灌浆技术论文范文

时间:2023-03-11 20:53:03

灌浆技术论文

灌浆技术论文范文第1篇

关键词:化学灌浆无公害环氧树脂聚氨酯丙烯酸盐酸性水玻璃化学灌浆泵

1我国化学灌浆技术发展成绩

化学灌浆(ChemicalGrouting)是将一定的化学材料(无机或有机材料)配制成真溶液,用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内,使其扩散、胶凝或固化,以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项地基处理和混凝土修补技术.即化学灌浆是化学与工程相结合,应用化学科学和化学浆材解决地基和混凝土缺陷处理(加固补强、防渗堵漏),保证工程的顺利进行或借以提高工程质量的一项工程技术.随着化学灌浆技术的发展和进步,现己成为现代工程中颇具特色且不可或缺的一项先进技术

国外化学灌浆最初是适应于地基处理和采矿业发展的需求而发展起来的,其可靠性得到公认并被广泛采用至今己有80年以上的历史.我国的化学灌浆技术应用与研究起步较晚,但发展较快并有自已的独创.如果以1953年在佳木斯等地采用碱性水玻璃进行化学灌浆算起,也才只有50年的历史五十年来,我国在化学灌浆技术这个小领域取得了成绩[3],主要表现在以下方面:

(1)化学灌浆从无到有,从小到大发展起来,已成为我国现代工程技术不可或缺的一个组成部分

(2)国外有的常用化学灌浆浆材品种,我国基本上都已开发出来(如环氧[1]、甲凝、丙凝、丙烯酸盐、酸性和碱性水玻璃、水溶性、非水溶性和弹性聚氨酯、脲醛树脂、铬木素等)

(3)化学灌浆浆材品种开发中还有一些独创.如甲凝、弹性聚氨酯,甲氰凝和环氧—聚氨酯,丙烯酸酯—聚氨酯等互穿网络灌浆材料

(4)化学灌浆设备的研制开发已基本能适应和满足国内化灌工程的要求[8].如化学灌浆泵、灌浆阻塞器、密闭配输浆装置和各种封缝材料等.

(5)化学灌浆技术已在国内水电(大坝、堤防、水库、电站)、建筑(地上、地下、人防)、交通(公路、铁路、隧道、桥梁、港口、机场)和采矿等四大部门得到推广应用

(6)化学灌浆技术应用已解决了许多工程难题,取得良好的效益.以水利为例,如三峡[4]、葛洲坝、龙羊峡、丹江口、陈村、凤滩、万安等水利枢纽都是采用化学灌浆技术解决一些工程技术难题的典型例子

(7)化学灌浆已从工程完建后的应用,发展到工程兴建前设计中就采用.如三峡化灌帷幕预计15000米,化灌加固地基预计3000米

(8)化学灌浆技术在一些方面已具国际先进水平,如青海龙羊峡大坝采用中化798环氧浆材处理G4伟晶岩劈裂带和三峡大坝采用CW环氧浆材处理F1096软弱夹层及断层破碎带的水泥—化学复合灌浆技术均堪称国际上处理低渗透性软弱岩土地层的先进技术

(9)化学灌浆理论上也有一些突破和创新[6][7].如浆液扩散半径的计算理论、浆液湿面粘接理论、减低浆液毒性的拮抗理论、浆液吸渗理论等

(10)化学灌浆技术出版物取得丰收.自上世纪八十年代以来己出版专著十余部.包括水利学报、水利水电技术、岩土工程学报、岩石力学与工程学报、长江科学院院报在内的全国132家科技期刊都选登化学灌浆的研究论文.近5年选登的论文就有200余篇

以上十个方面成绩,足以说明我国化学灌浆技术的进步和发展水平.此外,全国研究化学灌浆技术的工程科技人员已成立了中国水利学会化学灌浆分会,现挂靠在长江科学院.追溯到1968年,学会己举行过16次学术交流活动,出版了7部论文集,这些学术活动对推动我国化学灌浆材料的研发和化学灌浆技术的发展起了很好的作用

2.化学灌浆技术近期发展展望

我国化学灌浆技术近期应在前50年的基础上更具活力的继续向前发展,而无公害、耐久性好、适应工程各种苛刻要求且价格低廉的化学灌浆浆材的开发、应用和推广;化学灌浆技术的研究、改进和提高;化学灌浆设备、仪器生产的定型化、系列化、成套化、标准化和环保化及产品质量的持续改进和提高等必然是其发展方向

2.1.无公害浆材的开发

(1)无毒催化剂的研制.环氧树脂浆材粘接强度高、稳定性好,因此是固结灌浆最常用的浆材.该浆材毒副作用主要来自所采用的固化剂和溶剂.在过去的近20年中,对环氧浆材胺类固化剂的降低毒性研究己取得一些成果,国内生产出商品名为T31、810、X-89、CD等毒副作用较低的一批改性胺类固化剂,对环氧浆材的推广应用起了较好作用,今后还应朝这个方向继续努力

(2)无溶剂型浆材的开发.环氧树脂一般粘度都较大,制成化灌浆材一般都要添加有机溶剂,但很多有机溶剂不但气味难闻,而且具有毒副作用(如糠醛),添加后往往会产生环境问题.因此,人们在研究无毒副作用环氧固化剂的同时,也展开了无溶剂型环氧浆材的研制.无溶剂型环氧浆材的研究将得益于环氧树脂工业的发展,国内一些化工厂生产的低分子量环氧树脂粘度仅为20-25mPa.s.,这对今后无溶剂环氧化灌浆材的发展开辟了较好的前景.除此之外,把丙烯酸酯等树脂开发成无溶型浆材己呈现出更加美好的前景,值得努力探索

(3)水做介质的化灌浆材的研制.水做介质,不用有机溶剂,对化灌浆材的无公害化是很有益的.过去已开发了LW、HW等为数不多的水溶性聚氨酯浆材,今后对水溶性浆材应放开视野,相信在有机或无机水溶性浆材开发和应用上将会呈现出较为理想的进展

(4)某些已有浆材改造的研究.1974年,日本曾因使用抗渗性好的丙凝化灌浆材污染水质,引起饮水中毒事件而宣布禁用丙凝.之后,具有丙凝相似性能的丙烯酸盐浆材得到发展,但其主要成分丙烯酸镁仍存在一定的毒副作用,而科技工作者采用拮抗原理,在丙烯酸盐浆材中加入钙盐和适量的某种拮抗剂,却使其毒副作用下降到仅为丙凝的1%,成为实际无毒浆材[12].这个例子说明,我们可以探索通过对己有的某些化灌浆材进行改造,降低毒性,达到可使用标准

2.2.对工程各种苛刻要求相适应的浆材开发

(1)新型高亲润、高渗透性化灌浆材的研究.虽然目前我们已有了一些高渗性的化灌浆材,解决了不少工程难题,但所用溶剂和固化剂多半都有毒副作用,不适宜环境标准,对工程地基微细裂隙、断层破碎带和泥化夹层及混凝土微细裂隙的处理仍有探索新型高亲润、高渗透性、无毒副作用化灌浆材的必要.这很大程度取决于表面活性剂和活性稀释剂体系的研究改进

