李凡
摘 要:目前,在水工建筑施工的過程中,主要面臨如兩大問題:一是如何通過強(qiáng)化防滲頭技術(shù)的施工來提升水貢建筑實際使用的質(zhì)量;而是如何有效處理在施工中存在的防滲漏的問題。這兩點(diǎn)一直是水利水電相關(guān)建設(shè)單位工作的難題。本文通過對建筑滲透的原因和問題進(jìn)行列舉,并提出有效的防滲透策略,以便更好地提升水工建筑實際的防滲透能力。
關(guān)鍵詞:水工建筑;防滲透技術(shù);應(yīng)用策略
引言
防滲透技術(shù)是確保整個水利工程能夠在實際安全運(yùn)營的過程中發(fā)揮作用的重要基礎(chǔ)。而在目前科技發(fā)展的過程中,能夠運(yùn)用于水利工程和水貢建筑中的防滲技術(shù)和防滲方法正變得越來越多。在實際施工的過程中,尤其需要通過有效地探討新型的防滲技術(shù)來有效提高整體工程的防滲水平,從而在之后才能夠更好地積累防滲的經(jīng)驗。
1.水工建筑出現(xiàn)滲漏問題原因的分析
1.1混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫
之所以許多水工建筑中的混凝土結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)裂縫,最根本的原因就是外界的環(huán)境會對混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的拉應(yīng)力產(chǎn)生與本身結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的抗拉強(qiáng)度。此外,因為大部分的水貢建筑分別會在建設(shè)的過程中承受多個程度的哦作用力,主要可以被分為拉應(yīng)力和壓應(yīng)力兩種。
而整個過程中由于壓應(yīng)力本身的哦作用,會使得混凝土的結(jié)構(gòu)始終都被維持在最佳的狀態(tài)。這時也就可以將水貢建筑內(nèi)部承受的壓應(yīng)力忽略,并對外界所產(chǎn)生的拉應(yīng)力充分重視[1]。而一旦外界的拉應(yīng)力會引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)的變形,那么自然也就會使得其變形的方式達(dá)到極限,并最終使得整體混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,并在之后出現(xiàn)滲漏的問題。而混凝土產(chǎn)生裂縫的程度一般可以被分為表層裂縫、深層裂粉和縱灌裂縫。
1.2變形縫的結(jié)構(gòu)失去了作用
整個水工建筑內(nèi)部的變形縫主要由沉降縫和抗震縫組成。而如果想要更好地發(fā)揮變形縫的作用,就尤其需要保證其止水的性能,只有這樣才能夠更好地消除混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力傳遞現(xiàn)象。而以下三個方面的原因會使得變形縫本身失去作用。第一,本身變形縫的尺寸非常不規(guī)范;第二,混凝土施工質(zhì)量和焊接質(zhì)量不過關(guān);第三,止水的材料由于老化,在使用的過程中尤其需要及時進(jìn)行更新。
2.防滲技術(shù)在水工建筑中的應(yīng)用
2.1全面使得促凝劑和促凝灰進(jìn)行合理配比
