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帷幕灌漿在水閘除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用論文
摘要:病險(xiǎn)水閘的存在,嚴(yán)重威脅了周圍建筑物及人員的安全。而使用帷幕灌漿技術(shù)進(jìn)行病險(xiǎn)水閘的除險(xiǎn)加固,可以較好的防止水閘發(fā)生滲透破壞。因此,基于這種認(rèn)識(shí),文章對(duì)帷幕灌漿在水閘除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用問題展開了探討,從而為關(guān)注這一話題的人們提供參考。
關(guān)鍵詞:帷幕灌漿;水閘;除險(xiǎn)加固;應(yīng)用
受技術(shù)條件和地質(zhì)條件等多種因素的影響,一些水閘在建設(shè)的過程中存在著較多的質(zhì)量隱患。而經(jīng)過長(zhǎng)期使用,這些水閘不是出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,就是出現(xiàn)加大縫隙,容易對(duì)堤壩產(chǎn)生滲透破壞。為此,有關(guān)部門在近幾年加大了對(duì)水閘除險(xiǎn)加固技術(shù)的研究力度,繼而為帷幕灌漿技術(shù)在水閘除險(xiǎn)加固工程中的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了條件。
1帷幕灌漿技術(shù)概述
所謂的帷幕灌漿技術(shù),其實(shí)就是利用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行不良地層切割與摻攪,然后通過向形成的裂縫灌入水泥漿液,從而降低地層滲透壓力的一種灌漿技術(shù)。而之所以能夠起到減少地層滲漏量的作用,是因?yàn)椴扇≡摷夹g(shù)可以使?jié){液在地層形成多個(gè)阻水帷幕,所以能夠起到除險(xiǎn)加固的目的。就目前來看,帷幕灌漿技術(shù)主要有兩種,即分段灌漿方式和全孔一次方式。在工程地質(zhì)條件和施工條件較好的情況下,才能使用全孔一次灌漿方式。而在現(xiàn)實(shí)生活中,病險(xiǎn)水閘的地質(zhì)條件基本無法滿足這一要求,所以工程中應(yīng)用較多的灌漿方式為分段灌漿方式。
2帷幕灌漿在水閘除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用
受水閘建設(shè)選址條件的限制,某工程水閘閘墩在長(zhǎng)期使用后局部出現(xiàn)了裂縫。為避免裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大,同時(shí)避免鋼筋繼續(xù)被腐蝕,需要對(duì)該病險(xiǎn)水閘進(jìn)行除險(xiǎn)加固。按照設(shè)計(jì)要求,可以使用帷幕灌漿技術(shù)進(jìn)行水閘除險(xiǎn)加固。在詳細(xì)勘查整個(gè)工程的地質(zhì)和水文地理?xiàng)l件后,確定使用自上而下和孔內(nèi)來回循環(huán)的方式施工。在施工的過程中,需要采取高壓灌漿方式,孔間距為2m,排距為1.5m。
2.1施工材料選擇
在開展灌漿施工之前,需要根據(jù)工程設(shè)計(jì)及規(guī)范要求合理選擇施工材料。而灌漿材料不僅需要柔軟,還需要具有較強(qiáng)的可灌性能和親水性能。在膠凝時(shí)間方面,還要能夠根據(jù)要求隨時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于水閘閘墩所處環(huán)境濕潤(rùn),還要求漿液具有較高的粘結(jié)強(qiáng)度,并且具有一定的抗?jié)B性?紤]到這些問題,該工程需要使用425號(hào)硅酸鹽水泥為灌漿材料。針對(duì)裂縫較大的位置,需要在水泥漿內(nèi)加入速凝劑和減水劑等外加劑。而材料的摻入量需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定,并且經(jīng)監(jiān)理部門批準(zhǔn)。
2.2施工流程確定
根據(jù)相關(guān)施工規(guī)范可知,灌漿施工主要使用巖心鉆探進(jìn)行成孔,然后使用頂壓式注塞壓力灌漿法灌漿。在施工的過程中,需要遵循自上而下的方式,而帷幕孔共有兩排,需要先進(jìn)行下游排孔施工,然后再進(jìn)行上游排孔施工。在對(duì)排孔施工的過程中,還要按照I、II、III的順序進(jìn)行施工。如設(shè)有加密孔,還需要在最后進(jìn)行加密孔施工。針對(duì)同一帷幕線的鄰近先序孔,需要在基巖15m以下進(jìn)行后續(xù)孔施工。同時(shí),使用孔口封閉和孔內(nèi)循環(huán)方法進(jìn)行帷幕灌漿,射漿管需要使用鉆桿,并且延伸至灌漿底部,距離孔底不超過50cm。在進(jìn)行孔口部位施工時(shí),需要使用阻塞循環(huán)灌漿方式,并且確保尾管離孔底的距離不超過50cm。此外,施工過程中一旦發(fā)生漏將、串口和冒漿等問題,需要上報(bào)監(jiān)理部門,并尋求合理的處理方案。
2.3灌漿孔設(shè)置
