水利工程中水閘加固施工技術(shù)研究論文
［摘要］以高壓噴射灌漿技術(shù)為主，分析了此加固技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，并闡述了該技術(shù)的具體應(yīng)用，提出施工中存在的問題及解決對(duì)策。
［關(guān)鍵詞］水利工程;水閘加固;施工技術(shù);技術(shù)應(yīng)用
引言
以高壓水射流切割作為基本原理，在化學(xué)注漿前提下所得出的高壓旋噴法在當(dāng)前水利工程建設(shè)中的應(yīng)用較為廣泛。高壓噴射注漿實(shí)質(zhì)上是充分利用鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，然后在指定位置安置注漿管，通過高壓將漿液噴射出去，一般而言，噴射壓力通常在20MPa以上，在此高壓條件下，漿液會(huì)使原有的土體結(jié)構(gòu)遭到破壞。出現(xiàn)在水面上的是許多細(xì)小土粒，其他顆粒會(huì)在外力的作用下和漿液進(jìn)行混合，通過人為操作，漿土混合物會(huì)按照一定的規(guī)律進(jìn)行排列。在漿液完全凝塊之后，便可形成復(fù)合地基，這種地基主要由樁間土和固結(jié)體組成。基于高壓噴漿所形成的復(fù)合地基，具有相對(duì)較強(qiáng)的承載能力，可是水閘等更加穩(wěn)固、可靠。
1高壓噴射灌漿施工技術(shù)
1.1高壓噴射灌漿施工技術(shù)工作原理
該施工技術(shù)主要用于軟基處理加固與透水層防滲等工作中，合理運(yùn)用高壓噴射灌漿可實(shí)現(xiàn)位置移動(dòng)以及滲透凝結(jié)等實(shí)際效果。該施工技術(shù)的基本工作原理為:將裝有噴射嘴的注漿管插入完成鉆孔作業(yè)的鉆孔當(dāng)中，然后以高壓方式使?jié){液噴出，此時(shí)漿液所具有的高強(qiáng)沖擊能力會(huì)對(duì)原有土層造成破壞，以此形成一定空間，在噴射壓力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)之后，土粒會(huì)和上層結(jié)構(gòu)相分離，其中一部分會(huì)在漿液的`帶動(dòng)下浮出地面，而另外一部分則會(huì)在外力影響下，與漿液構(gòu)成混合物，并按照一定比例與規(guī)律進(jìn)行排列，最終形成高承載能力的復(fù)合地基。
1.2高壓噴射灌漿施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)
1)施工方便，設(shè)備先進(jìn)且輕盈，靈敏度高，具體操作流程簡(jiǎn)單易懂，僅需鉆出一個(gè)深孔即可，資源利用率高，因而應(yīng)用頻率較高。2)具備垂直噴射、水平噴射以及傾斜噴射等多種功能。其中，垂直噴射主要用于地基施工，而傾斜與水平噴射則在隧道等工程中較為常見。3)耐久性突出，永久性工程可選取此類施工技術(shù)，通過高壓噴漿而形成的復(fù)合地基可很好地滿足設(shè)計(jì)要求，而且長(zhǎng)時(shí)間的使用也不會(huì)出現(xiàn)明顯變化，進(jìn)而擁有良好的耐久性。4)漿液可再回收利用，在運(yùn)用該技術(shù)的過程中，會(huì)有一定量的漿液浮出地面，這些漿液是可以回收利用的，在一定程度上提高了資源利用率。
2主要施工流程
2.1鉆孔
高壓噴射灌漿施工流程見圖1。首先，切實(shí)做好前期準(zhǔn)備，鉆機(jī)就位并對(duì)準(zhǔn)鉆孔，機(jī)身應(yīng)使用水平直尺進(jìn)行測(cè)量，并將鉆機(jī)架固定。鉆孔過程中應(yīng)準(zhǔn)確控制偏移量，不得超出標(biāo)準(zhǔn)限度。整個(gè)過程需詳細(xì)記錄，鉆孔完成后，相關(guān)負(fù)責(zé)人應(yīng)對(duì)終孔情況進(jìn)行檢查，確認(rèn)無誤之后再進(jìn)行簽字，禁止擅自決斷。通常情況下，應(yīng)使用磨盤鉆進(jìn)行鉆孔，根據(jù)具體的施工要求，以5m為單位進(jìn)行測(cè)量，如果實(shí)際偏差超出限度，應(yīng)立即進(jìn)行整改。此外，若施工中出現(xiàn)漏漿，應(yīng)采取相應(yīng)措施進(jìn)行補(bǔ)漏，保證泥漿可在孔中正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.2下注漿管
在下注漿管之前，應(yīng)檢查噴嘴的暢通情況，若存在堵塞現(xiàn)象應(yīng)立即更換。檢查無誤之后，將注漿管下放至標(biāo)準(zhǔn)深度，并根據(jù)防滲墻質(zhì)量要求設(shè)置噴嘴的具體方向，不得出現(xiàn)偏斜等問題。如果注漿管無法下到標(biāo)準(zhǔn)深度，應(yīng)結(jié)合具體原因作出調(diào)整，并重新進(jìn)行下管。
2.3噴射灌漿