(2)弹性化灌浆材的开发.在工程伸缩缝止水和混凝土活缝、变形缝补强灌浆中需要具有弹性的化灌浆材.过去虽说也有一些开发,但必竟质量还不够高.今后除应加强对已有弹性环氧和弹性聚氨酯等浆材提高质量和消除毒副作用方面的研究外,更为重要的则是加强对能赋于环氧树脂弹性的固化剂的开发研究[11],从而适应建设工程之急需

(3)快速固结浆材的开发.这里指的是浆液粘度又低,固化物性能优异,且固化时间可控制在几十分钟或几小时以内的浆材的开发.采用低粘度环氧树脂或新型活性稀释剂和开发应用能促使环氧树脂快速固化的新型环氧固化剂应能解决此课题.3.耐久性浆材的开发

耐久性概念含意较广,它包括耐水、耐酸碱、耐候、耐紫外光、耐冻融和干湿循环、耐磨蚀、耐微生物作用(霉)等方面,耐久性浆材的开发可从以下几个方面去探索

(1)通过对合成树脂的接枝或相嵌共聚合反应,使化灌浆材中所采用的树脂具备我们所要求的一些耐久性特性

(2)注重互穿网络复合化灌浆材的研究.如己有的MU无溶剂浆材系丙烯酸酯--聚氨酯的复合[2]、PU/EP水下化灌浆材系聚氨酯—环氧树脂的复合[10],他们都是互穿网络复合化灌浆材.由于两类树脂复合及其互穿网络结构,这就赋予他们超越任何单一树脂组份的优良性能,值得深入研究

(3)加入钠米材料对己有浆材进行改性.环氧树脂加进纳米材料改性的化灌浆材研究项目已获得水利部基金资助,从现己拿出的初步成果来看,该项研究将会提升环氧浆材包括耐久性在内的多方面性能

2.4.价格低廉的浆材开发

(1)水玻璃浆材的改性.水玻璃浆材是化学灌浆史上最早使用的化学灌浆浆材,同时也是目前使用最广泛的化学灌浆浆材之一.究其原因除该浆材具有无毒、粘度小、可灌性好等优点外浆材价格较低是个重要因素.该浆材不足处为凝胶时间调节不够稳定、凝胶强度很低和凝胶稳定性较差,金属离子易脱溶等,现多半用在临时或半永久工程中.因此今后对其改性工作应着重在提高强度和耐久性方面做研究.加入某些活性物质进行改性是值得探索的方向

(2)纸浆废液的无害化浆材开发.纸浆废液做成化灌浆材价格较低.将该废液中加铬类催化剂便可制得现称为铬木素的该浆材.因铬类催化剂中六价铬离子有毒,该浆材大家不敢用.故随后开发出多种无铬催化剂的高强木素浆材,今后应对其进行提高性能研究,以便推广应用

以上四条主要集中在无公害、多用途和耐久性浆材研究、开发上,至于浆材的定型化、系列化、标准化当然是化灌技术发展的必然要求,这里就不赘述

2.5.化灌技术的改进、提高和创新

已有化灌技术的总结、改进和提高研究.前已叙述了在过去的50年中,我国有包括水电等大量的建设工程应用过化学灌浆技术,有许多采用化灌解决工程难题的典型经验,其中有些已有初步总结,如复合灌浆技术等;有些则尚待总结,如化灌的密闭传输、自动记录、集中管理和实时监控技术等.不管过去有无总结,现有的化灌技术都需要从事化灌技术研究的专家、学者与有经验的工程技术人员相结合,在总结实践经验的基础上改进、提高,并能有所创新

2.6.化灌设备仪器的系列化、成套化、标准化和环保化

(1)高性能化学灌浆泵的系列化、成套化和标准化.高性能化学灌浆泵是实施化灌作业的主要设备,国内有多家研究所和小企业能研制和开发,但都只能小批量生产或试生产.今后应定点、定型生产,并向产品的系列化、成套化、标准化方向发展,以方便推广应用化灌技术

(2)化学灌浆自记仪的研制.化学灌浆自记仪的研制可有效地避免人工记录难免出现的一些差错,将对提高隐蔽工程中的化学灌浆质量起到很好的监控作用,并使化灌数据分析建立在可靠的基础之上.化学灌浆自记仪在技术原理上与己有的水泥灌浆自记仪有所不同,目前国内已有几套研制方案,但还未见样品问世,很需要加快研制步伐,以应工程化灌监理之急需

(3)密闭式传输浆设备的研制.现己研制出的一些设备要满足环境标准要求,保证安全生产

(4)现有产品提高质量研究.国内生产的一些化学灌浆设备仪器在加工精度和质量上与国外同类型产品还有一定差距.因此,在这方面我们会有大量改进和提高工作需要去做

2.7.化学灌浆行业标准、规程、规范的制订

化灌施工具有隐蔽性特徵,各行其道搞施工必将出现很多问题,甚至会形成工程隐患,值得我们高度警惕.然而我国至今还没有一部全国性行业标准和化灌施工规程、规范,这是很不正常的现象,应立即着手进行制订.希望政府相关部门能给于大力支持

2.8.化学灌浆理论的研究、探索

灌浆技术论文范文第2篇

1.1灌浆材料

水利施工中常用的灌浆材料可分为水泥浆材和化灌浆材。实际作业时需根据接缝和裂缝的张开度的大小对浆材进行选择,具体要求如表1所示。

1.2灌浆施工条件

因防渗的高要求性,接缝的灌浆的作业条件要求较多。主要需把握好温度、施工顺序等必要条件。只有在适宜的条件下进行灌浆操作才能确保分段的坝体链接紧密,能够较好的结合为一个受力整体。具体的条件要求。

1.3灌浆施工顺序

水利施工中,灌浆作业必须遵循先固结后接缝的顺序。另外,对于各个坝段接缝部分的高程和类型应遵循图1所示的具体施工循序。

1.4施工工艺

1.4.1灌区的接缝灌浆工序

灌浆的具体操作应该遵循由低到高,由基础到坝体的顺序进行。一般灌浆操作从基础开始,逐步向上逐层灌浆。在进行当次灌浆操作时要确保上次灌浆以及相邻区域灌浆已经完成。减小浆材的串漏概率,保证灌浆的密封性和质量。当施工中遇到多种浆材要一起操作时,必须遵循先接缝后化学的灌浆次序。灌浆时出现操作事故要迅速处理,保质保量,减少维护阶段的压力和成本。坝段高层相同时,灌浆需严格遵循中间向两端的施工顺序。同时,在对相邻灌区进行灌浆时要确保施工的间隔在4天以上。如若工程的人力、设备等条件充足或者工期紧迫,各坝段接缝可以进行连续灌浆施工。但施工作业时需确保施工的间隔小于8h。另外,若坝段间接缝存在若干独立灌区,灌注施工间隔要求更加严格。单独作业时间隔需控制在10d以上。连续作业时间隔小于4h。

