水利水電建設(shè)工程中灌漿施工技術(shù)的探討

　　摘要：水利水電工程是社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的重要部分，而其中灌漿施工技術(shù)是建筑物地基工程的關(guān)鍵技術(shù)，在大壩壩基的加固及防滲工程中得到了廣泛的應(yīng)用。鑒于這一情況，筆者研究分析了水利水電工程灌漿施工技術(shù)，為今后的施工帶來巨大的方便。

　　關(guān)鍵詞：水利水電工程；技術(shù)；研究

　　Abstract: water conservancy and hydropower project is the building of socialist modernization important part, of which the construction technology is building grouting foundation engineering of the key technology, strengthening of the dam foundation and anti-seepage engineering have been widely used. In view of the situation, the author analyzed the water conservancy and hydropower projects, the grouting construction technology for future construction bring great convenience.

　　Keywords: water conservancy and hydropower projects; Technology; research

　　中圖分類號：TV212             文獻標識碼：A           文章編號：

　　水利水電灌漿施工過程構(gòu)成了一組較為復(fù)雜的控制系統(tǒng)，其關(guān)系到了各個方面的信息。這就需要建筑單位發(fā)揮出灌漿施工技術(shù)。其關(guān)鍵在于將不同環(huán)節(jié)的施工情況進行合理的控制，且在施工過程根據(jù)準確的參數(shù)、控制手段及方法做出相應(yīng)的決策,這樣一來就能把灌漿工程作實現(xiàn)有效地控制，實現(xiàn)水利水電工程灌漿施工技術(shù)的最大經(jīng)濟利益。因此，對水利水電工程灌漿的施工技術(shù)進行具有一定的實際意義。

　　1 無塞灌漿方法

　　無塞灌漿基本環(huán)節(jié)在于“自上而下、循環(huán)式、不待凝、孔口封閉灌漿法”, 無塞灌漿技術(shù)的使用使其重要特征。主要是鉆一個比帳幕灌漿孔(56mm)大20mm(76mm)的孔，孔長控制在1.5m～2.5m,不下人原來一套復(fù)雜的灌漿塞，而只下人一根鉆桿或無縫鋼管作為射漿管,把鉆桿與于L 壁之間的孔隙當成循環(huán)灌漿的回漿管，對于別的施灌流程依舊按照帳幕孔口封閉灌漿法采取措施。

　　當不同的灌漿結(jié)束后把鉆桿提出, 直接設(shè)置鉆具展開下一灌漿段的鉆孔與灌漿而不需要待凝。但是因為只鉆一個灌漿段，從而對于鉆孔中產(chǎn)生的巖粉對裂隙的堵塞影響就發(fā)揮不了作用，這就要避免沖洗帶來的灌前壓水以及灌漿。“無塞灌漿技術(shù)”的優(yōu)點在于：

　　(1)將常規(guī)帳幕使用灌漿塞后變成了“無塞”,這就使得試驗(施工)時間得到了有效的控制，充分發(fā)揮了工程建筑的效果。根據(jù)LI 組進行分析,使用無塞帳幕灌漿與有塞帳幕灌漿進行對比分析，這樣能夠減小將近一半的工時，還能夠在防止灌漿塞常出現(xiàn)塞堵中發(fā)揮出重要的作用,這樣能夠減少工程返工的次數(shù),提高施工效率。把原原來常規(guī)帳幕進尺小于或等于100m/(臺·月),變成無塞帳幕灌漿后達到200(臺·月)~300m/(臺·月),最高達到500m/(臺·月)。

　　(2)重點在于實現(xiàn)了帳幕灌漿質(zhì)量的作用,通常LI 組試驗使用的常規(guī)帳幕灌漿后,盡管壓水檢查結(jié)果能夠達到m<0.01L/(min·m·m)(即1Lu),從而實線路實驗的要求,但在運用無塞灌漿過程中可以達到了具體的m<0.0001L/(min·m·m)(即10Lu~2Lu),這就使得防滲能力大大增強。從LI 組疲勞壓水與破壞壓水試驗以及直徑1000mm 大口徑中得出,當水頭低于300m 時,可持續(xù)5d,使得防滲能力達到了“近于零”的標注;其破壞水力比降能夠達到300,滲透比例最大范圍為5MPa。

　　2 混凝土裂縫灌漿技術(shù)

　　混凝土裂縫灌漿技術(shù)早期運用于壩工構(gòu)筑物，隨著社會的不斷進步與發(fā)展開始運用于建筑工程中來。1965～1966 年時期，我國水電部門于青銅峽水庫工程中使用了“甲凝”材料對混凝土壩體裂縫進行灌漿，實現(xiàn)了大體積混凝土裂縫稽漿的重要典范。混凝土裂縫化學灌漿技術(shù)運用范圍也涉及到了建筑行業(yè)中，這些都是施工技術(shù)的需要。1966 年為找出合適的部分鋼筋混凝土大梁的垂直與水平裂縫的修補方式，北京市第一建筑工程公司等單位建立了型縫修補試驗小組，重點研究了環(huán)氧樹脂稽漿方法，并且在短時間的實際運用中發(fā)揮了極為重要的作用。

