化学灌浆技术在水利工程中的应用分析.pdf

Intelligent Building and Construction Machinery智能建筑与工程机械2023年 8月Aug 2023第5卷 第8期Vol.5 No.80引言化学灌浆技术作为一种化学与工程相融合的新兴技术，不仅能够实现对混凝土材质建筑的有效加固，还能处理水利工程项目的基础和混凝土缺陷，在保障水利工程项目安全稳定运转的同时，也能在一定程度上提升水利工程的使用寿命。水利工程的项目建设关系到地区经济发展和人民生活质量，其后续的运转过程中，容易受到外部外界因素或建设施工质量等因素的影响，出现裂缝、渗水等严重的问题。将化学灌浆技术应用在水利工程项目中，能够有效地提升水利工程施工质量。基于此，本文以实际的水利工程项目为例，探索化学灌浆技术在水利工程中的具体应用，以期能够提升水利工程项目施工的质量。1工程概况暹粒省 Stung Chikreng 水资源开发工程（一期）位于柬埔寨西北部的暹粒省（Siem Reap Province）东面，距柬埔寨首都金边约 247 km。地理坐标为东经104 15 104 30，北纬 13 00 13 35。Stung Chikreng 为暹粒省东部河流，流域面积1 871 km2，从北向南流经暹粒市东部重要集镇 Kouk Thlok Kraom 后汇入洞里萨湖。灌区土地面积 39.1 万亩（2.61 万 ha），其中耕地面积为 27.4 万亩（1.82 万 ha）。本工程渠首位于Stung Chikreng 河干流上，已建拦河闸闸址以上流域面积 1 692 km2，河长 72.6 km，河道平均坡降约收稿日期：2023-04-06作者简介：杨自龙（1981），男，黑龙江绥化人，本科，研究方向：水工施工。化学灌浆技术在水利工程中的应用分析杨自龙（广东建工对外建设有限公司，广东广州 510665）摘 要：水利工程项目的安全稳定性会在一定程度上影响水力发电的有效性，水利工程的实际运行过程中，渗水裂缝等质量问题时有发生，这些质量问题会严重的影响水利工程的安全运行。化学灌浆技术作为一种将化学与工程学相融合的新型技术，能够实现对水利工程运行中存在的质量问题有效解决，保障水利工程运行的安全稳定性。为此，探索化学灌浆技术在水利工程中的应用尤为重要。关键词：化学灌浆技术；水利工程；应用分析中图分类号：TV543文献标识码：A文章编号：2096-6903(2023)08-0108-03生态工程与绿色建筑1.5。工程利用已建的拦河闸进行改建，适当雍高Stung Chikreng 河常水位，并在项目区内建设灌溉和排水系统，使项目区大部分耕地实现自流灌溉，并改善排水条件。本工程主要建筑物有渠首建筑物（拦河闸、溢流堰、进水闸以及两岸堤坝等）、灌溉渠道（总干渠、干渠、支渠）、节制建筑物（水闸）、农桥、箱涵和涵洞等。2本施工项目高喷灌浆施工内容2.1 施工概述本工程根据地质条件采用高压旋喷灌浆截渗形式，孔距 750 mm、孔深 20 m。压力、摆速、摆角和提升速度等工艺参数，通过实验确定。2.2 施工准备为了保证按期完工，组建高喷灌浆作业小组，计划投入 1 套高喷施工机具，投入施工人员总人数 16 人。在拦河闸上游高喷灌浆轴线一侧适当地点，搭设 1 个制浆站和临时水泥库，供制浆供浆用，占地面积各 150。水泥库水泥储量按一周水泥用量考虑。施工中弃浆按监理工程师指定位置排放。