1.4.2接缝灌浆的压力与控制

在坝体接缝灌浆时,要先对接缝表面与相邻接缝同时进行起压和水平压。平压压力需保持在0.2MPa以下。在上层接缝灌浆准备阶段和灌浆作业阶段均要进行水循环。且灌浆施工完工后也需进行至少6h的通水循环维护。控制好灌浆压力一方面可以确保浆材经管道运输的顺畅性,提高作业的封闭效果以及浆材与混凝土界面的结合质量。另一方面适当的压力可以对浆材起到压力泌水的作用,提升灌浆的密实性。在压力控制方面可以使用双向控制法,使用上层排气槽的压力进行主控制,使用下层进浆管压力进行辅助调控。其中,有盖重灌区和无盖重灌区的压力值需分别控制在0.25~0.35MPa和0.1~0.15MPa。灌浆作业时也可以使用接缝增开度主控、压力值辅控调节的双孔方法对增开度进行控制。

1.4.3接缝灌浆施工作业

灌浆作业的准备阶段需要对灌浆设备进行严格的检查,保证灌浆的顺畅性。其中要着重检查设备的进浆管的通透性和排气、回浆管的通畅。检查完毕后可以进行单开出水率的实验,当其不小于30L/min且水流无外漏时表示设备运转正常,可进行灌浆作业。灌浆时,配好的浆材经灌浆管输送至接缝处。同时,使用放浆口进行辅助排出接缝内空气、水等。灌浆作业快结束时,注意观察浆比,当其大于1.7g/cm3时,按照作业的先后顺序对管口进行逐一关闭。为了控制作业压力值,使其符合设计规定,作业过程中可以采用加大灌浆量、间歇性开启排气口等方式。2.4.4灌浆结束条件灌浆作业的结束需要综合多方面的判断,一方面需检查回浆管,观察浆材比值是否接近浓度最大值。另一方面需观察灌浆压力值的变化及接缝增开面的大小,确保符合设计规范。同时,需要测定出浆管的出浆率,当其小于0.4L/min时进行计时,20min后才能停止作业。停止灌浆作业后,按照先阀门后机械的顺序进行关闭,且需控制闭浆持续时间大于36h。灌浆完成后,需组织人员对接缝和裂缝处的增开度进行测定和记录,并联合监理方进行作业质量的检测,评估质量合格后才允许进行余下工程的施工。

2接缝灌浆施工质量控制

2.1注浆质量控制

浆材的灌注阶段是整个灌浆作业的核心,注浆作业的质量直接决定整个灌浆施工阶段工程质量。为了避免注浆时出现串浆、压力控制不稳定以及突发事件处理经验不足等诸多问题,保证施工质量,作业时需注意到以下几点。

2.1.1注浆压力

注浆压力是浆材在管中输送的直接动力,直接关系到出浆的流畅性和连续性。同时,稳定、适当的压力值有利于接缝灌浆的泌水和保证密封性,促进浆材密实度和与界面的粘合性。对于地基破碎带、裂缝等进行注浆时,首先要对基底岩石的性质进行判断。当岩体较为完整时,可以逐步提升注浆压力,使其满足设计标准值。如若基底岩体较为破碎或形成溶洞,需控制压力由低至高依次提升,减少因压力提升过快导致的浆材浪费、流失。

2.1.2封孔作业

注浆作业完成后,需要对留下的注浆孔进行封孔作业,保护连接浆材。封孔的质量控制主要是对反出浆进行浓度和比重的监测,若数值过大需改为纯压方法进行封孔作业。

2.2接缝灌浆完工质量检查

灌浆作业完成后,需要组织检测人员与监理单位对灌浆的质量进行检查、评估。一方面可以查缺补漏,提高灌浆工程的质量。另一方面也可以通过对检测数据进行记录备份,便于学习施工中的不足,改进以后的施工技术。检测措施主要是压水检测,对于质量较差的部分需要进行取芯检测。

3结语

目前,水利工程的建设正处于繁盛发展阶段,工程的施工技术日新月异。水利工程施工复杂,涉及多方面、多层次的施工作业。由于坝体大体积混凝土施工技术日趋成熟,故坝体的防渗技术逐渐主导着整个水利工程的质量。接缝灌浆技术的操作便捷、防渗效果出众,发展的潜力巨大。良好的作业准备和完善的控制技术可以增加连接的密实度和粘合性,减少浆材的浪费,提高接缝施工的效率、缩短工期。接缝灌浆技术的普遍使用有利我国水利工程防渗效果的整体提升。

灌浆技术论文范文第3篇

水利工程建设常常会遇到岩溶地段,这样的地段在处理上必须要格外注意,一旦处理不当,就会给工程的安全埋下隐患,除了灌浆处理技术,目前尚没有特别好的处理方法。在对岩溶地区进行基础施工时,要先对所在地段进行详细的勘察,根据施工情况、地质特点、岩溶深浅、分布情况等进行全方位的了解,然后制定相应的技术方案,对于岩溶地区的基础施工,一般分为有填充物和没有填充物。在进行基础处理时,一般采用不冲洗高压水泥灌浆,这种方式能大大提高基础的稳定性、抗渗性,也可以采用使水泥浆液以条带状向土体中穿插,凝结后,会形成网络包裹进而提高地基的稳固性能。高压喷浆技术主要是利用高压喷嘴,通过灌浆管不断钻进,把喷嘴送到指定位置,水泥喷浆强大的压力会把原有土层破坏,水泥浆液会和被破坏的土层泥土进行充分混合相融,凝固后形成一个结实的柱体结构,这样会使岩溶地区的基础变得稳定坚固。高压灌浆技术在处理岩溶地段的地基应用较为普遍,效果不错。

2浅层岩溶地区和深层岩溶地区的基础灌浆

对于浅层岩溶地段,因为岩溶埋藏的不是很深,可以利用机械先把填充物全部挖掘出来,然后再用水泥进行回填,完成灌浆,此种地段的灌浆基本都在露天完成,施工相对容易一些,工序也较简单。对于埋层较深的岩溶,在灌浆时,一般不适合用高压喷灌浆技术,因为水泥浆进入深层岩溶时,会对里面的填产物充生排斥,然后形成固化,对进一步灌浆造成阻碍,使得灌浆面不大,影响基础的稳定,多数采用钻孔注浆技术进行处理。

3大吸浆量情况的灌注在基础灌浆

作业时,常常会遇到大量吸浆的情况,使灌浆作用不能在预计施工作业时间内完成。通常的岩缝灌浆在1~3个小时内都会结束,对于水泥浆量的消耗也都正常。但遇到大吸浆情况,这样的地层结构会使浆量消耗很大,因为灌进地层的水泥浆会从别的地方涌出,使灌浆时间延长。遇到这种情况,一定要做好相应的处理,采用妥善的解决方案,首先要进行限流,控制注浆的速度,减少注浆量,使浆液的流动速度变慢然后慢慢凝结,但一直要保持灌浆结束的最终要求才能结束。再有就是采用降低压力或者是自流的方法进行施工处置,等到泥浆全部都凝结之后,可以采取多次灌浆的方法,在进行基础灌浆施工时,可以适当将灌浆压力降低,在灌浆凝固之后,没有别的原因可按设计压力进行灌浆。