在水工建筑灌漿施工之前,尤其需要先將水為降低到灌漿的位置,之后再通過相應(yīng)的舉措全面保持水位的穩(wěn)定性。而一般的灌漿加固技術(shù)在施工的過程中主要需要注意以下幾點(diǎn):第一,全面深入清洗裂縫和灌漿孔,并在清洗的過程中有效重視孔底和孔壁位置的清洗,尤其注意需要在清洗的過程中采用風(fēng)水聯(lián)合的方法進(jìn)行清洗,從而才能夠有效地保證清洗的效果。第二,在清洗的過程中只有通過對清洗壓力進(jìn)行合理的控制,才能夠保證其壓力始終小于灌漿的壓力,等到水徹底變得清澈之后就可以結(jié)束整個清洗的過程。第三,只有通過采用孔內(nèi)循環(huán)的方法進(jìn)行灌漿,并在遵循從上到下的灌漿順序的基礎(chǔ)上,保證整體灌漿期間的壓力始終保持在0.5MPa之間,最后再進(jìn)行全孔灌注。
2.2高壓噴射灌漿技術(shù)
施工人員在進(jìn)行高壓噴射灌漿之前,尤其需要通過檢查鉆孔的偏斜率來使得其偏斜率始終小于1%的狀態(tài)下,并在此過程中全面清洗鉆孔。灌漿壓力和送氣的量將直接決定高壓灌漿最終的質(zhì)量[2]。因此,在整體灌漿施工的過程中,尤其需要通過將施工期間的和施工條件相結(jié)合來合理地控制灌漿的壓力和送氣量。而在高壓噴射和灌漿的過程中,具體的技術(shù)參數(shù)也會因此產(chǎn)生影響和變化,因此,在針對不同的地層和施工段進(jìn)行施工的過程中,就需要采用同一種高壓噴射方式進(jìn)行施工。雖然內(nèi)部具體的參數(shù)不會產(chǎn)生過于明顯的變化,但是整體提升的速度則會有明顯的變化。
3.防滲工程案例
貴州的某水利工程集合供水、灌溉和環(huán)境改善任務(wù)為一體,本身是一座綜合性的水利哦國內(nèi)工程。堤壩能夠使得通往附近村莊的道路變得更加便利。而整個工程主要是由三大部分構(gòu)成的。主要可以分為灌區(qū)工程、首都樞紐和放水工程,從級別判斷屬于三等中型工程。壩體總體的面積約為87km2,而且在最近十年發(fā)展的過程中,其流量都可以被穩(wěn)定在4360萬m3左右,年精的流量深度約為496mm。從類型上看,大壩本身屬于混凝土工程重力壩,而且也屬于3級水工建筑物的一種。重力壩的最大高度為52m,壩頂高程為40m。
3.1.防滲設(shè)計
河床的主要基礎(chǔ)為風(fēng)化的巖體,壩肩的主要基礎(chǔ)為弱風(fēng)化的中部和上部,在實際開挖的過程中要使得其深度保持在2-13m的范圍內(nèi),并在此基礎(chǔ)上對壩體的基礎(chǔ)進(jìn)行全方位的灌漿處理。先要在壩體基礎(chǔ)的位置進(jìn)行帷幕灌漿,之后再將整個帷幕灌漿的過程深入到下層巖體的5m的位置,之后再按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)控制透水率。而整體帷幕灌漿孔施工的基本參數(shù)主要為:孔間距保持在2.0m的距離,孔的深度則控制在25m-33m的位置[3]。在灌漿的過程中主要通過采用2.6m×3.2m的城門洞來進(jìn)行,護(hù)砌的厚度為0.3m。之后再根據(jù)工程中水文地質(zhì)的相應(yīng)條件來全面延長兩側(cè)壩端口以外的帷幕。注意保持左端壩端為85m,右端的壩體為30m,并在此過程中使得灌漿孔之間的距離始終保持不變。
3.2防滲灌漿技術(shù)的運(yùn)用
針對上述貴州水利工程,其灌漿和防滲的過程一共分8個層次,而各個不同階段的灌漿壓力設(shè)計大小如表1所示。
整個帷幕灌漿的過程需要嚴(yán)格遵循如下基本原則:按照“由疏到密”和“中間插補(bǔ)和逐步施工”的方法進(jìn)行施工。這種施工的方法最大的優(yōu)勢在于:灌注的漿體能夠不斷在整個過程中進(jìn)行加密,從而保證整體帷幕的完整性和連續(xù)性。而隨著對灌漿壓力的不斷升高,其漿液在擴(kuò)散的過程中能夠與巖石更加緊密地結(jié)合在一起,從而能夠為施工的調(diào)整和進(jìn)行提供有效的依據(jù),最終是為了能夠有效地避免竄灌的現(xiàn)象發(fā)生。
3.3灌漿施工方法