　　運用環(huán)氧膠粘劑灌漿方式能夠?qū)崿F(xiàn)寬0.1mm 以上的混凝土裂縫的填充和彌合。根據(jù)長期的時間結(jié)果能夠建安處環(huán)氧灌漿法修補泥凝土裂縫在技術(shù)運用于實際施工是較為合理的，該方式的合理運用能夠達到混凝土裂縫的填補需要，為修補土木建筑工程混凝土裂縫創(chuàng)造了全新的施工技術(shù)。環(huán)氧灌漿法在我國的多個城市中得到了廣泛的運用，且涉及范圍變得更加廣闊，主要涉及到了公用建筑的大

　　梁、公路橋梁、地下鐵道涵洞等。這些方式這在各地應(yīng)用的過程中缺少施工技術(shù)的變化改善，這樣就能夠成為混凝土構(gòu)筑物加固和堵漏的常用措施。

　　3 誘導灌漿技術(shù)

　　在設(shè)計水利水電灌漿工程時常常要結(jié)合實際情況來進行，主要是能夠創(chuàng)造條件設(shè)計來將泥土側(cè)壓力進行控制，并且起到了防滲漏的灌漿帳幕工程效果；這樣還可以對漿液流動范圍做出控制,從而對建筑物的基礎(chǔ)進行完整的加固，這就運用到了誘導灌漿技術(shù)。

　　4 灌漿質(zhì)量子系統(tǒng)控制

　　灌入能力、可塑性以及強度特性是灌漿質(zhì)量子系統(tǒng)的主要構(gòu)成。具體的控制目標需要根據(jù)水利樞紐工程性質(zhì)及設(shè)計施工要求決定。而控制方式為：按照預(yù)定的控制目標做出合理的選擇，且根據(jù)下面的10 個灌漿定理預(yù)測和協(xié)調(diào)地質(zhì)條件、漿材性質(zhì)、施工技術(shù)工藝的互相關(guān)系, 對于壩基或混凝土壩體中的滲流場、溫度場做出相關(guān)的分析，以保證實現(xiàn)最合理的效果，而具體的灌漿定理包含了：

　　(1)尺寸效應(yīng)定理。對于滲透灌漿,漿材顆粒尺寸d 必須小于被灌介質(zhì)縫隙Dp 或孔隙的尺寸R,即必須滿足漿材對孔(縫)隙的尺寸效應(yīng):

　　為考慮群粒的堵塞作用的累加影響, 上述公式在被用于施工控制時,要求:

　　應(yīng)當注意,若為粒狀漿液,其滲流狀態(tài)除受尺寸效應(yīng)控制外,同時也受下述流變效應(yīng)控制。

　　(2)劈裂定向定理。結(jié)合劈裂灌漿方式實施灌漿過程中,載體中垂直最小主應(yīng)力的平面是劈裂現(xiàn)象最先出現(xiàn)的位置。

　　(3)劈裂判別定理。劈裂灌漿主要結(jié)合數(shù)值法來顯示灌漿載體中出現(xiàn)水力劈裂的條件及相關(guān)的內(nèi)容。通過分析鉆孔壓水試驗結(jié)果進將情況分成三組：（1 ）流量與水頭呈線性關(guān)系時,裂隙中的水呈層流狀態(tài),灌漿載體未出現(xiàn)水力劈裂；（2）流量與水頭呈平方根函數(shù),滲流呈紊流狀態(tài), 主要是由于出現(xiàn)了阻塞或裂隙中的充填料被壓密；（3）流量的增長大于水流的增長時說明滲流斷面逐漸加大, 這是由于載體劈裂、裂隙充填物沖走或裂隙變形造成的結(jié)果。

　　5 工程費用子系統(tǒng)控制

　　使用該系統(tǒng)時要結(jié)合相關(guān)的問題進行分析，使得問題得到有效的解決。本系統(tǒng)的運籌時控制施工控制策略必須為獲得灌漿的最大利益努力,盡可能減少灌漿和施工的控制費用。根據(jù)最優(yōu)化原則來綜合運用各種系統(tǒng)的優(yōu)點，保證施工過程的順利開展。假定施工控制的目標為已知,那么,在最優(yōu)運用的策略下滿足施工控制要求,就會使負效益為最小。這個問題可具體表述為:

　　式中M 為灌漿工程費用,即負效益,元；X 為決策變量；Ci(xi)為負效益費用函數(shù), 其類型中的主要內(nèi)容列于表1；xi 為決定負效益分量大小的決策變量；r 設(shè)為漿液設(shè)計擴散半徑,cm；r(xi)為漿液實際擴散半徑cm；Xi1,Xiu 為決策變量xi 的上、下限；P,P 設(shè)為施工實際灌漿壓力及設(shè)計灌漿壓力,MPa；t,設(shè)t 為實際灌漿歷時及設(shè)計灌漿歷時,h。

　　6 結(jié)束語

　　綜上所述，水利水電灌漿的施工過程十分復(fù)雜，在施工時可以根據(jù)實際需要采用不同的控制系統(tǒng)。這就需要對無塞灌漿方法、混凝土裂縫灌漿技術(shù)、誘導灌漿技術(shù)、灌漿質(zhì)量子系統(tǒng)控制、工程費用子系統(tǒng)控制等有所了解。

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