施工供电需配置一台 150 kVA 的发电机，具体安放地点视现场情况而定。施工中要随着施工进展而移动，保证发电机与高喷设备的距离。选择合适的地方设置制浆站，制浆站设置立式高速制浆机 1 台、GB6-10泥浆泵 1 台或 3SNS 砂浆泵 1 台，贮浆桶 1 个，清水桶1 个，制浆能力 6 m3/h。在制浆站附近沿河边设一供水站，安装 1 台 2潜水泵，向制浆站和高压泵供水，供水设备具有 24 h 连续供水能力。2.3 施工流程具体施工流程如图 1 所示。2023年 第8期 109 2.4 高喷工艺流程根据施工图进行孔位放样，作好标记及编号。施工中操作人员准确定位，定位误差不超过 5 cm。高喷机定位后，由操作班长调整高喷机的水平度和高喷管的垂直度，质检员检查确认在控制指针内，即可进行操作。高喷之前先在地面试喷，当气、浆达到要求后，即可高喷作业。先给浆（压力 1 2 MPa）,再送气（压力 0.5 0.7 MPa），使喷头轻轻触地，直至要求孔深。下管过程中，遇特殊情况如浆嘴堵塞等，立即停止插管，将高喷管提出地面进行处理。钻孔深度按照设计图纸施工，并量测好孔深，做好记录。按设计要求拌制浆液，随时抽查浆液比重，喷射过程中若发生故障，应立即通知井口人员停喷，高喷结束后核实材料用量。在制浆过程中特别应注意以下 4 点：制浆材料采用质量计量法用磅秤称量，其误差不得大于 5%。拌制水泥浆液按设计配比进行，顺序为先加水，后加水泥，浆液搅拌均匀。始终处于悬浮状态，定时检测其密度并作好记录，其误差不得大于 5%。水泥浆的搅拌时间，使用高速搅拌机不得少于 30 s。自制备至用完的时间不大于 4 h。水泥浆液进行严格的过滤，防止喷嘴在喷射作业时堵塞。高喷管插管至预定深度后，将浆、气调到设计值，在孔底喷射灌浆，待孔口返浆正常后，按设计参数提升灌浆至终喷高度。喷射结束而浆液析水后，凝固体顶部会出现凹陷，此时即可在喷射孔内进行静压充填灌浆，直至孔内液面不再下沉,将冒浆回灌至孔内。喷射完毕后，及时将各管路冲洗干净，不留残渣，以防堵塞。将泥浆管路中的浆液换成水，进行连续冲洗，直至出现清水为止。2.5 高压旋喷灌浆设备配备 DY-60/90 型高喷机 1 台、灌浆配套设备 1套。搭设泥浆棚一座，内设有空压机、水泥浆搅拌机、高压泥浆泵。如表 1 所示。3化学灌浆技术在水利工程中的应用策略3.1 化学灌浆技术方案的制定在本次水利工程的建设中，各个部位的施工尤为重要。为了保障各个施工部位都能够正常、安全地投入在使用，针对施工中存在的裂缝问题，采用化学灌浆技术图 1 具体的施工流程图表 1 高压旋喷灌浆施工机械表序号设备名称规格型号数量1高喷机DY-60/9012高压水泵3XB-75/50013制浆机DLJ-30014泥浆泵GB6-1015空压机W2.4/716泥浆测试设备17清水泵218发电机组/kW1501进行处理。在制定化学灌浆的方案中，需要根据本次工程施工中出现裂缝的特点和实际情况，结合灌浆技术的相关数据，明确最佳的化学灌浆施工方案，有效保障对裂缝处理的有效性。在确定最终方案之前，需要进行试验。其目的在于确保方案更具科学、合理性，在一定程度上控制灌浆的投入成本，实现在成本最优化的基础上，提高裂缝修复的质量。3.2 化学灌浆材料的选择在进行本次化学灌浆施工之前，需要优先选择灌浆的材料。在材料的选择上，需要遵循客观性强、耐久性高、粘结性强的灌浆材料。