如果在帷幕灌漿的過程中采用了兩排孔的灌漿方式,則尤其應(yīng)該先對其下游進(jìn)行灌漿,之后再對上游進(jìn)行灌漿。而如果在灌漿的過程中需要采用三排和上孔的方式進(jìn)行灌漿,那么也應(yīng)該先對下游進(jìn)行灌漿,之后再對上游進(jìn)行灌漿,最后才能夠?qū)χ虚g部位進(jìn)行灌漿。
如果基巖中不存在地下水活動的現(xiàn)象,那么尤其應(yīng)該先采用兩排孔的防滲帷幕技術(shù)。如果整體無特定排序的要求,則應(yīng)該采用三排以及以上孔的防滲帷幕來進(jìn)行灌漿,同樣需要先對兩邊兩排先進(jìn)行灌漿,之后再對中間排進(jìn)行灌漿。下面再對幾種常用的灌漿方法進(jìn)行全面的分析。
4.采用由上到下的方法進(jìn)行分段灌漿
由上到下的灌漿方法操作如下:先對最上端一段進(jìn)行造孔和灌漿,之后再對下一段進(jìn)行造孔和灌漿,并以此不斷地從上到下進(jìn)行,從而使得全段灌漿工程更好地完成。這種灌漿的方法往往能夠有效地避免反漿,從而最終有效地提高強(qiáng)度。采用此種灌漿的方法,其灌漿的工程質(zhì)量最佳。
該方法擁有諸多優(yōu)勢,因此,尤其可以在滲漏較為嚴(yán)重的情況下采用,從而有效地緩解節(jié)理發(fā)育和巖石破碎的情況,已經(jīng)在我國水利工程中得到了非常廣泛的應(yīng)用。
4.1將孔口封閉,再采用由上到下的順序進(jìn)行灌漿
采用這種防滲漏的灌漿技術(shù),主要的方法如下:先在孔口安裝一個封閉器,之后再按照由上到下的方式進(jìn)行鉆進(jìn),并以此為基礎(chǔ)逐段實現(xiàn)灌漿,期間注意主要的安全性。
該灌漿方式的主要優(yōu)勢包括:第一,此種灌漿的工藝相對簡單;第二,只需要采用一個機(jī)組就可以同時完成鉆進(jìn)和灌漿的工程;第三,在灌漿的過程中孔徑非常小,不僅非常高效快捷,本身也具有極高的經(jīng)濟(jì)性。
4.2本工程所使用的灌漿方法
根據(jù)本工程的實際情況,主要采用“孔口封閉+孔內(nèi)循環(huán)+由上而下灌漿”的方式進(jìn)行灌漿。
4.2.1施工方法
在施工的過程中,全面按照順序進(jìn)行分排灌漿,等到所有的灌漿技術(shù)都達(dá)到15m之后,再開始按照一定的順序進(jìn)行施工,而相鄰孔洞深度的差異不能夠小于15m。
而整體施工的過程中,孔口管的長度一般為2.5m。為了能夠有效地防治混凝土的移動,尤其需要將管子深入到基巖中,并在第一段灌漿施工完成之后再在孔口管進(jìn)行鉆孔。等到成孔之后再再孔洞內(nèi)部灌入泥漿。注意將孔口管深入到孔的底部,并更好地進(jìn)行對管導(dǎo)正。
整個灌漿的過程還需要經(jīng)歷變換漿液的過程。但整體灌漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)為:當(dāng)灌漿的壓力和注入率小于或者等于1.0L/min之后,則需要繼續(xù)將整個灌注的狀態(tài)保持50min左右的過程,并在之后才能夠更好地結(jié)束此次灌漿施工。
等到整體灌漿的過程完成之后再進(jìn)行封孔。而結(jié)合本工程的實際狀況,先是采用了全孔灌漿的方法進(jìn)行灌漿,余下的過程都是由施工人員進(jìn)行二次填平的作業(yè)。
5.結(jié)束語
綜上所述,本文主要對水工建筑中的防滲技術(shù)進(jìn)行分析,再重點(diǎn)分析灌漿技術(shù)的應(yīng)用。這樣一方面能夠全面提高水利工程的質(zhì)量,另外一方面也能夠提高整體工程的效果,以期能夠全面減少整體施工過程中的質(zhì)量問題,方便后續(xù)的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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