4严重漏水的情况下灌浆施工

水利施工过程中选址十分关键,但因地形地貌的不同,一些工程所处位置不得不面对复杂的地基情况,由于各种原因,常常会遇到漏水的情况,这时施工条件变得困难,如不采取有效的方案,会出现跑浆现象,消耗大量的浆液,延长灌浆时间,使成本增加。这时可采取充填级配料处理方法和采用模袋灌浆的方法进行施工,两种方法都各有优点,可以根据具体的情况适当采用。模袋变形能力强,适应环境形状的变化,有效堵塞溶洞,另外也较耐磨,而且浆液定形凝固后强度增强。充填级配料的时候如果使用砾石的效果不好,也可利用粘稠度较高的水泥冲灌级配料,水泥冲灌级配料的材料和数量应该灵活掌握。

4.1充填级配料处理方法这种方法就是用粘稠状的水泥浆,直接灌入砂砾中,水泥浆与砂砾结合而形成坚固的凝结体,从而增强地基的抗渗性能及稳固性。在灌注时,要注意砾石的直径,一般都是呈逐渐变大的趋势。对于灌入量要进行细致、准确的判断,避免浪费填料,填料可以是水泥浆,也可以是水泥、粗砂、砾石等混合物,实践证明,混合物充填是相对自然的,灌后会产生反过滤层,把一些裂缝有效堵住,同时使水利工程的抗渗水性能得到提高。

4.2模袋灌浆处理方法在水利工程建设中,常常使用模袋灌浆,利用聚酯、尼龙等材质制成模袋,在袋中进行灌浆,这些特殊材质具有较高的耐磨性,可以根据需要设计成不同形状的模袋,在灌浆阶段应用,由于模袋具有一定的透性,浆中的水分能够渗出,但浆中的颗粒存在于浆中,所以袋中能保留颗粒。使水灰比得到降低,所以一方面能缩短水泥浆的凝固时间,另一方面,凝固后的强度也大大提升,提高灌浆的质量。

5结语

水利是农业命脉,水利工程直接反映水利水平的高低,而在水利工程建设中,基础的稳定性与否,对于水利工程质量至关重要。在常规的地基处理中,灌浆施工是常用的技术,而且这项目技术经过大量的实践验证,目前仍是行之有效的方法,但此项目技术相当复杂,对工程设计和施工都有很高的要求,所以要引起足够的重视,在施工中要充分考虑各种技术指标及详尽的设计方案,尽力优化设计程序,在施工技术方面发挥特长,避开不足,使每一种基础灌浆技术都起到很好的效果,确保基础施工达到高质量、高标准,保证工程的巡全运行。

灌浆技术论文范文第4篇

1.1地理位置及工程状况

大源渡航运枢纽工程位于湘江下游、湖南省衡山县上游12km处,水路距衡阳市62km,下游距湖南省长沙市204km,坝址左岸属衡山县沙头镇永和村,右岸为衡东县霞流荆花港村,坝址下游2km处为湘江干流与支流洣河交汇处。

大源渡二期工程由上游围堰、下游围堰及河中混凝土纵向挡水围堰三部分组成。河床建基面高程在38.0~39.0m之间。其中上游围堰距河中混凝土纵向挡水围堰135m。河中水流方向的深槽,贯穿整个上游围堰,深度约1.5~2.0m。上游围堰堰顶高程49.9m。其中,在靠近河中混凝土纵向围堰50m范围内堰顶高程达50.0~51.5m左右。下游围堰堰顶高程48.0m。上游围堰堰体防渗中,44.0m马道以下采用“钙基膨润土帷幕灌浆”技术进行施工闭气,44.0m马道以上采用土工布置进行防渗处理。围堰平面布置及堰体结构断面型式如下:

1.2围堰的形成过程

二期工程围堰堰体主要采用一期工程上、下游围堰以及厂房混凝土纵向挡水围堰爆破拆除的土石方和混凝土块体进行堆筑而成,料源天然抗渗性较差。由于堰体在堆筑时采用自卸汽车自51.0~48.0m之间直接往下卸料,大部分地方未按要求进行分层碾压,导致堰体密实性和土料间胶结力较差,加之堰体下部因填筑时自然筛分而形成的大颗粒石块、混凝土块体较多,致使堰体底部架空现象普遍、严重,堰体抗渗能力较差。二期上游围堰堰体截流施工程序如下图所示。

1.3地质情况

大源渡航运枢纽程二期基坑河床覆盖层为砂砾石层,覆盖厚度为1~2m。渗透系数达3×12-1×10-1cm/scc。基础岩石为前震五强溪级上段变质砂岩及砂质板岩,岩石风化现象严重,节理、裂隙极其发育。

2.防渗方案的选择及施工布置

2.1防渗方案的选择

在二期上游围堰防渗方案的选择过程中,由于现有的高喷浆机械仅2台套、工人人数仅45人(含管理人员)。如采用高喷灌浆,则一方面所需工期较长,另一方面施工机械均无法满足要求。故结合其它工程中的施工经验,以及考虑到施工工期、施工质量、施工成本等方面的要求,经取得业主及监理工程师的同意之后,决定将二上游围堰的施工闭气由原设计的高喷灌浆改为“钙基膨润土帷幕灌浆”。

根据二期上游围堰的形成过程及特点,帷幕灌浆防渗处理的重点和难点为:44.0m马道以下堰体部分及砂砾石覆盖层部分。针对二期上游围堰的这种情况,决定将灌浆过程分成如下两个施工阶段加以进行,即:第一施工阶段:可称为“堵漏”阶段,主要是对漏失现象特别严重或较为严重的部位采用水泥水玻璃砂浆进行封堵;第二施工阶段:可称为“帷幕”阶段,主要是对堰体进行钻孔、灌注水泥膨胀润土浆液等构筑防渗幕墙。

2.2施工布置

二期工程上游围堰总长约360m,从河中混凝土纵向挡水围堰到左岸约340m范围内需要进行灌浆闭气。根据工程进度的需要,自河中混凝土纵向挡水围堰向左将围堰分成三个施工工段进行,每段长约为120m。三个机组人员均实行两班工作制,每机组8人。每台班工作12小时,48小时不间断施工,并对每施工实行“各个击破”的施工策略。在靠近河中混凝土纵向挡水围堰一段的中部约50m平台布置水泥库和集中制浆站,灌浆泵及立式搅槽则摆放在44.0m马道上。在施工用水、用电等分别沿工作面全线铺通。