高壓噴漿實(shí)際上是將裝有噴嘴的注漿管下放至標(biāo)準(zhǔn)深度之后，按照設(shè)計(jì)與施工要求，展開噴漿設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行灌漿操作，以孔口處出現(xiàn)冒漿為結(jié)束指標(biāo)，然后進(jìn)行提升、旋轉(zhuǎn)與擺動(dòng)，進(jìn)而完成由上至下的施工流程。這3項(xiàng)操作應(yīng)有序執(zhí)行，直至滿足設(shè)計(jì)要求。
2.4清洗充填
噴射施工完成后，應(yīng)確保其清潔度，不得留有任何雜物，以免對(duì)后續(xù)施工造成實(shí)際影響。在噴漿高度到達(dá)孔洞的頂部之后，先將噴頭從孔中提拉出，然后向孔中注入一定量的水泥砂漿，始終確保漿液高度不變，隨著漿液沉積不斷進(jìn)行補(bǔ)漿，直至不再出現(xiàn)沉積現(xiàn)象。在實(shí)際施工過程中，有些施工現(xiàn)場(chǎng)的地形地勢(shì)較為平坦，針對(duì)這種實(shí)際情況，需要在孔口的周圍開挖出一定深度的溝槽，這樣一來，冒漿可對(duì)之間造成的孔洞進(jìn)行填補(bǔ)。為防止頂部出現(xiàn)凹陷，應(yīng)確保注漿過程一次完成，直至孔內(nèi)漿液飽和。
3加固施工技術(shù)應(yīng)用過程中存在的問題與解決方法
3.1孔斜問題及解決方法
對(duì)于鉆孔而言，孔斜問題十分常見。如果實(shí)際情況中切實(shí)發(fā)生孔斜問題且未對(duì)其進(jìn)行有效的處理，將會(huì)對(duì)水閘防滲效果以及連續(xù)性造成直接影響。因此，應(yīng)對(duì)孔斜問題的防治與處理給予足夠的認(rèn)識(shí)和關(guān)注。若孔斜問題較為嚴(yán)重，已經(jīng)超出容許范圍，則會(huì)出現(xiàn)搭接錯(cuò)位等問題，不僅影響施工，還容易引發(fā)各類安全事故。為避免這些問題的發(fā)生，需要在施工初期做好準(zhǔn)備工作，保證鉆機(jī)具有良好的工況與穩(wěn)定性，同時(shí)對(duì)鉆桿的垂直性進(jìn)行檢查。鉆孔過程中，需要遵循輕壓慢鉆的基本原則，緩慢進(jìn)行，從而使鉆桿的垂直度可以滿足施工要求。在連續(xù)鉆進(jìn)時(shí)，要切實(shí)加強(qiáng)測(cè)斜頻率，如果已經(jīng)出現(xiàn)了孔斜問題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行整改和校正，若情況較為嚴(yán)重，則需按要求進(jìn)行掃孔，禁止繼續(xù)施工。
3.2漏漿問題及解決辦法
鉆孔時(shí)，稍有不慎就會(huì)造成漏漿問題，產(chǎn)生這一問題的主要原因是不同地層的特性。若實(shí)際情況中出現(xiàn)了嚴(yán)重的漏漿問題，且漏漿量表現(xiàn)出明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)，則需立即選用黏土、砂土等材料對(duì)漏點(diǎn)進(jìn)行封堵。在此過程中，選取黏土是為了更好地加固孔壁，在有效封堵漏點(diǎn)的同時(shí)還能起到充填的作用。而選用砂土則是為了防止水體對(duì)填充物質(zhì)造成破壞，從而保證灌漿質(zhì)量及其可靠性。除了這兩種常用的封堵材料，還可根據(jù)實(shí)際情況，使用水泥，水泥具有快速凝結(jié)的作用，可提高填充物的凝結(jié)效率。若實(shí)際漏漿量并不是很大，應(yīng)采取溝槽開挖的手段，將漏漿回填至地層縫隙之中，以此減少資源浪費(fèi)。
3.3冒漿問題及解決辦法
孔口產(chǎn)生冒漿的主要原因?yàn)榈貙拥牧严遁^大，使得內(nèi)部漿液持續(xù)冒出。針對(duì)此類問題，可以在所用漿液中加入適量的速凝劑，加快漿液固結(jié)的速度，從而有效防止冒漿。
3.4較大冒漿問題及解決辦法
上述冒漿問題的解決辦法主要適用于實(shí)際冒漿量較少的情況，而如果冒漿量過大，則可能是因?yàn)槟硞�(gè)設(shè)備或區(qū)域發(fā)生了故障，或是在標(biāo)準(zhǔn)噴漿位置中，所投入的注漿量不夠，無法滿足設(shè)計(jì)施工要求造成的。為此，在解決較大冒漿問題時(shí)，應(yīng)先對(duì)管路與各個(gè)接頭進(jìn)行檢查，檢查其是否存在破損等問題，查清其密封程度是否滿足要求，若不滿足應(yīng)進(jìn)行有效整改。
4結(jié)語
高壓噴射灌漿是當(dāng)前較為常用的水閘施工技術(shù)，具有施工簡(jiǎn)便、設(shè)備先進(jìn)、加固效果好等優(yōu)勢(shì)，可通過復(fù)合地基的形成有效提高水閘穩(wěn)定性與可靠性。高壓噴射灌漿主要有鉆孔、下注漿管、噴漿與清孔填充等環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都需得到足夠的重視。另外，在施工過程中，由于受到外界因素的影響，可能會(huì)出現(xiàn)孔斜、漏漿、冒漿等問題，所以施工過程中應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)管理，消除潛在問題，以有效提高加固施工質(zhì)量。
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