浅谈水利水电施工技术和灌浆施工的应用
宋方政
中国水利水电第五工程局有限公司 四川成都 610200
引言
在水利水电施工建设的过程中离不开施工技术的运用,先进技术的运用能够保障水利水电施工工程质量,缩短施工工期,降低施工的造价,还能够提升水利水电施工建设的安全系数以及使用寿命。水利水电施工建设过程中主要的施工技术就是灌浆施工技术,通过灌浆施工将浆液注入到建筑的地基和裂缝中,将建筑的地基和裂缝灌满、灌实、灌胶,来达到加固地基、防渗止渗等施工效果。
一、水利水电施工技术
1. 土石方开挖技术
土石方开挖技术,是水利水电施工技术中的一项基本技术,是施工技术能否稳定高效的关键,土石方开挖技术中要根据地质、设计、施工条件,选用不同的开挖方法,例如分层开挖法、全部开挖法、分块开挖法等。采用现代化的施工方法,通常以挖掘机、推土机等机械为主,自卸汽车运输土方,提升工作效率。精确测控技术,GPS、遥感等技术的应用,使开挖精度高、无误,边坡稳定,避免超挖、欠挖等现象。
2. 混凝土施工技术
混凝土施工技术是水利水电施工的重点,混凝土拌和、运输、浇筑、养护等施工技术是重中之重,拌合过程中,高性能混凝土的应用已经成为一种趋势,具有抗渗、抗裂、耐久的特点,保障施工安全。浇筑阶段,可借助泵送技术的使用,提高效率,同时,借助振动棒等对混凝土进行夯实,保证混凝土密实。养护阶段,控制温湿度,确保混凝土均匀增长强度,减少裂缝。预应力技术在施工中的应用可提升大跨结构承载力。
3. 地基处理技术
地基处理也是水利水电工程中的一个重要部分,关系到水利水电工程稳定、安全。岩石、土、淤泥等各种复杂的地质环境中,选择适宜的地基处理技术。地基处理方法主要有锚固、桩基、深层搅拌、高压喷射注浆等等。锚固是在地基上钻孔,安装锚杆、锚索,提高地基的承载力和稳定性。桩基是将桩基打入地基,或者灌注,将荷载传递到地基上的稳定岩层中,或土层中。深层搅拌、高压喷射注浆是通过物理或化学方法将地基加固,增加强度和耐久性。进行监测和检测,确保效果。
4. 金属结构安装技术
水利水电工程中,金属结构包括闸门、拦污栅、启闭机等,其安装的准确性、稳定性关系到水利水电工程运行效果,金属结构安装技术包括焊接、安装、调整,即焊接连接金属构件,保证焊缝连接、焊接质量高,防止出现渗漏、焊缝开裂等问题,装配控制尺寸、形状,结构件配合紧实,调整调整位置、调整角度、调整应力,结构平衡稳定,受力时防腐处理、及时检查,确保在恶劣环境下金属结构运行稳定。
二、灌浆施工技术在水利水电工程中的应用
1. 灌浆施工的材料选择
(1)水泥
水泥作为灌浆中用水最为广泛的灌浆用水材料,要根据灌浆工程的实际情况,选用相应的泥种及强度等级混凝土。普通硅酸盐水泥一般选用应用于普通的灌浆工程,抗硫酸盐水泥应用于具有抗渗要求的工程,快硬水泥应用于需要快凝的工程。
(2)外加剂
为了增强浆液,常需在浆液中加外加剂进行强化灌浆。常见的外加剂有减水剂、膨胀剂、速凝剂等。减水剂,可以降低浆液水灰比,增强浆液流动性和可灌性;膨胀剂,能使浆液固化后不收缩,结石体密度大;速凝剂,可以加快浆液的凝固速度,用于抢险工程和特殊部位的灌浆。
(3)骨料
在一些灌浆工程中,要掺加骨料来对浆液的性能,造价方面进行优化,常用的骨料有:砂、砾石等,对于骨料的尺寸和级配,要根据实际的灌浆工程的
需要进行选择。
2. 灌浆施工的方法和流程
(1)钻孔:根据基础设计要求在地基上或建筑物上打孔,孔孔孔壁垂直、光滑、孔深孔径达到要求。(2)冲洗:在完成钻孔后,采用高压水或压缩空气对孔内进行冲洗,将孔内岩粉、岩块等杂物冲出,确保浆液灌注顺畅。(3)压水试验:压水试验测定地层的渗透系数和单位吸水量,为灌浆参数的选取提供依据。(4)灌浆:按照设计灌浆参数,采用灌浆泵将拌制好的浆液灌入孔内,灌浆过程中观察灌浆压力、吸浆量等参数的变化,调整灌浆参数。(5)封孔:灌浆结束,进行灌浆孔的封孔,防止浆液外流和地下水进入。封孔材料一般为水泥砂浆或水泥浆。
3. 灌浆施工技术的质量控制
(1)施工前的质量控制
首先明确灌浆的目标是防渗、固结还是止水等,依据灌浆目标选择灌浆材料、灌浆设备、灌浆技术等,在现场施工勘探,摸清现场地质情况,灌浆孔位设置合理、钻孔深度达到设计要求。对相关施工人员进行技术培训,规范操作也是前期质控的重要方面。
(2)施工过程中的质量控制
在施工过程中,要控制好施工的质量,这样才能确保灌浆施工的效果。控制灌浆压力,根据岩石的硬度以及裂缝发育程度来控制灌浆的压力,不能太小也不能太大,以防止压力太小或太大导致跑浆和灌不实。控制灌浆速度,不能太快或太慢,太快会导致渗入过快,太慢会导致堵塞,影响灌浆。对出现的现象要及时处理,比如出现跑管和灌液外溢等。对灌浆液配比和浓度进行及时的检查,确保灌浆液符合配比和浓度要求。
(3)施工后的质量检查
灌浆施工完成后,进行必要的质量检查,如检查孔压水试验、检查表面、强度试验等,检查灌浆质量是否达到设计要求,对存在的质量问题及时补灌或其他补救措施,确保整孔、整期工程质量,通过一系列的质量控制措施,使得灌浆施工不仅能够有效增强结构物的稳定性与耐久性,也能为水利水电的长效安全运行奠定良好基础。
结语
总之,水利水电施工技术和灌浆施工对保障工程安全,提高工程质量发挥着重要的作用。面对未来挑战,持续的技术创新、环保理念的融入以及智能化的推进将是推动行业发展的关键。通过不断的技术进步和管理优化,我们不仅能构建更多惠及民生的水利工程,还能在保护自然环境的道路上迈出坚实的步伐,实现人与自然的和谐共生。
参考文献:
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[2] 王宏坤 . 水利水电施工技术和灌浆施工的相关研究 [J]. 中文科技期刊数据库(全文版)工程技术, 2023.
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