摘要:針對(duì)目前水泥灌漿防滲帷幕工程施工質(zhì)量控制過(guò)程存在的問(wèn)題,本文從實(shí)踐角度出發(fā),分析了防滲帷幕工程施工質(zhì)量的控制要點(diǎn),并提出了實(shí)踐控制的方法策略,其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。結(jié)果表明,只有與工程項(xiàng)目的實(shí)際情況和既定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)合,才能使水泥灌漿施工的質(zhì)量控制措施起到事半功倍的效果。
關(guān)鍵詞:水泥灌漿防滲帷幕工程;灌漿壓力;施工質(zhì)量控制;灌漿材料
引言
水庫(kù)大壩的水泥灌漿防滲帷幕工程,其施工質(zhì)量控制易受所處地基結(jié)構(gòu)環(huán)境的影響,進(jìn)而降低施工作業(yè)的質(zhì)量效果。為此,相關(guān)建設(shè)者應(yīng)從問(wèn)題角度出發(fā),即在明確研究水泥灌漿防滲帷幕工程施工質(zhì)量控制現(xiàn)實(shí)意義的情況下,著手加大進(jìn)行施工質(zhì)量控制要點(diǎn)的研究力度。如此,水泥灌漿防滲帷幕工程的施工作業(yè)就能在高質(zhì)量、高技術(shù)水平的環(huán)境下作用于水庫(kù)的運(yùn)行使用,進(jìn)而服務(wù)于現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的全面發(fā)展進(jìn)程。
1研究水泥灌漿防滲帷幕工程施工質(zhì)量控制的現(xiàn)實(shí)意義
當(dāng)前階段,針對(duì)在巖石基礎(chǔ)上進(jìn)行水利工程建設(shè)的情況,多采用灌漿方式來(lái)建造帷幕來(lái)避免壩基出現(xiàn)滲漏問(wèn)題。此防滲措施的運(yùn)用與排水結(jié)合起來(lái)后,不僅能減少壩基的滲漏效果,還能降低揚(yáng)壓力的影響。然而,作為隱蔽工程的防滲帷幕工程,其施工質(zhì)量的控制目標(biāo)需通過(guò)保證造孔技術(shù)運(yùn)用、灌漿壓力、灌漿材料選擇以及灌漿段長(zhǎng)確定的合理性等進(jìn)行實(shí)現(xiàn),這就在增加施工控制難度的同時(shí),還降低了水利工程水泥灌漿防滲帷幕工程的施工建設(shè)質(zhì)量。為此,研究人員應(yīng)對(duì)以往工程采用的施工質(zhì)量控制措施情況進(jìn)行分析,即在明確水泥灌漿防滲帷幕工程施工質(zhì)量控制要點(diǎn)的前提下,著手提高水泥灌漿防滲帷幕工程的施工建設(shè)質(zhì)量。如此,水利工程項(xiàng)目的建設(shè)就能以可持續(xù)狀態(tài)作用于所處地區(qū)的現(xiàn)代化建設(shè),以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的快速穩(wěn)定發(fā)展進(jìn)程。
2水泥灌漿防滲帷幕工程施工質(zhì)量的控制要點(diǎn)
2.1清水造孔與下套止水止?jié){
為保證水泥防滲帷幕工程灌漿施工的質(zhì)量,應(yīng)結(jié)合工程所處的基巖與砂礫石層環(huán)境,采用清水造孔方式。在以往,砂礫石造孔與灌漿工藝無(wú)法保證工程的灌漿作業(yè)質(zhì)量,因此,相關(guān)人員應(yīng)規(guī)避傳統(tǒng)施工控制技術(shù)的缺陷,轉(zhuǎn)而采用砂礫石清水造孔技術(shù)。具體來(lái)說(shuō),就是采用金剛石鉆頭的單管清水進(jìn)行砂礫石層的造孔,以最大限度的保證除險(xiǎn)加固工程的施工建設(shè)質(zhì)量。此過(guò)程,施工質(zhì)量控制人員應(yīng)將下套的止水止?jié){作為施工控制要點(diǎn),即采用砂礫石地基灌漿創(chuàng)新技術(shù)中的下套止水止?jié){技術(shù)方法,來(lái)提高水泥灌漿作業(yè)的質(zhì)量[1]。
2.2灌漿材料優(yōu)選
