探析灌浆施工工艺在病险水库除险加固工程施工中的应用

探析灌浆施工工艺在病险水库除险加固工程施工中的应用

探析灌浆施工工艺在病险水库除险加固工程施工中的应用【摘要】我国在上个世纪中叶起兴建了大量的水利工程，虽然为我国经济的发展、区域稳定以及民生建设提供了良好的支撑，但是随着使用年限的增加，出现了一定的工程问题，甚至导致了部分水库工程存在病险情况；此种情况的出现不仅影响了水库的实际使用功能的实现，还对下游群众的生命财产安全造成严重的隐患。为此，本文基于现阶段应用较为普遍且有效的灌浆技术展开一系列研究。希望通过本文的研究能够为今后的相关技术推广与应用提供必要的理论基础与实践指导。【关键词】灌浆施工；病险水库；加固工程；应用与优化一、引言第6页共6页n水利工程的建设关乎到区域经济发展与社会稳定，而病险水库的加固处置更是延长水库使用寿命，保障人民群众生命财产安全的有效手段。现阶段，我国早期兴建的大量水库工程均在一定程度上出现了病害，甚至是病险情况。通过有效的加固工程如何做到切实延长水库使用寿命，保障使用安全成为了社会各界关注的重点。针对这个问题国内外学者也展开了广泛的研究，并取得了丰硕的成果，具体可以分为如下几个方面：第一，针对加固必要性等方面的分析，此类研究认为加固工程是一种有效延长水库及其相关工程使用寿命的有效手段，同时在成本与生态效应对比分析方面提出了加固工程的先进性，为进一步推广与实施加固工程提供了充足的理论基础；第二，针对加固方式及其效果的研究。在广泛的对比现阶段可行的加固工程技术手段的基础上，此类研究普遍认为灌浆加固是一种有效的手段。该技术无论是在加固效果、加固成本还是在加固施工难度等多个方面均具有一定的优势，极具推广价值；第三，在针对水库灌浆加固施工过程与具体技术优化方面的研究。该领域的研究系统的探究了在实际的灌浆施工过程中的主要流程与具体的技术优化，为后续的相关工程实际开展提供必要的指导。通过目前研究现状我们发现，针对病险水库的灌浆加固施工实践与具体应用研究相对较少，这一方面对具体的工程应用与技术推广造成了一定的瓶颈；另一方面也在客观上为本文的研究提供了空间。希望通过本文的分析能够在一定程度上填补相关的理论空白，并在实践的角度上为后续的技术推广奠定基础。二、病险水库灌浆施工基础所谓的病险水库是指在结构、设计、地质等方面存在安全隐患的水库主体结构病害。病险的存在一方面是由于使用年限的延长，地质变化与荷载应力疲劳等自然因素造成的必然结果；另一方面也来源于我国水库建设时的不遵从与技术落后等“人为”情况。如果不及时进行加固处置则会形成较大规模的安全隐患，甚至在汛期造成严重的地质灾害。为此，必要的加固成为了必然，在加固技术方面灌浆工艺是一种应用较为普遍的主要技术，其主要能够起到如下几方面作用：第6页共6页n一是固化作用：在应力的作用下，原本施工原料包括水泥、混凝土以及其他建筑主材之间会存在腐蚀、风化、脱落等现象进而形成了较为松散的结构特征，通过灌浆的方式能够通过二次化学反应的过程实现不同物料组织之间的二次粘合，进而达到加固的目的；二是压密作用：在堆石体中压入浆液时，会对地层产生一定的挤压作用，可以将浆液注入到一些较为细小的缝隙、孔隙，在浆液的强大作用下，压缩、挤密了这些孔隙与裂缝，确保了地层实性、力学性；三是填充作用：在堆石体中压入浆液后，可以完全填充好地层的空隙，可以有效的阻断流水，提高地层的密实性；四是粘合作用：浆液的凝胶性可以将已经松垮的、脱落的建筑物裂缝或是岩石重新黏好，可以有效的改善其承载能力。三、病险水库灌浆施工的主要步骤利用灌浆技术对病险水库进行加固施工是一种必然。