水利隧道灌浆施工及质量控制

水利隧道灌浆施工及质量控制

房浩男

中国水电建设集团十五工程局有限公司第二工程公司  陕西省西安市 710000

摘要:水利工程建设是我国工程建设中的一部分,并且隧道施工在水利工程施工中占有重要地位,而灌浆是水利工程施工的重要组成部分,并且灌浆施工的质量对整个水利隧道工程的质量都有着直接的影响,所以,在进行水利隧道灌浆工程施工的时候,必须严格控制任何会对水利隧道工程施工产生影响的因素｡下文就将对水利隧道灌浆工程施工以及质量控制进行研究和探讨｡

关键词:水利隧道;灌浆施工;质量控制

1灌浆技术的优势

(1)通过灌浆,能够将建筑主体结构中存在的一些小裂隙进行填充,从而使整个结构更加的牢固,形成一个牢固的防渗漏层,有效地防止水的渗透,从而提高工程的质量｡

(2)灌浆技术的原理就是将浆液灌注填充裂隙,由于其自生具有重量,同时有灌注压力存在,可以对地层结构进行进一步的挤压,间接起到了夯实地层的作用,形成更加牢固的地层结构｡

(3)灌浆技术使用的浆液必须是具有一定的黏合性,通过灌注工艺,浆液会渗透进建筑内部结构中,其胶凝性则可得到发挥,将整个结构进行加固,提高结构的稳固性｡

(4)除了胶凝性,浆液还具有与地层中的泥土､砂石等反应的作用,反应产物的存在不仅可以实现浆液和地层的粘接,还可以进一步提高地层的刚度｡

2在水利隧道的施工中有哪些灌浆技术

2.1水利隧道施工中的全孔一次灌浆技术

在水利隧道的施工过程中,一般都会采用全孔一次灌浆技术,这种技术在灌浆工程的施工中属于最便捷､最入门的一种｡进行水利隧道灌浆施工的时候,通常会在要进行灌浆的位置点打一个钻孔,钻孔的深度要经过计算确认,在钻孔深度达到要求之后,就可以直接将混凝土灌入到钻孔中去｡在进行灌浆操作的时候,要将钻孔的开口位置作为灌浆的起始点,将浆液一次性的灌入到钻孔中去｡全孔一次灌浆技术的使用范围并不是十分广泛,也并没有取得良好的建筑成果,与此同时,这种技术需要对岩层进行钻孔,所以对建设的岩层有着较高的条件｡

2.2水利隧道施工中的自上而下进行的分段灌浆技术

采用自上而下进行的分段灌浆技术进行水利隧道建设的过程中,首先要做的就是将所需要的打孔位置进行确定,一般孔之间的距离大概在3米到5米,倘若在进行隧道工程施工的时候使用自上而下的工序,要对最上面的钻孔最先进行灌浆,只有当上部灌浆完全凝固之后才能对下面的钻孔进行灌浆操作｡自上而下进行的分段灌浆技术具有普遍适用的特点,有些地区的地质条件缺乏良好性,与此同时,这种技术对于灌浆有较高标准要求的地区也同样适用,随着工程建设的不断实践,可以发现,这种技术对于提高水利隧道的灌浆水平有着良好的促进作用｡

2.3水利隧道施工中的自下而上的分段灌浆技术

采用自下而上的分段灌浆技术进行施工的时候,顾名思义,其建设的施工工序就是自下而上的,这种工序对于分段钻孔来说十分有效,并且,在实际施工中可操作性很强,在进行钻孔操作的时候,工作量相对较少｡因此,由于其这种特性在实际建设的过程中就不会受到各种限制条件的制约,然而,实际建设的时候,施工的手段会对工程建设的时间产生一定的影响｡除此之外,自下而上的分段灌浆技术对于岩层结构良好的地区还是比较适合的,如果岩层质量欠佳,就需要谨慎考虑｡此外,进行隧道灌浆施工的时候,需要对钻孔的各个距离之间都进行压水试验的操作,从而能够有效保证各个分段隧道灌浆的高质量｡

3高压喷射灌浆工艺

3.1钻孔

钻孔的施工质量也是影响施工质量的重要因素｡钻孔的偏斜率是影响孔质量的关键因素,因此,一定要严格控制钻机的垂直程度,确保将施工误差控制在合理范围内,才能够保证砂浆在钻孔过程中能够顺利流出｡当快要达到既定的钻孔深度时,需要减缓钻孔的速度,确保钻孔终点的准确性,在完成钻孔后,需要科学地将岩芯取出并交由专业工程师进行检查判定,间接评价钻孔的质量,同时使用内窥镜等设备对孔内的情况就是扫描查看,只有达标后才能进行进一步地施工｡