在通常情况下，化学灌浆的材料分为水玻璃灌浆材料、丙乳灌浆材料、环氧灌浆材料依据聚氨酯灌浆材料，每种不同的灌浆材料都具备其特有的优势和缺点。在选取灌浆材料上，需要结合具体的工程实际情况来进行。根据本次工程施工项目的实际情况和特点，将改性环氧灌浆材料作为处理本次工程施工裂缝的主要灌浆材料。3.3 灌浆孔的布置在利用化学灌浆技术处理本次水利工程施工的裂缝之前，先对裂缝进行钻孔处理。结合不同钻孔所具备的功能，将其划分为 3 种类型：探缝孔。需要在灌浆之间进行钻孔，其目的在于测量裂缝的深度，以便于方便后续的施工。灌浆孔。在这种钻孔类型下，需要提供一部分辅助措施，用于处理裂缝中的灌浆，在明确钻孔深度时，需要根据探缝孔测量的数据进行。骑缝或斜孔方式钻孔。斜孔需要在裂缝两边进行布置，在骑缝钻孔中，孔深需要在 30 50 mm，孔与孔之间的间距需要在 25 30 cm。本次水利工程的施工在针对裂缝钻孔工作的处理上，采用的是斜孔钻孔方式，孔与孔之间的间距在80 100 cm，具体孔位布置如图 2 所示。3.4 浆液配制所有灌浆材料浆液的备制都需要由专业人员进行，杨自龙：化学灌浆技术在水利工程中的应用分析智能建筑与工程机械 110 第5卷图 2 斜孔孔位布置示意图在此之后，需要对根据具体的检测情况，确定灌浆的压力和灌浆量。在开展灌浆工作时，灌浆顺序应当遵循从中间到两端进行灌浆的原则。针对侧墙的伸缩缝，灌浆的顺序需要从下至上。对于裂缝交叉部位多孔位要同时进行浇筑。在进行水利工程伸缩缝灌浆之间，应当确保灌浆的孔洞全部处于打开状态，灌浆的压力设置在0.4 0.6 MPa，当浆液顺利注入孔洞之后，再将其作为进浆口进行浆液灌注。若进浆量过小，需要适当的提高灌浆的压力，直到浆液不再进入孔洞。在此状态下维持 30 min 后，便可停止灌浆。4结束语化学灌浆技术作为一种新型的灌浆技术，是在将化学与工程学进行融合的前提下，利用工程技术、化学浆液材料和化学科学知识对水利工程建设过程中存在的质量问题进行有效的处理。在后期对裂缝等方面质量问题的修补过程中，也能起到一定的加固成效。在应用化学灌浆技术的过程中，仍然需要对灌浆的各个阶段、各个内容进行有效地控制。在化学灌浆技术不断完善和优化的过程中，全面提升水利工程项目的建设施工质量，进而充分发挥出水利工程具备的经济和社会价值，对推动水利事业的高效发展提供有效的技术保障。参考文献1 汪在芹,梁华锋.水利工程防渗处理中灌浆的施工技术J.珠江水运,2021(23):47-48.2 吴卫东,张达,肖承京,等.化学灌浆技术在大坝廊道混凝土裂缝渗漏处理中的应用J.中国建筑防水,2022(5):50-52.3 廖灵敏,李珍,魏涛.CW系化学灌浆材料与技术及其在水库大坝除险加固中的应用J.长江科学院院报,2021,38(10):133-139+147.在进行浆液的制备过程中，需要将各种材料的比例按照严格的规定和标准进行混合，并充分搅拌。需要在吸浆大小的前提下，进行分批次的浆液制备，做到即配即用。在制备完成后，需要将其及时的投入使用中。需要结合裂缝的实际情况和施工当天的气温以及进浆率、进浆量，对浆液的制备量和粘性强度进行调整和控制。3.5 灌浆在对本次水利工程施工存在的裂缝之处进行灌浆之前，需要对其进行压水检测工作，将水压设置在0.3 MPa。通过该检测，能够了解到灌浆管路和裂缝的畅通性，也能将裂缝中存在杂质进行有效的清理。