2.3主要施工机械材料

2.3.1主要施工机械及数量

钻机:采用SGZ—LIIA型回转钻机5台

灌浆机:采用BW200/40型泥浆机3台

制浆机:采用J100*2型高速搅拌机3台

储浆槽:采用0.2立方米立式搅拌机3台。

2.3.2主要使用施工材料

水泥采用合格、新鲜的425#普通硅酸盐水泥

钙基膨润土采用225目的钙基膨润土

纯碱采用工业用纯碱

水玻璃采用40°be′水玻璃,模数3.0~3.3

3.施工技术及要求

3.1布孔及施工顺序

针对二期上游围堰的结构特点,决定在龙口段30m范围内及二期上游围堰与河中混凝土纵向挡水围堰接头部位20m范围内按2×0.5m孔间排距呈梅花型布置三排孔,其余部位按2×0.5m孔间排距进行布置两排孔。孔深深入基岩1.0m。

3.2施工顺序及施工工艺流程

施工顺序:下游排孔(—序孔)上游排孔(二序孔)中间排孔(三序孔)。

施工工艺:采用金刚石钻头、合金钻头进钻,孔口封闭、自上而下分段灌浆。

工艺流程:φ76mm开孔(铸φ2.5″孔口管,长1.5m)φ56mm钻头钻孔堵漏灌浆封孔。

3.3造孔技术要求

造孔采用SGZ—IIIA型回转钻机及φ76mm、φ56mm合金或金刚石钻头进钻,开孔直径φ76mm、终孔直径φ56mm;

孔位偏差≤10mm,孔斜率≤1%;

钻孔施工采用低泵量、慢速、低压进钻、防止烧、埋钻等事故的发生;

钻孔时对孔内情况进行详细记录,如:地质情况、各孔段水流漏失情况、空洞等以备有针对性地进行集中处理;

采用φ76mm钻头进钻结束后,首先安装φ2.5″孔口管,然后进行自流式灌浆,并在浆液中加入水泥重量3%的水玻璃以加速浆液的凝固,待凝12小时后方可进行下一施工工序。同时保证孔口管的深度、垂直度及牢固性。

3.4灌浆技术要求

3.4.1孔口段灌注方法

孔口段采用自流式灌浆,浆液采用水玻璃水泥砂浆。

3.4.2孔口段以下部分灌注方法

孔口段以下采用孔口封闭、自上而下分段灌浆,每段长2.0~3.0m。当漏失严重时,首先采用水玻璃水泥砂浆进行自流式灌注,待凝12小时后改用钙基膨润土水泥砂浆进行孔口封闭式灌浆,反之,则直接采用钙基膨润土水泥砂浆进行孔口封闭式灌浆。灌浆结束24小时后方可进行下一步施工作业。

3.4.3浆液配比

水泥水玻璃砂浆的浆液配比采用:水泥+3~5%水泥重量的40°be′水玻璃;

水泥钙基膨润土砂浆的浆液配比采用:水泥+10%水泥重量的225目钙基膨润土+5%钙基膨润土重量的工业用纯碱。

3.4.4钙基膨润土浆液水灰比

采用:2.15:1、2.4:1、1.49:1、1.04:1、0.67:1、0.58:1共六个比级。

3.4.5制浆工艺

水泥钙基膨润土浆液的配制方法:钙基膨润土加水搅拌3min加工业须知纯碱搅拌2min加水泥搅拌2min使用;

水泥水玻璃砂浆的配制方法:水泥加水搅拌3min加水玻璃搅拌30s~1min使用。

3.4.6灌浆压力

采用0.1~0.5Mpa。在地表不冒浆、不抬动等现象的正常情况下,将灌浆压力尽量升高到0.2Mpa。

3.4.7浆液变换要求

开灌时浆液水灰比采用5.12:1,然后逐级由稀变浓。变换标准为:当注入量达450公升而压力和吸浆量均无改变时,可以变浓一级;当吸浆量大于30公升/min时可以越浓一级。

3.4.8灌浆结束标准

一序孔当最浓级浆液注入量达600公升时,可结束灌浆;二序孔,当最浓级浆液注入量达150公升时可以结束灌浆;三序孔当最浓级浆液吸浆量达1升/min时,再持续灌浆10min后可以结束灌浆。

3.4.9封孔要求

封孔采用0.5:1浓浆及人工结合将孔口封堵密实。

3.5特殊情况的处理

若遇塌孔、埋钻、空洞等现象时,必须停止进钻,然后进行灌浆、扫孔等工作,待复杂孔段灌浆完并待凝12小时后,方可进行下一步施工作业。

若钻孔过程中遇冲洗液大量漏失时,可以在孔口加细砂、豆石、锯沫或水玻璃等物质进行堵漏,待凝24小时后方可进行下一施工作业(加水玻璃时待凝12小时即可)。

在灌浆过程中,若遇漏浆、冒浆、串浆、地表严重抬动等现象时,可以采取降压、限流、间歇灌浆、待凝或改用水玻璃水泥砂浆灌浆并待凝等方法进行处理。

3.6质量检查

灌浆质量根据注水试验进行检测,k值可根据下列经验公式进行计算。

K=0.336Q/LH(4L/D)

其中:k—渗透系数;

L—段长(m);

H—注水造成水头高度(m)

Q—吸水量(吨/昼夜)

D—钻孔直径(m)。

4成果分析

4.1灌浆成果分析

经过对各《灌浆孔段施工记录》的统计分析,得出二期上游围堰钙基膨润土帷幕灌浆“填筑层厚度—单位耗量关系折线图”如下所示:

通过上述《填筑层厚度—单位耗灰量关系折线图》,可以更进一步认识围堰堰体的内在质量,为堰体在今后的运行过程中有针对性地处理相关问题提供了一个强有力的证据。

4.2成本分析

二期上游围堰在施工闭气过程中,共计施工帷幕孔279个,累计钻孔2377m,灌浆2377m,平均单位耗灰量177kg/m,总耗灰量538.42T。由于采用“钙基膨润土帷幕灌浆”技术后,不仅在工程质量方面达到预期效果,同时也大大地降低了施工成本。经与普通帷幕灌浆相比,其经济指标如下表一所示。

钙基帷幕实际成本与普通帷幕预算成本相比主要经济参数对照表附表一

参数名称

单位

钙基帷幕

普通帷幕

指标差(钙基帷幕-普通帷幕)

人工费

万元

4.4

8.5

-4.1

材料费

万元

38.5

56.7

-18.2

机械费

万元

60.4

217.0

-156.7

工程预算总造价

万元

131.7

365.9

234.2

经济预算指标

元/m

554.5

1547.3

992.9

(注:人工单价按大源渡工程调整后的结算单价,机械台时费及取费标准均按《电水规[1997]031号》文取定,材料价格均为市场价)

经与原设计高喷灌浆相比(注:原设计高喷灌浆为孔距1m、孔深7.0m、累计灌浆总长2415m),其经济指标如下表二所示。

钙基帷幕实际成本与高喷预算成本相比主要经济参数对照表附表二

参数名称

单位

钙基帷幕

高喷灌浆

指标差(帷幕-高喷)