3.2下入喷射杆

泥浆壁是水利工程建设中常见的地层结构,对于这种结构,在进行钻孔时,采用直接控制喷下入孔内,直至孔底｡这种施工工艺在实际的应用过程中,钻入孔内的管体一般有以下两种情形:(1)在拔管之前,需要在套管内注入高密度的塑性泥浆,当注满后,慢慢拔起套管,在拔起过程中仍需要不断注入塑性泥浆,确保灌浆的表面和钻孔的孔口位置始终持平至套管完全拔出为止,快速对孔洞进行灌浆,防止泥浆回渗;(2)在套管中-放入材料性能优异的均匀PVC管,PVC管的长度必须满足能够到达套管的底端,以此对管壁起着保护的作用,然后将套管全部拔出后快速将喷射杆下入,将顶杆安置稳妥｡

3.3高喷施工灌浆法

高喷施工灌浆法包括旋喷､定喷和摆喷三种施工工艺｡一般选择旋喷的施工方法,对于不同的地层条件,在施工方式相同的情况下,施工过程的压力不会有明显的变动,但是浆液的提升速度却会出现波动,这种波动是影响高喷灌浆施工质量的主要因素｡在提升高喷速度时,需要注意以下三个问题:(1)在处理砂层结构时,可以快速地提高提升速度,而在遇到卵石层时(直径大于40cm)要慢一点,对于岩层则要更慢,块石的直径越大,对于灌浆的难度就越大;(2)在处理分段灌浆时,从顶端到底端,提升速度可以逐步加快;(3)在高喷灌浆过程中,如果发现回浆量减少的时候,需要将提升速度降低｡

4水利隧道施工中灌浆技术施工的注意事项

4.1严格控制水泥浆的浓度

进行水利隧道灌浆工程施工的时候,有关人员一定要重视对水泥浆的控制,经过试验确定水泥浆的强度和浓度｡配制水泥浆的时候,要确保其持水能力和泵送能力,选用的水泥浆不宜过厚,这时由于过厚的水泥浆特别不好摊开,这时候就可以通过加入膨胀剂的方式,保证水泥浆能够泵送运输｡实际施工中进行灌浆操作的时候,一定要定期检查裂缝吸收的浆液量,并且以吸浆量为依据,对浆液的浓度不断进行调节,以保证灌浆的质量,实际施工的过程中主要依照浆液由稀到浓的顺序,对浆液浓度的变化规律充分掌握主要有两方面的好处,第一就是有利于灌浆的流畅性,第二就是可以保证灌浆之后的防渗透性｡

4.2严格按照灌浆规律进行施工操作

对于一些地质条件特殊的地区进行灌浆工程施工的时候,应选择自上而下进行的分段灌浆技术进行灌浆操作,并采用较高的注浆压力,这样才能够有效的促进灌浆质量的提高,但选择这种灌浆技术需要花费很长的时间｡还有就是,选择自下而上的分段灌浆技术,这种灌浆技术对于节省工程造价,缩短施工周期,提高施工质量有良好的促进作用,并且此种灌浆技术是先按设计的深度标准钻孔一次,接着分段进行自下而上的灌浆操作,进行灌浆施工的时候,各段需要通过分段锚杆控制分离,上段的施工只有在下段施工完成后才可以开始｡

4.3严格把控好隧道灌浆施工的压力

对于灌浆工程而言,灌浆质量的如何直接会受到灌浆压力的影响,这种影响严重的甚至会威胁到整个水利工程的建设｡所以,严格把控好隧道灌浆施工的压力是十分必要的,特别是对于一些特殊地质条件的地区来说,倘若没有控制好灌浆的压力,就会造成地表的移动,从而中断灌浆施工,所以,如何才能在灌浆操作的时候控制好灌浆压力呢?第一,就是要制定好限制流量的方案,降低灌浆流量;第二,要以钻井和压裂的实际状况为基础,对灌浆压力进行调节｡

5结语

通过控制水泥浆的强度和浓度,选择合适的灌浆方式和压力,结合对地层条件的情况,因地制宜,才可以将施工质量提高,为社会创造更多的经济和社会效益｡同时还需要加强工程的管理力度,严格把握施工过程质量,从而提高整个水利工程的质量｡

参考文献:

[1]刘锦东,王许峰,张文波.复杂条件下隧道爆破施工技术方案研究[J].水利水电技术,2019,5002:133-138.

[2]牛小龙.浅谈水利工程隧洞开挖施工[J].农业科技与信息,2019,06:125-126.