从具体的工程技术角度来进行探究，其应用实践主要可以分为如下环节与步骤：第一，勘探环节。该环节需要对坝体进行系统检测，应用包括红外线、超声雷达等新型检测手段探究水库表面及其内部结构的病险位点。同时，对病险等级进行评估，进而制定完善的加固方案。在此过程中，我们应该注意对内部结构病险（裂缝）走向与类型进行判断，为后续的施工方案制定与实际施工提供基础。第二，制孔环节。该环节需要根据加固工程设计方案对预定位置进行钻孔操作。钻孔孔径大小与后续灌浆设备相配合，同时采用先疏后密的施工原则进行合理布置。此外，在钻孔后需要对孔径内部通畅度进行评价，并进行必要的清理，一面孔径堵塞而对后续加压灌浆造成影响。第6页共6页n第三，灌浆环节。该环节是加固施工的主体，也是质量控制的关键。在该环节的具体施工过程中。首先，需要完成浆液的制作，严格控制各个环节的参数设定，以一般加固工程为例，浆液水灰比为2：1之间，温度为?±5℃（?为地温），搅拌时间为45-60min，添加剂为≤0.5%；其次，需要完成灌浆的施工。在灌浆的过程中需要注意灌浆顺序、灌浆压力、灌浆时间以及灌浆完成标志等标准化施工参数。具体如下：灌浆顺序为上游-下游-中游，同一施工工段下应该采用先石体，再坝体的顺序。灌浆压力为4500-6000PSI（即30-50MPa；300-500kg/cm2）；灌浆时间与完成标志以流量第四，封孔环节。该环节主要对表面孔径进行封堵。需要在完善的质量评价之后进行。除了上述灌浆环节的检验之外，还需要对孔径内是否吃浆、冒浆等现象进行观察，此后利用混凝土对其进行封堵与表面处置，是的孔径作业后达到致密、光滑、统一。四、病险水库灌浆施工的技术优化研究上文对具体的病险水库灌浆加固技术应用环节与注意事项进行了系统的总结。在实际的施工过程中还会出现诸如冒浆、裂缝等意外情况。如果出现了上述现象则可以通过如下手段予以优化与处置：第6页共6页n当进行灌浆施工作业时，如果发现坝基出现冒浆状况，必须根据冒浆位置状况的差异性来采取不同的方式进行处理。如果坝基底部有冒浆状况出现，应与其它通道联合方式进行填堵，对单次灌浆量以及时间间隔进行控制；如果是坝坡有冒浆状况出现，则需要对坝坡进行开挖回填工作，与此同时，改变原有灌浆方式，且使用间歇或是多次的方式进行灌浆，从而确保坝坡充分的吸收浆液；而如果封孔工序中孔口出现冒浆，则表示坝基浆液已填满，结束灌浆作业就可以。当进行坝基灌浆施工作业时，如果出现坝基裂缝情况，可通过以下方式进行处理。首先，观测裂缝出现的方向，并确定纵向裂缝或是横向裂缝。如是横向裂缝，应立即停止灌浆作业，及时检查、分析裂缝原因，且使用粘土回填方式对裂缝进行处理。如是纵向湿陷缝，这种现象问题不大，可以继续进行灌浆作业，暂不对裂缝进行处理。如是纵向劈裂缝，那就必须停止灌浆作业，裂缝闭合后进行灌浆作业。五、总结本文以灌浆施工方式为研究对象，探讨该技术在病险水库加固处置中的应用。在本文的研究中重点总结了该技术的原理与作用；分析了不同施工环节下的施工目的与要点，并对具体的注意事项进行了分析；提出了施工过程中可能遇到的问题与隐患，并结合实际经验给出了可行的优化与处置方案。希望通过本文的研究能够为后续的相关施工提供必要的理论基础与实践指导。参考文献[1]徐军鸿.喷射灌浆技术在白河水库除险加固中的应用[J].中国高新技术企业，2012，Z1：39-41.[2]汪德祥.关于小型水库除险的加固设计探讨[J].中国新技术新产品，2013，01：88-89.[3]唐辉.帷幕灌浆在石林县七角塘水库除险加固工程中的应用[J].广东科技，2014，24：97-98.第6页共6页n第6页共6页