浅谈水利泵站施工中的高喷防渗墙技术

浅谈水利泵站施工中的高喷防渗墙技术

何岩

天津市水利工程有限公司300220

摘要:防渗加固是当前众多水利泵站除险加固的重要内容之一,可有效延长坝体寿命,提高泵站运行安全性。基于此,本文主要对水利泵站施工中的高喷防渗墙技术进行了探讨。

关键词:水利泵站;高喷防渗墙技术

1、混凝土防渗墙的分类

1.1、桩柱式混凝土防渗墙

桩柱式防渗墙在我国的水利水电工程应用中,已经有六十多年的历史,其具有技术成熟度高,应用范围广泛,综合造价低等方面的特点。其施工程序是先使用对应规格的冲击钻、回转钻、螺旋钻、多头钻等成孔设备进行钻孔工作,而后采用水泥泥浆和套管对孔洞进行回填。一般情况下,混凝土的水灰比为0.8~2之间,按照设计要求,防渗墙孔洞的桩柱分布可以形成不同的形式,其防渗系数一般小于A*10-6cm/s(1<A<10),强度可以大于0.3MPa,其他参数根据设计要求不同而存在较大差异。采用桩柱式混凝土防渗墙施工工艺,不容易出现塌孔现象,成墙比例高,在采用连锁或者搭接方式下,防护能力能够得到极大的提高,但是就施工中的实际应用而言,其对施工技术有着较高的要求,多应用于土石坝地基的工程中。

1.2、槽板式混凝土防渗墙施工技术

槽板式混凝土防渗墙的施工工艺主要是运用相关的机械设备对墙体进行挖槽,然后在槽内填筑混凝土材料,回填处理,完成整个施工步骤。但是采用这种施工技术,在实际的施工过程当中,首先需要对水坝的实际情况制定科学的挖槽尺寸,实现水利水电工程的防渗效果。

1.3、泥浆槽混凝土防渗墙

泥浆槽混凝土防渗墙与上述三种防渗墙施工技术之间的差异主要在于其回填所使用的材料为黏性土、砂石和砾石等混合材料,其施工工艺相对来说更为简单,生产成本也比较低。整体作业过程是先在作业面上利用索铲工具开挖沟槽,具体宽度根据防渗压力大小具体确定,一般在1.5~3.0m之间[2]。在开挖过程中及时使用泥浆等材料对沟槽进行加固处理,防止坍塌现象的出现,在开挖深度达到设计标准后,利用上述材料进行回填,从而完成整个施工过程。

2、泵站施工中高喷防渗墙技术的应用要点

2.1、对于灌浆管的种类设计

在高压喷射的灌浆防渗墙技术中展开灌浆处理时,主要可以通过单管、二管以及三管这三种方式所展开。通过不断的试验与研究的结果表示:固结体的实际强度主要于浆液、地质、灌浆管种类、灌浆量份以及速度有关,而我国有关部门针对水利类型的工程在防渗方面有着较为严格的标准,主要为在灌浆处理28d之后的实际强度一定要实现:黏土的实际强度在3-5MPa左右、粉土的实际强度在5-8MPa左右。

2.2、高喷防渗墙

在水闸周围布置一排高压喷射防渗墙围封,防渗墙设计横向轴线与水闸横向轴线平行,防渗墙纵向轴线与水闸纵向轴线平行。先对水闸内外河侧底板接缝处进行柔性材料堵漏,再施工高压喷射防渗墙围封。高压喷射防渗墙采用双管法:气管和浆管。

2.2.1、高压灌浆施工主要设计参数

先导孔孔距为20m,孔径为146mm,钻孔深度为设计旋喷孔深度加深2.0m。采用跟管钻进行高喷钻孔成孔,孔位偏差不大于5cm(绝对值),孔径为150mm,造孔必须保证钻孔垂直,钻孔偏斜率小于1.0%,以保证高压喷管的顺利下设,钻孔深度为设计深度加深2.0m。高压灌浆施工采用旧三管法,分两序进行,先施工I序孔(奇数孔),在水泥浆液待凝时间达到设计要求后,再施工II序孔(偶数孔)。I序孔(奇数孔)和II序孔(偶数孔)相间依次分布,相邻两孔中心距均为1.0m。高压旋喷成墙厚度不小于0.8m。

2.2.2、对于冒浆的处理

通常在注浆过程中冒浆的实际量份会在灌浆量份的20%之内,如果超出20%或是不冒浆的话,就需要立即对其展开全面检查,在此次工程中发生不冒浆状况的主要原因是:①由于进入到土质较为稀松的地层,所以属于较为正常的状况,只需要对其展开复喷就可以;②由于底层之中存在空洞,这时候就需要保持灌浆管的位置直到浆液冒出。

2.3、防渗墙接头施工

根据以往防渗墙施工经验和工程的实际情况,本工程防渗墙接头拟采用“接头管法”,在实施一、二期槽段连接时用下设接头管,钢制接头管的直径600mm、长度12~18m。这种方法优点在施工方便,无需增加其他设备,并能节约混凝土。该方法增大了一、二期混凝土的接触面积,使墙段接头较好,并能加快施工进度,减少混凝土损耗。在一期槽孔浇筑前,在槽孔两端下设直径略小于槽宽的钢制接头管,孔口固定后浇筑混凝土,浇筑过程中随时松动接头管,待混凝土初凝后起拔接头管,形成接头孔。防渗墙在一期槽孔两侧安装接头管后进行混凝土浇筑,在其浇筑二期槽前采用接头刷冲刷一期槽两侧施工缝,冲刷干净后再浇筑二期槽混凝土。

2.4、防渗墙质量检查方法

采用钻芯、注水法检测。在墙体混凝土都达到28d强度后,按10~20个槽孔的接缝处选一点用回旋钻机在防渗墙中心钻孔取芯,圆孔直径为110mm,孔深为墙体深度,将芯体取出检查其物理力学性能;再往成孔内注满水,观察孔内水位变化情况,若水位很快下降,说明接缝渗水严重,必须进行灌浆处理;若水位无明显变化,说明接缝完整,此时通过安装注水设备进行注水试验以确定接缝是否满足设计防渗要求。

结束语

综上所述,在此次水利泵站防渗以及加固技术施工中,通过高压喷射灌浆防渗墙技术的应用,可以将渗漏量持续保持在标准范围之内,这就表明这种技术不仅能够在真正意义上实现除险加固的主要效用,还能够为相似工程的施工起到一定程度的参考依据。但在实际应用这种技术的过程中,一定要与工程施工的状况相互结合,按照施工现场的地质条件展开全面设计,并以此来确保整个工程施工的顺利展开。

参考文献:

[1]望开发.水利泵站施工中高喷防渗墙技术[J].住宅与房地产,2018(30):196.

[2]高健,刘邦俊.水利泵站施工中高喷防渗墙技术浅析[J].陕西水利,2018(05):182-183.

[3]杜彩霞.高压喷射防渗墙在千年水库坝基防渗中的应用[J].山西水利科技,2018(03):11-14.

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