人工费

万元

4.4

14.5

10.1

材料费

万元

38.5

52.06

13.6

机械费

万元

60.4

104.2

43.9

工程预算总造价

万元

131.7

219.8

88.1

经济预算指标

元/m

554.5

910.2

355.7

(注:取费方法同“附表一”)

5结束语

二期工程上游围堰自1998年11月1日进场施工,11月20日灌浆结束,实际施工天数21天,较原计划提前25天完工,不仅大大地缩短了围堰的闭气时间,为大源渡二期工程上游围堰的加高、加胖任务的提前完成创造了客观条件、也为大源渡工程实现“99年3月底以前基坑全面覆盖完毕”的防洪、渡汛要求赢得了一个月的宝贵时间。实践证明:采用该施工技术不仅能缩短施工工期、确保围堰的防渗效果,而且,在成本方面,经济效益也为之大大提高。与普通帷幕相比,可降低施工成本234.2万元、单位经济造价可降低992.9元/m;与高喷灌浆相比,可降低施工成本88.1万元、单位经济造价可降低355.7元m。特别是在投标单价较低、施工单位资金短缺的这种情况下,它不仅能为施工单位节省大量资金,使施工单位的其它工作能得以顺利进行如:开挖、浇筑等,同时、也为其它工程采用类似方法提供了一个良好的施工经验。

灌浆技术论文范文第5篇

灌浆技术对公路的加固力量起着不可或缺的作用,这其中的技术原理更是需要从业人员必须掌握的。我们生活的地球的大地上,大地里面有一层叫做地下层,而这一部分的土质相对而言比较不够集中,这时我们就需要运用到钻孔这门技术把浆液加固在土质当中,而且必须要浆孔外张开,相似圆柱集合的形状,并挤压周围的土使之充填到钻孔里,另外,要将紧靠浆体的土体破坏和剪切掉,使之形成塑性变形区,而距离浆体较远的土体区域则发生了弹性变形,能够提高钻孔周围土体的密度。在进行灌浆的过程中,土体裂缝会随之发展而扩大,浆液因此能够慢慢渗透到地下层,桩柱体和压密的地基同形成了复合地基,一起作用来控制沉降,提高公路的承载力。

2灌浆施工

2.1按照技术人员设计的图纸进行实施

而其中的CAD图纸要经过监理人员的审查,监理人员审查通过才可以进行实施,所以,技术人员的对技术的掌握以及对图纸设计的合理性就显得尤为重要,按照技术人员已经通过审核的图纸进行定孔放样,之后可以开始利用钻机来实施成孔钻进,同样要经过合格的检验才可以能开始灌注浆液的步骤。

2.2强度控制和施工控制

现行规范中并未对道路注浆做明确规定,若是签合同时,只要在合同条款内规定对方必须遵循《公路桥涵施工技术规范》,并且要求注浆后道路弯沉值符合设计要求就行了,关于注浆材料流动度的要求是在《规范》的附录,灌浆后,应在7d龄期后,再次测量主点弯沉值和副点弯沉值。当主点或差异弯沉值均低于设计要求值时,可认为灌浆效果已经达到,灌浆完成后,杂填土的承载力标准值必须达到130kPa;淤泥或淤质土的承载力标准值保持在80kPa—100kPa;粉细砂的承载力标准值要大于110kPa;复合地基承载力标准值不能小于130kPa。

2.3灌浆孔的设计和布孔

布孔的形式主要有骑缝和斜孔两种,操作时应根据实际情况和需要加以选择,甚至在必要时可两者兼用。如果表面缝的缝隙不深,一般不提倡打孔,而是在缝面或漏水集中的地方采用粘贴灌浆嘴的方法,或者也可采用骑缝钻孔;如果表面缝的缝隙较深,并且裂缝的走向非常不规则,以做到全部“骑缝”,这时可以采用斜孔加以辅助;骑缝灌浆的方法一般用在深度比较大的裂缝中,沿着裂缝表面将混凝土凿成“V”形槽。在一般的情况下,打孔的实际方法应该可以根据施工条件的不同来决定。

2.4灌浆过程控制

灌浆的过程需要做到严密谨慎,做到丝毫未差才可以算是达到效果而且管理负责人员又进行系统的分工进行实施,各个技术岗位要明确时间和任务的工作量,尽量在成手人员下完成灌浆,新的员工要求老员工指导下完成灌浆,灌浆的流程也必须全面和具体,操作如下:对灌浆的检查务必全面有效,无论是丛技术还是速度方面,使机器能够正常有效的工作以便更好完成任务;在灌浆过程中,首先要进行灌浆方式的选择,根据裂缝的程度及情况进行选择。一般情况下,垂直灌浆方式应用在垂直的裂缝上,水平情况下则先采用由一个方向向另一个方向灌浆的方式。如果出现大范围的渗漏现象应该进行优先灌浆。

2.5灌浆结束的标准

如何确定灌浆是否达到饱和也是最后一步的实施,严格的把控标准是整个工程前提。在吸浆量和预先估计的浆液用量已经相差不多,并且吸浆量逐渐减小到0.01L/min,压力也比较稳定的情况下,再继续灌注3-5min就可以结束灌浆。

2.6灌浆质量的控制与检验

公路施工过程中最重要的部分无非是钻灌浆孔以及灌浆的部分,而无论是钻灌浆孔还是灌浆的部分,要求的质量检测员做到一丝不苟,有效地完成质量合格的检测,检查钻孔孔位的偏差度、孔径大小和灌段的长度也是必要的实施程序,材料的检验也要全部达标才方可使用,各个工程以及路段试行也都需要进行审批,在灌浆过程中应该考虑灌浆所受压力、灌浆孔体积大小、灌浆量进行掌握,并按照相应的比例进行调配。

3灌浆施工技术要点

3.1钻孔方式

钻孔工作的前提是将孔头与孔艳相对应吻合,用力钻入。如果是在杂填土中钻进,孔壁不稳时可以下入导管护壁;钻孔进行到一定深度后,到达淤泥或淤泥质土和粉、细砂时,可以下入导管护壁,再利用捞砂筒的取砂成孔方法钻到粘性土层。

3.2安放灌浆管

灌浆管实施安放的时候,一定要严密谨慎的进行,以确保灌浆能够正常的实施,孔口封堵灌浆管的长度一定要在合理范围之内,花管孔径要下封,这一点也是非常的重要,要达到15%的孔隙率;为了避免流砂涌进花管阻碍灌浆的正常进行,可以在花管外壁包扎一层软橡皮,促进灌浆顺利灌入。在成孔达到预定深度后,再把灌浆管下放到位,并在孔中水稳层的底部放入水泥袋,使得灌浆管被完整包裹并接触孔壁,最后分层投入粘土确保夯实到孔口。