根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求,可以分序列進(jìn)行灌漿孔的設(shè)置。在設(shè)置的過程中,需要確保每?jī)蓚(gè)孔之間的距離相隔2m,并且確保實(shí)際鉆孔位置與設(shè)計(jì)位置相差不超過10cm。一旦出現(xiàn)特殊情況,需要及時(shí)上報(bào)監(jiān)理部門,然后進(jìn)行孔位的調(diào)整和記錄。在鉆孔的過程中,需要根據(jù)循環(huán)灌漿分序原則在相同時(shí)間段進(jìn)行同次序孔的施工。需要注意的是,成孔質(zhì)量將直接影響帷幕灌漿施工質(zhì)量,所以需要確保成孔施工效果。所以在設(shè)施鉆孔機(jī)械時(shí),需要做好場(chǎng)地的清理工作,并且根據(jù)工程情況合理進(jìn)行設(shè)備搭設(shè),從而確保鉆孔設(shè)備在施工的過程中處在穩(wěn)定工作狀態(tài)。而在鉆孔過程中,每實(shí)施一個(gè)灌漿孔鉆進(jìn)操作時(shí),需要進(jìn)行孔斜檢測(cè)。如果孔深大于30m,則需要每隔5m就檢測(cè)一次。該工程孔深16m,總孔數(shù)約為150個(gè),每次鉆孔僅需要進(jìn)行一次孔斜檢測(cè)。
2.4鉆孔沖洗及試驗(yàn)
在正式灌漿之前,需要進(jìn)行鉆孔沖洗和壓水試驗(yàn)。因?yàn),打孔過程中會(huì)遭遇孔壁巖土層,并且使孔內(nèi)形成光滑界面,容易對(duì)灌漿效果造成影響。所以在各個(gè)灌漿階段,都需要采用高低壓脈沖沖洗方式進(jìn)行鉆孔的沖洗。而采取該方式需要每隔5分鐘就進(jìn)行高低壓頻率的轉(zhuǎn)換,并且直至孔道回水清凈才能停止沖洗。在分段灌漿的過程中,還要進(jìn)行壓水試驗(yàn)。具體來講,就是每隔一段時(shí)間進(jìn)行依次壓入水量值的讀取,并且在孔道吸水穩(wěn)定后停止壓水。而在試驗(yàn)的過程中,需要將壓水壓力控制為灌漿壓力的4/5。
2.5灌漿施工過程
由于采取的是分段灌漿施工,所以在施工時(shí)需要合理進(jìn)行灌漿段長(zhǎng)度的控制。而該工程灌漿第一段灌漿長(zhǎng)度需要在2m以內(nèi),并且開展灌漿試驗(yàn)。同時(shí),其他孔道灌漿段長(zhǎng)度需要控制在5m以內(nèi)。在試驗(yàn)開展的過程中,需要利用灌漿壓水自動(dòng)記錄儀進(jìn)行施工過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控,并且做好試驗(yàn)記錄,從而確保工程的質(zhì)量。另外,在實(shí)際施工的過程中,也可以根據(jù)施工情況進(jìn)行灌漿段長(zhǎng)度的調(diào)整。而遵循灌漿液配比由稀至濃的原則,需要按照3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1的順序進(jìn)行六級(jí)漿液的灌注。在吸漿量大于1800L時(shí),可以使用摻入外加劑的漿液。在進(jìn)漿率超過30L/min時(shí),可以跨級(jí)變更漿液濃度。根據(jù)工程的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文特征,可以設(shè)定孔深在0~4m之間的灌漿孔承受灌漿壓力為0.2MPa,并設(shè)定孔深在4~8m之間的灌漿孔承受灌漿壓力為0.4MPa。同時(shí),還需設(shè)定孔深在8~12m之間的灌漿孔承受灌漿壓力為0.6MPa,而孔深在12~16m之間的灌漿孔承受灌漿壓力為0.8MPa。
2.6灌漿質(zhì)量驗(yàn)收
順利完成灌漿操作后,需要安排專人進(jìn)行工程質(zhì)量驗(yàn)收。具體來講,就是對(duì)帷幕灌漿施工質(zhì)量及形成的防滲帷幕的效果進(jìn)行檢查。一旦發(fā)現(xiàn)某段帷幕效果不佳或施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo),還需要求施工人員補(bǔ)打灌漿孔,并且再次進(jìn)行灌漿施工。完成灌漿質(zhì)量驗(yàn)收后,需要使用壓力灌漿等封堵法進(jìn)行孔洞密封。具體來講,就是使用5:1的水泥漿進(jìn)行孔洞內(nèi)漿液的置換,并且將灌漿壓力設(shè)施為0.5h純壓。而該工程在進(jìn)行帷幕施工后,水閘滲水量明顯減少。
3結(jié)語
總而言之,利用帷幕灌漿技術(shù)進(jìn)行舊、病水閘的除險(xiǎn)加固,能夠取得良好的除險(xiǎn)加固效果,從而為我國水利建設(shè)事業(yè)的發(fā)展做出重要的貢獻(xiàn)。所以,相關(guān)部門還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)帷幕灌漿技術(shù)在水閘除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用問題的研究,從而更好的運(yùn)用該技術(shù)為水利事業(yè)的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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