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浅谈水电站孔口封闭灌浆法施工

时间:2013-07-31来源:易品网 点击:

1孔口封闭灌浆法施工工艺
  普通的自上而下灌浆法存在很多缺点,灌浆孔内塌孔现象等事故频发,而且整个工程消耗材料很多、工期比较长、后期事故处理困难。孔口封闭灌浆法与之相比就比较简单高效,通过小口径的钻子进行钻孔注浆,而且由于钻杆的作用使孔内的浆液能够循环流动,不至于凝固堵塞管道。孔口封闭灌浆法首先要钻灌浆孔,然后在孔内安装灌浆用的塞子,接着来进行不断循环的灌浆。孔口灌浆结束后要进行孔口管的铸造,孔口管的铸造要保持连续通畅,从孔口到孔底都要注入浆液。
  孔口封闭灌浆法是现行的施工技术规范认可的方法,该方法还可以满足浓浆及高压的的施工设计要求,具体的施工工艺可以分为以下两步:
  (1)运用孔口封闭灌浆法首先要通过钻机进行钻孔,钻出孔口段灌浆需要的深度,然后再安装上灌浆塞,接着进行孔口段的灌浆,灌浆完后要埋入孔口管,然后等待凝固。第一段完成后再钻第二段,然后安装孔口封闭器,接着进行灌浆。灌浆完后要等待凝固。
  (2)第二段灌完浆后进行第三段的施工,第三段施工同第二段施工方法相同,要注意施工中浆液的流动性。
  孔口封闭法灌浆法的技术含量高,但是具有操作简单、易于掌控和功效高的优点。在进行灌浆时,为避免发生孔内浆液堵塞现象,应该定时提升降落或者旋转射浆管,确保管道内通畅,这样不仅能保证施工顺利进行,还能保证灌浆的质量符合标准。

2孔口封闭灌浆法施工中存在的不足
  2.1施工中能耗较大
  大部分孔段在注浆时的注入率都很低,有的孔段甚至没有吸收浆液,但为了达到结束时的标准也要继续灌注一段时间,这段时间的注浆通常会造成浪费。在施工中为了避免堵塞管道的现象,要经常活动浆管,因此要一直开着钻机,施工中能量消耗非常大,这些能量消耗虽然是没什么作用的但又是不可避免的。
  2.2材料浪费现象严重
  灌浆的主要材料就是水泥,而真正灌入水电站坝基的裂缝的水泥只占总量的很小一部分,其余的都白白的浪费了,浪费的水泥是实际用量的很多倍。这主要是由于对灌浆的吸收效率低下造成的。
  2.3施工效率很低
  孔口封闭灌浆法通常采用自上而下钻孔分段灌浆的方法,钻孔与灌浆交错进行,灌浆时不能进行钻孔,不能连续钻孔,这就会不利于高效率钻机的使用,从而导致整个施工工艺效率较低,耗时较多。
  2.4对灌浆资料记录不确切
  由于灌浆量都是在底部的每个灌浆段上进行记录的,导致记录整理的资料不够准确真实,而据此对水电站坝基整体渗透情况进行的数据分析也是不准确的,资料的不准确导致后期的推断预测都不能符合实际情况,从而不能指定准确的防护措施。
  2.5存在一些破坏现象
  在下部进行高压灌浆时,上部的孔段也会在高压下被迫重复灌浆,这会导致上部混凝土物体或岩层的劈裂、隆起和活动等破坏现象,同时还会造成上部孔段的灌浆超标过度现象。
  2.6灌浆中断现象时常发生
  采用该法施工时,很容易发生管道堵塞现象,还会发生高压管破裂、阀门堵塞和灌浆泵破损等现象,这些事故的发生都会造成灌浆的中断,对施工进度造成严重影响。

3孔口封闭灌浆法技术控制
  3.1做好观测工作
  为了控制好施工质量,避免意外事故的发生,进行灌注施工前要对坝体与坝面的变形与否进行观测,不应当有较大裂缝的出现,在进行观测同时还要随时观察不正常现象的发生,发现情况及时处理,要采取预防措施,做好预防工作。
  3.2做好压力控制
  孔口封闭灌浆法主要是通过压力法进行的,对压力的控制对整个工程非常重要。压力应该控制在大于等于设计的压力,还要注意压力大小的分布。一般在孔浅的地段压力较低点,随着孔段的加深,压力也逐渐增大,在整个灌浆过程中,上部的压力与整个管道的压力一致。
  3.3做好坝土与坝基的隔离
  水电站的坝基一般为纯水泥,而坝土一般为水泥与粘土的混合物。当坝土灌浆结束时都要做好坝土与坝基的隔离,而整个灌浆结束后,要用水泥进行封口,然后再用水泥与粘土的混合浆封闭上部的坝土。
  3.4防止铸管现象的发生
  孔口封闭灌浆法在施工中经常会出现铸管现象,但是为了保持灌浆管的灵活运行和活动、保证回浆量的数量和防止水泥凝固现象,当发生铸管时,通常要中段施工过程,有时还会造成事故的发生。

4施工中的注意事项
  4.1根据施工技术规范的有关规定,孔口封闭灌浆法可以适用于高压水泥灌浆。但是在实际操作中由于条款很含糊各方却不能达成一致意见,从而导致许多可以使用低压灌注的方法也用高压孔口封闭灌浆法,这不仅会影响灌浆的质量,对整个水电站施工也会造成质量上的影响。因此,在实际施工中首先要确认工程是否符合该方法的使用,然后再进行施工设计与具体工作。
  4.2该法的施工效率较低,主要是因为在灌浆结束时持续时间过长,导致施工时间太长。因此在施工时可以根据具体情况适当的缩短结束阶段的时间,从而节约时间,提高整个工程的效率。
  4.3当灌浆进入结束阶段时,可以把灌浆管上提到孔口,或者提高到离孔底一定的距离,部分孔段或全孔可以改为纯压式的灌注,直到结束阶段。这样做可以铸管发生的几率变小,还可以减轻铸管现象的发生。
  4.4注浆的全部工作都在地下进行,因此整个工程属于隐蔽式的,虽然能通过先导孔可以预测地质情况,但是先导孔的数量有限且受到芯样的限制,因此很难做到准确判断底部的地质情况。对于那些地质条件较差的水电站,只能根据表象来估计底部的情况从而采取不同的处理措施。对地质情况估测不准确,不仅会导致施工无法顺利进行,还会浪费材料,降低施工质量。针对这种情况,可以采用孔内摄像技术,该技术已在国内多处水电站获得成功应用。该技术的使用便于及时掌握施工不同地段的地质情况,从而采取有针对性的处理措施方法。

5结束语
  孔口封闭灌浆法适用范围很广泛,施工工艺简单,工作效率相对较高,适用于较高压和较深孔的灌浆注入工作。该方法可以使坝基与坝体内形成连续有效的防渗的结合体,从而提高两者的密度,增强了抗渗的功能。总之,该法在有效完成施工任务的同时,还具有工期较短,用料节省的优点,在保证质量的同时也保证了经济效益。在未来水电站建设中,该法仍然占据着不可或缺的位置。

参考文献
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