大壩作为水利工程的主体结构,其稳定性与整体性关系着整个水利工程能否安全运行。但是从水利工程运行实践现状来看,很多水利大坝的基础都会受各种因素的影响而出现不同程度的渗漏现象,基于此,本文简述了大坝基础灌浆施工的必要性,探讨分析了大坝基础灌浆施工工艺流程及其技术要点与大坝基础灌浆施工过程中存在的问题及其处理。
标签:大坝基础;灌浆施工;必要性;技术要点;问题处理
1、大坝基础灌浆施工的必要性
水利工程施工中,几乎所有大坝基础都要进行不同程度的防渗处理,而最常见的就是灌浆施工技术。灌浆工程不但工作量大、耗资多、工艺复杂、而且施工干扰大,稍有脱节或特殊情况处理不及时、不得当、就会影响工期。其质量好坏直接关系到工程的安全与效益的发挥。并且灌浆施工是大坝基础防渗施工的重要环节,一旦坝基出现渗漏会严重影响到坝体的安全,必须引起重视,采取防渗加固处理措施来减少坝基渗漏危害。
2、大坝基础灌浆施工工艺流程及其技术要点
结合某大坝基础工程进行分析
2.1 工艺流程。孔位放样→孔位复核→钻机就位→钻机校正→孔段钻进→孔深测量→钻孔冲洗→灌浆→第一次灌浆结束→复灌→封孔。
2.2 灌浆材料及制供浆。(1)水。灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水要求;(2)水泥。灌浆用水泥采用新鲜的同一强度等级的水泥。灌浆采用P.O32.5普通硅酸盐水泥;(3)灌浆浆液采用现场临时简易制浆站集中拌制(湿法制浆),水泥浆自制浆站至灌入孔内时间≤4h,否则废弃。
2.3 灌浆施工技术要点。灌浆按分序的原则进行,选用自下而上灌浆法,阻浆塞封闭在灌浆段段顶以上0.50m处、浆液孔内循环,分段施灌,灌浆过程中严格控制时间、深度、段长及压力,测定浆液密度,保持管路畅通。(1)制浆。制浆材料应按规定的浆液配合比计量,计量误差应小于 5.0%。水泥等固相材料宜采用质量(重量)称量法计量。制浆过程要严格控制投料量、掺合料及外加剂,各类浆液必须搅拌均匀,测定浆液密度和粘滞度等参数,并作好记录。纯水泥浆液的拌制时间,使用高速制浆机时应大于 30s;使用普通搅拌机时应大于 3min。浆液在使用前应过筛,浆液自制备至用完的时间不宜大于 4h。拌制细水泥浆液和稳定浆液时,应使用高速搅拌机并加入减水剂。细水泥浆液自制备至用完的时间宜少于 2h。集中制浆站宜制备水灰比为 0.5:1 的纯水泥浆液,加料误差应30L/min时,可越级变浆。变浓浆液必须经监理认可,对浆液比重定时检测。(3)灌浆方法。按分序加密的原则进行,分Ⅲ序,先进行Ⅰ序孔,然后Ⅱ序孔,最后进行Ⅲ序孔施工。采用自上而下分段灌浆法,灌浆塞应阻塞在该灌浆段段顶以上 0.5 m处,防止漏灌。各灌浆段灌浆结束后一般可不待凝,但在灌前涌水、灌后返浆或遇其他地质条件复杂情况,则应待凝,待凝时间应根据设计要求和工程具体情况确定。(4)终孔。在规定压力下,注入率<0.40L/min,继续注30min或≤1L/min时,继续灌注90min,灌浆可以结束。经验收合格的灌浆孔才能进行封孔。(5)压力。随着灌浆浆液浓度由稀到浓逐级变换,灌浆压力逐步加大至设计压力,压力表规格宜为最大控制压力的1.50~2.00倍,达到最大控制压力继续灌注时间30min。
3、大坝基础灌浆施工过程中存在的问题及其处理
3.1 漏浆。在灌浆施工过程中,由于有较多缝隙及较大灌浆压力存在,从而导致过大的浆液注入率现象发生,往往会有大量漏浆出现。漏浆治理的主要措施包括以下内容:运用低压甚至自流式的灌浆方式对灌浆压力降低,直至逐渐填满缝隙,并使流动性降低后,再使灌浆的压力得到慢慢提升;进浆量,使其控制在小于30L/min~40L/min,并运用浓浆实施关注,直到有明显减少的进浆量出现后再使灌浆的压力实施慢慢提升。在长时间内,当岩层出现大量进浆现象时,还可采用间歇灌浆的方法,开展一段时间的关注后即停止灌浆。当浆液有一段时间凝结形成后即可进行灌注施工。
3.2 灌浆中断。在灌浆施工中,由于堵塞、机械故障、输浆管破裂以及停电等因素导致灌浆过程中出现的中断现象。其预防措施主要包括以下几种:对满足施工标准要求的输浆管材进行使用,且在施工过程中,应对连接牢固、堵塞现象以及无破损问题实施经常检查。促使灌浆泵的性能和施工需要得到满足,最最大灌浆压力作用下,进行长时间的持续操作,并落实施工中的保养,在完成每次灌浆之后,对灌浆泵的清洗做到详细操作,及时校正压力表,从而将施工的预期目标得以实现。
3.3 串浆。在灌浆施工中,有时会产生浆液从其他钻孔或地下裂缝内流出的现象,并流向设计范围以外,引发串浆问题出现。在治理串浆问题时,应运用以下内容进行操作:同时对串浆孔和灌浆孔进行灌注;运用灌浆泵在每个孔洞位置进行设置,开展灌注施工;在串浆孔漏浆的上方位置对灌浆塞实施安装,从而实现封堵严密。
3.4 固管。在泥浆灌注的过程中,当浆液与凝结条件相满足时,则会导致孔壁与射浆管形成胶结,从而产生固管问题。固管的防治主要有以下几方面内容:在灌浆施工中,运用回旋式孔口封闭器,会有经常上下活动和灌浆管转动出现;对回浆浓度和回浆量进行经常观察,确保回浆管内一直存在15L/min的回浆量存在,并当具有过多回浆失水现象时,应及时稀释浆液。
4、结束语
大坝基础灌浆施工是大坝基础防渗施工的重要环节,在大坝基础防渗施工中有着举足轻重的地位。然而,由于大坝基础灌浆施工中涵盖了诸多内容,其施工程序较为繁琐,大坝基础灌浆施工中还常常会出现一定的问题,因此必须加强堆大坝基础灌浆施工的分析。
参考文献:
[1]杨旭.大坝灌浆施工中常见问题的探讨[J].中华民居(下旬刊),2013
[2]甘俊祥.浅谈大坝灌浆施工中常见问题[J].江西建材,2013下载本文