水利工程隧洞回填的灌浆施工技术探究

牛同亮

410225198904025050 湖北宜昌 443000

摘要: 摘要:在水利水电工程隧道的回填过程中灌浆是一个非常重要的环节,施工人员需要选择合适的灌浆材料,并对浆液的配比进行控制。将灌浆压力控制、回填灌浆钻孔和封孔等措施结合起来,才能让这项技术的应用价值得到最大程度地发挥,从而提高施工的效率和质量。随着科技水平...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:在水利水电工程隧道的回填过程中灌浆是一个非常重要的环节,施工人员需要选择合适的灌浆材料,并对浆液的配比进行控制。将灌浆压力控制、回填灌浆钻孔和封孔等措施结合起来,才能让这项技术的应用价值得到最大程度地发挥,从而提高施工的效率和质量。随着科技水平的不断提高,新的材料和新工艺不断涌现出来。因此,广大的行业人员应该跟上时代的步伐,对施工工艺进行全面的革新,才能更好地处理复杂的施工现状,提升整体项目施工质量。

关键词:水利工程;隧洞回填;灌浆施工技术

引言

回填注浆是水利水电工程中备受关注的一项技术,在水利工程隧道施工过程中,通过对混凝土围岩及钢结构之间的空隙进行灌浆,可提高混凝土的强度,减少渗漏的概率。要充分发挥回填注浆施工技术的作用,就需要对施工人员的专业能力提出明确的要求,严格按照操作规范进行操作,加强技术研发,提高水利隧道的施工质量,防止在施工过程中出现渗漏等安全隐患。

1做好水利工程隧洞回填灌浆施工准备工作

水利工程隧洞回填灌浆施工操作过程中,做好施工准备有助于灌浆操作效率与质量提升,确保整个水利工程隧洞结构更具良好安全性与稳定性。

首先,施工放样。结合设计方案以及施工现况确定灌浆孔最佳部位,控制各个孔隙之间的距离。施工人员应选择现代化放样设备,通过使用精确的测量工具可以提高放样精度。

其次,钻孔。提高灌浆施工成效,钻孔作为关键环节,施工人员应根据地层条件选择钻孔设备,并控制好钻进速度以及压力;注意维持钻孔垂直度,孔径大小适合才可以提高钻孔质量,达到严格的设计标准。

再次,冲洗钻孔。通过冲洗后,可以去除内部泥土等杂质,营造良好的灌浆施工环境。施工人员应用高压水枪或者压缩空气实施冲洗,确保钻孔内部干净、无杂物。

最后,简易水压试验。测试岩土透水性,开展简易水压试验很有必要。施工人员在试验中向钻孔内注入一定压力的水分,持续观察渗透变化。一般来讲,透水率需维持在1~5Lu,一旦大于或小于该区间,施工人员可以选择增加灌浆压力、调整降压配比等加以处理。

2精选灌浆材料

水利工程隧洞回填灌浆施工过程中常见有水泥、膨润土、混凝土等几种灌浆材料。其中,水泥材料具有良好的硬化与黏结性,施工人员根据施工要求,可以灵活选择普通硅酸盐水泥、快凝水泥等;膨润土具有较强的吸水膨胀与黏结性能,作为一种粘土矿物,可以混合水泥材料后提高灌浆液的抗渗作用;一些高承载能力要求的施工环节,可以选择具有良好耐久性的混凝土灌浆。如何选择适合的灌浆材料,施工人员需考虑以下几点:

首先,根据隧洞大小、深度以及现场地质等要素,选择适合的灌浆材料,例如,复杂地质环境应以水泥、膨润土混合灌浆材料为主。

其次,掌握所有灌浆材料的黏结力、抗压强度以及抗渗等性能,比较分析后确定最佳灌浆材料。

最后,结合施工现况明确灌浆材料配合比,例如,结合灌浆材料的密度、强度等级,确定水泥、砂、石子、水的添加剂量,可以适当添加水量,确保灌浆料更具流动性能。

3明确灌浆参数

各地水利工程隧洞地质条件复杂具有差异,软土地质与硬岩等在渗透性、孔隙率、压缩性等方面明显不同,施工人员必须确定最佳灌浆参数。

首先,详细勘查现场地层结构、岩性以及地下水布局等条件,挑选代表性地层段进行灌浆试验,设置水灰比、灌浆压力等数据,确定各个要素对灌浆质量带来的影响。

其次,评价灌浆效果,通常以浆液扩散半径、渗透系数、结石体强度等为主,比较各个数据结果,明确符合施工要求的参数。渗透系数大小决定了浆液的扩散性能,且影响灌浆效果,施工人员可以选择现场或室内试验确定。此外,水泥种类、水灰比与养护条件等决定结石强度,也可以用于评价灌浆效果,经过试验后,得到满足设计标准的结石体强度,从而明确适合的灌浆数据。