3.3灌浆方法

地脚螺栓锚固工艺要求如下:清理空洞→清除孔内积水→调整及固定螺栓(清除螺栓表面油污及铁锈)→浇注(拌和高强无收缩灌浆料)→养护→安装设备。地脚螺栓成孔时,螺栓孔的水平偏差不得大于5mm,垂直度偏差不得大于5°。螺栓孔壁应粗糙,应将孔内清理干净,不得有浮灰、油污等杂物,灌浆前用水浸泡8~12h,清除孔内积水。当环境温度低于5℃时应采取措施预热,温度保持在10℃以上。将拌和好的自密实混凝土灌入螺栓孔内时,可根据需要调整螺栓位置。灌浆过程中严禁振捣,可适当插捣,灌浆结束后不得再次调整螺栓。

4结语

如今的灌浆技术属于新的建筑加固技术,虽然已经取得了很明显的效果,不过在一些任务的细化上面还需要从业人员仔细改进和研究是每个从事公路建设行业的人必须要有的态度,能否促进公路建设发展职业人员的技术和职业态度同等重要。

灌浆技术论文范文第6篇

关键词:高压喷射灌浆;原理;水利工程;应用

1前言

为解决水工建筑物防渗问题,寻求一种经济且技术先进可靠的防渗方法,在水利工程施工当中,基础防渗处理是水利工程施工中尤为重要的环节。当基础土质较差,渗透性较强时,在水流的作用下对基础的危害很大。结合高压喷射灌浆技术在甘肃张掖大孤山水电站引水枢纽工程中的应用,通过现场检测,明显看出密实度和承载力均远大于原土体,从而提高和保证了工程质量。

2工艺原理

2.1冲切掺搅作用

高喷技术主要是借助于高压射流,通过冲击切割和强烈扰动,使浆液在射流作用范围内扩散、充填周围土层,并与土石粒掺混搅合,硬化后形成凝结体,从而改变原地层结构和组成,达到防渗和提高承载力的目的。高喷凝结体是多种因素综合作用的结果,高压射流对地层结构的影响范围,取决于比能值E的大小,其表达式为:

E=(PQ)/(100v)

式中:E——每米旋喷柱耗用的能量(MJ/m);

P——喷射灌浆压力(MPa);

Q——射流浆量(L/min);

v——提升速度(cm/min)。

E值大,旋喷柱的直径大,一般选用50~70cm直径较好,但最终应通过现场高喷试验确定。

2.2升扬、转换作用

高喷施工时,水、气、浆由喷嘴中喷出,压缩空气,除能对水或浆液构成外包气层,使水或浆液射流能透入地层较远距离并维持较大压力破碎地层结构外,还可产生升扬作用,将经射流冲击切削后的土石碎屑和地层中细粒,由孔壁和喷射杆的环状间隙中升扬带出孔外,空余部位由浆液替代,同时也起到了转换作用。

2.3挤压、渗透作用

高喷射流强度随射流距离的增加而较快地衰减至射流束末端,虽不能再冲切地层,但对地层仍产生挤压作用。同时,喷射结束后,静压灌浆持续进行,对周围土体产生渗透作用,不仅可以促使凝结体与周围土体结合更加密实,还在凝结体外侧产生明显的渗透凝结层,具有较强的防渗性能。

2.4位移握裹作用

地层中较小的块石,由于喷射能量大,辅以升扬、转换作用,最终浆液可填满块石四周的空隙并将其握裹,遇到大的块石或在块石集中区,应降低提升速度,提高比能值。在强大的冲击震动力作用下,块石将会产生位移、松动,浆液沿块石四周空隙或块石间孔隙渗入。在高压喷射挤压、余压、渗透等综合作用下,产生握裹凝结作用,形成连续密实的凝结体。

3凝结体的性能

水工建筑物地基防渗采用高喷施工时,要求凝结体具有良好的防渗性和稳定性,而对于其抗压强度要求不高。凝结体的防渗性能主要取决于地层组成成分和颗粒级配、施工方法、施工工艺以及浆液材料等。高喷形成的凝结体并不很规则,但与地层结合紧密,由于高喷凝结体周围除了浆皮层外,一般还存在渗透凝结层,有着良好的复合防渗作用,从而进一步提高了凝体的防渗性能。

4高喷凝结体的结构布置形式

为保证高喷防渗墙的连续性,必须要使各孔的凝结体在有效范围内牢固可靠连接上,为此如何选用结构布置形式和孔与孔的距离则很重要。高喷形成的凝结体的形状与喷射的形式有关,喷射形式一般有旋喷、摆喷和定喷3种。喷射时若边提升边旋转,则凝结体的形状为圆柱体(又称旋喷柱),若边提升边摆动,则形成的凝结体的形状为哑铃状,若只提升和定向喷射则可形成板状(又称定喷板)。目前在青海及甘肃的西南部地区常用的结构布置形式有:定喷折线式、摆喷对接式和柱摆式等。

5高喷材料

三管法施工时,多用纯水泥浆,水泥为42.50或52.50普通硅酸盐水泥。由于三管法施工,先是高压气、水喷射,而后是压力灌浆,灌浆易被先喷入的水稀释,所以使用的水灰比不应大于1∶1的浓浆。6机械设备的组成

高喷灌浆技术有单管法、双管法、三管法。在该工程中采用的是三管法,所用主要设备有XY-2型液压地质钻机、GYP-50型高喷台车、XPB90E型高压泥浆泵。

7工艺和施工要点

7.1钻孔

泥浆固壁回转(或冲击)钻进。造孔过程中做好充填堵漏,使孔内泥浆保持正常循环,返出孔外,直至终孔。跟管钻进,边钻进边跟入套管,直至终孔。钻进时应注意保证钻机垂直,偏斜率应≤1%。

7.2下入喷射杆

泥浆固壁的钻孔可以将喷射杆直接下入孔内,直至孔底。跟管钻进的钻孔,有2种情况:一是拔管前在套管内注入密度大的塑性泥浆,注满后起拔套管,边起拔边注入,使浆面长期保持与孔口齐平,直至套管全部拔出,而后再将喷射杆下入孔内直至孔底。二是也可先在套管内下入管壁均匀的PVC塑管,直到套管底部,起护壁作用,而后将套管全部拔出,再将喷射杆下入到管底部。

7.3高喷施工

施工中所用技术参数因使用高喷的方法不同而不同。所用的灌浆压力不同,提升速度也有差异。对各类地层而言,若使用同一种施工方法则水压、气压、浆压的变化不大,而提升速度变化,是影响高喷质量的主要因素。一般情况下,确定提升速度应注意下列几个问题:①因地层而异,在砂层中提升速度可稍快,砂卵(砾)石层中应放慢些,含有大粒径(40cm以上)块石或块石比较集中的地层应更慢。②因分序而异。先序孔提升速度可稍慢,后序孔相对来讲可稍快。③高喷施工中发现孔内返浆量减少时宜放慢提升速度。