施工質(zhì)量控制人員應(yīng)根據(jù)工程所處的地層滲透性,選擇性能質(zhì)量具有適應(yīng)性的灌漿材料,進(jìn)而提高灌漿作業(yè)的質(zhì)量效果。目前,可供選擇的材料包括:普通水泥、磨細(xì)水泥、地勘水泥以及超細(xì)水泥。通常情況下,帷幕灌漿多采用普通水泥。如存在特殊要求,則應(yīng)采用磨細(xì)水泥或是超細(xì)水泥,以起到擴(kuò)大灌漿作業(yè)半徑與增加水泥灌入量的作用。對(duì)于透水性與動(dòng)水位大的地層,應(yīng)采用地勘水泥,用以防止灌漿擴(kuò)散半徑過(guò)大問(wèn)題的出現(xiàn),進(jìn)而提高帷幕成幕作業(yè)的質(zhì)量效果。
2.3灌漿壓力
壓力,作為控制水泥灌漿防滲帷幕工程施工建設(shè)質(zhì)量的重要因素,一旦出現(xiàn)壓力過(guò)小問(wèn)題,就會(huì)對(duì)灌漿擴(kuò)散的半徑范圍造成影響,進(jìn)而無(wú)法形成具有連續(xù)性的帷幕;而壓力過(guò)大,則會(huì)導(dǎo)致裂隙擴(kuò)大,或是引起工程地基結(jié)構(gòu)的巖體抬動(dòng)變形,這不僅形成新的裂隙,還會(huì)破壞巖體的整體性。此情況下,再進(jìn)行接觸段的灌漿,就會(huì)因壓力過(guò)大而使壩體出現(xiàn)劈開問(wèn)題。為此,施工質(zhì)量控制人員應(yīng)根據(jù)工程不同的地層與先期灌漿孔吸漿量,來(lái)及時(shí)調(diào)整灌漿壓力與增強(qiáng)水泥貫入量,進(jìn)而保證水泥灌漿防滲帷幕工程的施工建設(shè)質(zhì)量[2]。除了上述施工質(zhì)量控制要點(diǎn),研究人員應(yīng)還應(yīng)該結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況對(duì)灌漿段長(zhǎng)與臨界水灰比進(jìn)行優(yōu)化控制,以提高工程項(xiàng)目建設(shè)使用的質(zhì)量效果。
3水泥灌漿防滲帷幕工程施工質(zhì)量的控制實(shí)例分析
以某水庫(kù)大壩工程為例,其作為黏土鋪蓋心墻砂殼壩,壩長(zhǎng)約510m,壩高約為24m,總庫(kù)容約為1400萬(wàn)m3。經(jīng)勘查發(fā)現(xiàn),水庫(kù)壩基為雙層地基,上層為砂礫卵石層,下層為基巖。為此,施工技術(shù)人員將壩基帷幕的灌漿設(shè)置了兩排灌漿孔,共分三個(gè)工序進(jìn)行施工。由于帷幕的懸掛深度至高程-11.05m,因此,兩排排距為1.5m與孔距為2.0m[3]。(1)對(duì)于造孔與下套施工工序,施工人員針對(duì)砂礫石造孔采用了砂礫石清水造孔技術(shù)。具體來(lái)說(shuō),就是利用金剛石鉆頭單管清水進(jìn)行鉆進(jìn)。因局部孔段存在砂礫石松散的情況,造孔的進(jìn)水量應(yīng)設(shè)置較小。對(duì)于發(fā)生的塌孔問(wèn)題,應(yīng)采用彈簧鉆頭進(jìn)行孔內(nèi)掉塊的打撈,以實(shí)現(xiàn)干鉆。此時(shí),下套應(yīng)與心墻的造孔同步進(jìn)行,并采用砂礫石地基灌漿創(chuàng)新技術(shù)中的下套止水止?jié){法。如此,接觸段的灌漿,套管與接觸面的距離應(yīng)在0.3~0.5m之間。當(dāng)灌漿施工結(jié)束后,應(yīng)將套管打下至地基面[4]。(2)對(duì)于灌漿材料的選用,應(yīng)根據(jù)先導(dǎo)孔的施工實(shí)際情況,在不同的透水率范圍內(nèi)選用不同的灌漿材料。此時(shí),相關(guān)人員應(yīng)不同透水率的范圍內(nèi)選用不同的灌漿材料,如此,當(dāng)其中一排序孔結(jié)束后,就可對(duì)第三道序孔進(jìn)行施工調(diào)整,即通過(guò)增加漿液的注入量,來(lái)提升帷幕施工的質(zhì)量效果。而在進(jìn)行第二排孔的施工時(shí),應(yīng)根據(jù)第一排孔的施工情況,對(duì)灌漿材料與透水率的作用范圍進(jìn)行調(diào)整,以提高灌漿作業(yè)質(zhì)量。