需通過80μm方孔篩,5%為其最高篩余量,同時在4h以上控制其初凝時間。水泥質(zhì)量應與施工規(guī)定相符,如水泥出現(xiàn)潮濕、結塊問題不得用于施工。
漿液拌制:灌漿用水應與混凝土拌制用水需求相符,選取一般攪拌機進行純水泥漿液拌制,應控制在3min以上,如選取高速攪拌機,要求時間控制在30s以上。在使用前期,漿液應經(jīng)篩過濾,由制作到完全使用水泥漿的時間需控制在4h以下。
2.2其他準備
施工前期,要求施工人員必須對施工圖紙、資料進行詳細掌握,且做好圖紙會審及技術交底工作。在臨時設施搭設完成后,需對施工方案進行確定,且進行施工平面圖的繪制。確保場地表面處理效果良好,才能為機械設備通行提供便利。按照施工圖內(nèi)對施工階段各種機械設備配置情況進行準確計算。
3水利工程巖基固結注漿施工流程
在國民經(jīng)濟發(fā)展中水利工程占據(jù)著舉足輕重的地位,尤其是運輸事業(yè)的快速發(fā)展,極大地推動了我國水利工程建設行業(yè)的迅猛發(fā)展。伴隨國家交通基礎建設規(guī)模的不斷擴大,因其自身經(jīng)濟、社會效益巨大,水利工程發(fā)展速度越來越快,基巖固結灌漿作為水利施工的重要組成部分,該技術的應用,可有效提升公路承載力,防止裂縫大量出,現(xiàn),是延長工程使用年限的重要措施。為此,應重視其施工流程,具體如下。
。1)鉆孔,鉆孔應由已澆溢流面堰頂開始,8~9m為鉆孔深度,選取地質(zhì)鉆孔機進行施工,110mm為成孔直徑。在鉆孔施工中如存有鋼筋,鉆進施工難度,需做好位移工作再次進行鉆孔施工,以此確保其能夠與設計需求相符。
(2)洗孔和壓水試驗,在完成鉆孔施工后,可選取壓力水沖洗孔壁裂縫,根據(jù)回水的清潔程度確定沖洗時間,要求壓力為灌漿壓力的80%且控制在1MPa以下。如相近孔正在實施灌漿作業(yè),則不能沖洗縫隙。在沖洗灌漿孔縫隙時,可選取整體孔數(shù)的5%實施壓水試驗,以單點法作為壓水試驗的主要方式。20min為壓水試驗的時間,每5min對其壓入流量進行一次測量,選取最終流量值作為計算流量。
。3)灌漿,在蓋重混凝土強度超過50%后進行灌漿作業(yè)。選取孔內(nèi)循環(huán)法進行灌漿作業(yè),灌漿塞需設置到灌漿段0.5m以上。根據(jù)工程建設需求,可以5m作為固結灌漿孔巖基的深度。局部基巖灌注可一次性實施,也可在其他部位由下到上一段一段地進行混凝土灌漿。灌漿孔如出現(xiàn)漿液互串現(xiàn)象,可對串漿孔進行封堵,隨后進行灌漿作業(yè),在完成灌漿孔灌漿作業(yè)后,需及時進行串漿孔沖洗作業(yè)。隨后根據(jù)設計規(guī)定進行壓力控制,如不改變灌漿壓力,而不斷降低注入率,或不改變注入率而增加灌漿壓力,都不能對水灰比進行改變。如某一級水灰比漿液注入量超過300L,或30min以上為灌漿時間,則基本不會改變灌漿壓力、注入率,可選取較高級別水灰比進行灌注施工,如注入率在30L/min以上,可按照施工具體情況進行漿液水灰比的選擇。
(4)封孔,導管注漿法用于封孔作業(yè),完成全孔灌漿作業(yè)后,可向孔底部下放導管,并向管道內(nèi)選取灌漿泵灌入濃漿(水灰比0.5 ∶1),進行孔內(nèi)稀漿置換。36h后,將孔內(nèi)雜物清理干凈,隨后選取水泥砂漿、水泥等實施人工封孔。如孔出現(xiàn)涌水現(xiàn)象,可選用屏漿等方式施工,也可選取機械壓漿封孔。
。5)回填灌漿,泄水閘的回填灌漿應與固結灌漿孔施工相結合,選取普通硅酸鹽水泥進行回填灌漿,要求水泥質(zhì)量符合施工規(guī)定。根據(jù)工程建設需求,以填壓式灌漿法作為灌漿的主要形式。如局部具有較大孔隙,可將水泥砂漿灌注,與水泥重量相比,摻砂量需控制在2倍以下。在一定壓力作用下,灌漿孔可結束吸漿,且持續(xù)進行10min灌漿作業(yè),如漿液外冒、上浮,則必須在24h以上控制閉漿待凝時間。如必須暫停灌漿施工,其暫停時間需控制在30min以內(nèi),如超過該時間,需向原孔深度位置沖洗隨后及時進行再次灌漿作業(yè),如灌漿孔無法進行吸漿作業(yè),此時應向其周圍位置再次進行鉆孔,并進行灌漿施工。
。6)灌漿質(zhì)量檢查,完成灌漿作業(yè)后,需詳細核對整理灌漿資料,并向監(jiān)理人員進行報送及審核,根據(jù)監(jiān)理人員要求檢測固結灌漿施工質(zhì)量,按照規(guī)定對檢查孔實施灌漿、封孔,與固結灌漿孔整體數(shù)量相比,檢查孔數(shù)量應不少于其5/100。選取壓水試驗的方式檢查固結灌漿的質(zhì)量,在完成灌漿3~7d之后可檢查壓水試驗效果,一般以單點法為壓水試驗的主要方式。巖體灌漿后要求其透水率應控制在設計要求值以下。在完成局部灌漿7d后可檢查回填灌漿質(zhì)量,并將漿液(水灰比2 ∶1)注入孔內(nèi),在一定壓力作用下,要求開始階段10min的注入量必須控制在10L以內(nèi),則表明其符合施工規(guī)定。
4結語
綜上所述,巖基固結灌漿施工技術作為水利工程施工的重要技術之一,其技術水平的高低直接影響著工程建設的質(zhì)量。該技術的應用,不僅可以提升工程質(zhì)量、增加使用年限,還能降低工程成本,達到工程建設經(jīng)濟效益最大化的目的。