4回填灌浆钻孔施工技术

要在岩石中全面渗入灌浆浆液,可以以预埋管为主,制订完善的钻孔方案。首先,应提高钻孔施工水平,选择适合的钻孔孔径参数。通过相关统计分析,应控制孔径在38mm之内,促使灌浆管有序插入钻孔内,并且维持稳固状态。此外,孔深也是影响钻孔成效的关键指标,施工人员应注意观察孔深进入岩石的深度,至少达到10cm以上,以确保浆液完全进入岩石缝隙中,维持隧洞更加可靠、安全。同时,施工人员在计算灌浆量时,需要记录好混凝土厚度与空腔尺寸,精确计算灌浆压力。随着科学技术水平的提高,目前行业内推出一系列现代化测量工具,可以提高混凝土厚度测量标准,结合测量数据调整灌浆参数,提高灌浆施工有效性。回填灌浆钻孔过程中,施工人员应秉持分区段的操作原则,在拱顶回填灌浆作业时,各个区段长度最好在50m之内,不仅可以减轻人员施工压力,也可以达到预期理想的灌浆施工效果。针对各个区段端部情况,选择针对性封堵材料严密封堵,避免浆液外泄,降低灌浆施工质量。

5合理控制灌浆压力

水利工程隧洞回填的灌浆施工过程中为有效控制灌浆压力,施工人员必须实时监测其参数变化。施工单位提前准备高精度压力传感器,布设在灌浆孔口、孔内不同深度以及可能的压力突变区域,动态化采集井口与井下压力数据,便于施工人员精准掌握实时灌浆压力。综合实时采集数据,按照预设灌浆压力、流量信息动态化调整灌浆细节。若发现灌浆压力上升或下降时,必须第一时间制定切实可行的应对方案。

6封孔检查技术

首先,确定封孔时机。施工人员完成灌浆施工任务后,注意观察浆液凝固状态,根据水系类型、浆液配比以及施工现场环境等要素,当浆液初凝后可以进行封孔处理。如过早封孔会影响浆液渗透效果,降低灌浆质量;过晚封孔会导致大量浆液流失,增加施工材料使用量,且引发重复作业问题。

其次,选择封孔方法。目前来看,其主要包括机械压实法、化学浆液封孔等手段。其中,小孔径灌浆孔可以选择机械压实方法,施工人员选择适合的压实材料,全部填充孔道后得到封孔效果;化学浆液封孔方法通过化学浆液胶黏性封闭孔道,具有简单性等操作优势。施工人员结合孔道直径、长度等情况选择适合的封孔方法,以提高封孔有效性。

最后,检查封孔质量。由施工人员通过肉眼观察封孔表面是否平整,严禁存在裂缝以及渗透浆液等问题;采用声波检测方法,通过声波在介质中的传播特性检查孔道内的封闭情况,施工人员实时提取声波传播速度、振幅等参数,观察其变化后可以判断孔道封闭程度。在此过程中,施工人员可以选择计算公式进行定量评估。

7结束语

综上所述,随着水利水电事业的不断发展,隧道建设已成为水利水电工程的重要组成部分。在水利水电工程隧道施工中回填注浆施工工艺是一项普遍而又重要的技术。该技术主要是通过有效填充混凝土围岩或钢结构间的空隙,从而提高衬砌混凝土强度,防止混凝土结构渗漏。由于回填注浆是一项专业性很强的技术,在实际施工中要考虑很多因素,保证回填注浆的质量是非常重要的。因此,建设单位需要加强对隧道回填注浆施工工艺的研究和管理,加强质量监督,提高技术应用和管理水平,有效地防止隧道施工渗漏,保证整个水利隧道施工质量。

参考文献

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[2]陈维.分析水利工程隧洞回填的灌浆施工技术[J].农业科技与信息,2015,(10):106-107.

[3]向庆庆.水利工程隧洞回填灌浆施工技术探析[J].中国水运(下半月),2013,13(08):208-209+148.



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