(3)對(duì)于灌漿段長(zhǎng)的確定,其接觸段段長(zhǎng)應(yīng)控制在2m,且段內(nèi)應(yīng)包含心墻土與地基兩種介質(zhì)。由此,可判斷砂礫石層的縮短段長(zhǎng)能夠提升灌漿的質(zhì)量效果,即通過(guò)砂礫石松散的程度,控制在2.0~3.0m之間。而基巖段長(zhǎng),針對(duì)其松散程度,則應(yīng)控制在5.0~6.0m之間。(4)灌漿壓力的控制,如,對(duì)于接觸段的灌漿施工,應(yīng)根據(jù)先導(dǎo)孔試驗(yàn)情況來(lái)進(jìn)行確定灌漿壓力,但最大不應(yīng)超出最大全壓力。經(jīng)分析,當(dāng)完成兩項(xiàng)工序施工后,第三項(xiàng)序孔的灌漿壓力應(yīng)結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶嵘{(diào)整。值得注意的是,每段的灌漿壓力,應(yīng)在原設(shè)計(jì)壓力的基礎(chǔ)上增加0.05MPa,以為水泥漿液更好地?cái)U(kuò)散提供條件,進(jìn)而保證水泥灌漿防滲帷幕工程施工建設(shè)的質(zhì)量與整體性[5]。對(duì)于鉆孔施工作業(yè)出現(xiàn)的異,F(xiàn)象,施工質(zhì)量控制人員應(yīng)按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際建設(shè)情況進(jìn)行處理。如,工程處在巖石溶蝕裂隙較發(fā)育的情況下,基于發(fā)現(xiàn)的灌漿無(wú)回漿問(wèn)題,應(yīng)采用0.8:1:1,或是0.6:1:1的水泥砂漿來(lái)提高灌注作業(yè)的質(zhì)量。此過(guò)程,技術(shù)人員可通過(guò)摻入3~5%的水玻璃,來(lái)強(qiáng)化灌漿結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。對(duì)于灌入水泥單耗量在200~250kg/m之間,且灌漿質(zhì)量效果仍不突出的情況,灌漿作業(yè)人員應(yīng)通過(guò)低壓、限流或是分級(jí)升壓等措施,來(lái)將注入率控制在既定的要求20.0L/min范圍內(nèi)。而當(dāng)灌入水泥的單耗量在300~400kg/m之間,灌漿效果不明顯的處理,應(yīng)采用間歇灌漿方法來(lái)將每次間歇灌入漿量控制在600~1000L。此時(shí),間歇的時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)控制在10~25min以內(nèi)。此情況,如灌漿效果仍不明顯,質(zhì)量控制人員應(yīng)采用待凝方式,即將待凝時(shí)間設(shè)置在8h以上。如此反復(fù),當(dāng)灌漿作業(yè)達(dá)到質(zhì)量要求后,就可改為純水泥灌注方式,以完成整個(gè)的施工建設(shè)內(nèi)容。
4結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,水泥灌漿防滲帷幕工程的施工質(zhì)量控制,應(yīng)與工程所處的地基結(jié)構(gòu)條件情況進(jìn)行結(jié)合,并將施工質(zhì)量的控制重點(diǎn)放在:清水造孔與下套止水止?jié){、灌漿材料選擇與灌漿壓力的控制。即采用金剛石鉆頭的單管清水進(jìn)行砂礫石層的造孔,以最大限度的保證除險(xiǎn)加固工程的施工建設(shè)質(zhì)量;采用磨細(xì)水泥或是超細(xì)水泥,以起到擴(kuò)大灌漿作業(yè)半徑與增加水泥灌入量的作用;根據(jù)工程不同的地層與先期灌漿孔吸漿量,來(lái)及時(shí)調(diào)整灌漿壓力與增強(qiáng)水泥貫入量,進(jìn)而保證水泥灌漿防滲帷幕工程的施工建設(shè)質(zhì)量。事實(shí)證明,只有這樣,才能保證水泥灌漿防滲帷幕的工程施工質(zhì)量,進(jìn)而提高水庫(kù)大壩運(yùn)行使用的安全可靠性。
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