8施工工艺

8.1墙置的确定

根据设计要求平整好场地,要求场地内地下无障碍物,对某些作业地基软、不平整,有可能引起整机翻倒引起事故的地段,一定要采取防范措施,在平整场地上对墙体中心线进行测量定位。

8.2喷墙管理

应控制好掘进速度和灌浆压力、提升速度,送气量的大小应使浆液成沸腾状为宜。灌浆阶段浆液不能发生离析和断浆现象,保证墙体均匀,无夹心层,若发生管道堵塞或因故短暂停机,应迅速抢修。

9工程实例

在张掖大孤山水电站枢纽基础防渗施工中,所采用的喷灌方法为三管法定向喷射成墙施工。防冲隔墙长为68m,该工程地层为砂砾土,采用凝结体的结构布置形式为柱摆式,成墙深度为30m,墙厚平均为80cm。孔距2m,喷射中心有直径20~30cm的圆柱体。首先用水管、气管、浆管同轴布设组成喷射杆,杆底部设置有喷嘴,气、水喷嘴在上,浆液喷嘴在下,高喷时,随着喷射杆的旋转和提升,采用高压水和气的射流冲击扰动地层土体,呈翻滚松散状态,随后以低压注入浓浆掺混搅拌,硬化后形成凝结体。此方法高喷质量可满足设计要求,工效高、造价低,能充分利用原地土体,就地取材,机械化程度高,其工艺参数为:

①喷嘴直径:2~2.30mm;(外φ5)

②高压水:10MPa,流量40L/min;

③气压:0.70MPa,气量6m3/min;

④浆压:0.30MPa,流量80m3/min;

⑤提升速度:15cm/min;

⑥三重管回转:7r/min;

施工完成后采用挖深坑数米,用电子填土密实度检测仪对周围土体进行现场质量测试。检测结果为土体密实度和承载力均大于原土体,施工过程中有专人负责记录,记录详实准确。

10经济效益和社会效益

灌浆技术论文范文第7篇

灌浆法是指通过液压、气压或电化学原理,将浆液利用注浆的方式均匀地注入地层中,浆液以填充、渗透和挤密等方式,占据土颗粒间或岩石裂隙中的水分及空气的位置,在一定条件下,原本松散的土粒或裂隙在浆液的作用下形成一个整体,这个整体具有一个新的结构及较高的强度,同时具备良好的防水性能与化学稳定性。

2 真空灌浆技术在公路工程施工中的技术要点

2.1 作为后张预应力混凝土结构

施工的新技术,真空灌浆技术目前在我国很少应用,主要原因在于缺少相关的技术依据及质量控制水平不足。基于此,施工企业必须将施工原料与设备进行有机结合,在符合预应力施工质量要求的条件下,采用科学有效的施工方式。在真空灌浆技术施工中,必须确保预应力孔道制作过程的质量及严格按照施工要求进行施工原料、机械设备的选用。对整个施工过程进行监督,这是真空灌浆技术实施的主要内容。

2.2 采用真空灌浆技术施工

公路工程施工时,必须选用与之相适应的灌浆材料,这是真空灌浆技术施工的重要条件。将孔道内的空气利用施工工艺进行 90%以上的排除,在施工过程中,施工企业还必须对水泥浆的水灰比进行有效改善,降低孔道空隙在水泥浆收缩的作用下产生的机率。由此可见,在真空灌浆技术施工中,灌浆材料必须选用和易性好、空隙率低、渗透性小、高强度及耐久性好的材料。

2.3 进行相关施工操作程序的编制

这样可以为总结提供便利,同时起到规范施工操作的作用,以此达到提高公路施工质量的目的。

3 真空灌浆技术在公路工程施工中的应用

3.1 浆体配比设计

这种性能较高的水泥浆相比其他普通水泥浆,在原材料配比方面就存在着明显的区别,主要是水灰比低和成分多,这种配比方式主要是为了对水泥浆密实度的增强、对水泥浆性能的改善,进而增加路面的强度及耐久性。选用 70.7×70.7×70.7mm 的钢模型作为水泥浆试块,拆模必须在常温下一天后进行,然后进行试验室养护。

3.2 真空灌浆施工流程

3.2.1 预应力筋成孔管材

预应力混凝土构件中常常选用的布筋方式有直束、弯曲及 u 型束等,在预应力筋管成孔方面金属波纹管对小半径的弯曲及 u 型束的布筋需求不能充分满足,因此在施工过程中可以选用塑料波纹管这种新型成孔材料。相比金属波纹管,塑料波纹管强度更高及耐腐蚀性更强,能够更好地确保路面的质量。

3.2.2 施工准备

公路工程施工前,对施工材料的总量进行检查确认,确保种类齐全,质量符合施工标准;同时对施工机械设备进行试运行,确保其无损坏,在施工过程中不会对施工进度造成任何影响。在施工前,施工企业必须对施工现场及周围的环境进行检测,在充分了解施工具体情况的前提下,确保施工的顺利进行。真空试抽:关闭所有的灌浆阀、排气阀,打开抽真空阀;启动真空泵抽真空,同时对真空压力表读数进行认真观察,也就是管内的真空度,当管内的真空度维持在一定位置时(压力尽量低为好),停泵约 1 分钟时间,当压力保持不变即可认为孔道能达到并维持真空。

3.2.3 水泥浆搅拌施工

要求水泥浆搅拌前,为使搅拌机内壁达到湿润的效果,必须在其内部加水进行几分钟的空转,随后倒净积水。装料过程中,必须在搅拌机内先倒入配比符合施工要求的水、水泥、膨胀水泥、粉煤灰,进行2 分钟的均匀搅拌;然后在搅拌机内倒入减水剂,再进行 3分钟的搅拌最后出料。水泥浆出料后必须及时进行泵送,同时对用水量进行严格控制,如果水过多就会出现水泌出的现象,这种情况的发生将会导致空隙在管道顶端的出现。如水泥浆没有立即使用则会导致其流动性极大地降低,这种情况下,不能选用加水法对其流动性进行增强。

3.2.4 灌浆施工

真空灌浆施工在公路工程施工中是一项专业性极强的施工方式,首先,在灌浆泵内加入搅拌好的水泥浆,在灌浆泵高压橡胶管设备的高压作用下将浆体打出,当打出的水泥浆浓度和灌浆泵内水泥浆的浓度一致时,将灌浆泵关掉,扎牢高压橡胶管及灌浆管。其次,将灌浆阀关掉同时将真空泵开启,并进行管道真空抽出作业,灌浆作业要在管道压强达到-0.06 至-0.09MPa 之间进行。将灌浆泵启动同时把灌浆阀打开,此时就可以进行灌浆操作,当水泥浆体在空气滤清器经过时,在排气阀打开前必须先将真空泵及抽气阀关掉。最后,对排气管水泥浆流出的状况进行观察,当浆体稠度与灌入的水泥浆稠度差不多一致时,将排气阀关掉,此时还可以再进行 2 到 5 分钟的灌浆作业,当管道内产生一定压力时,将灌浆阀关闭。

3.2.5 清洗

将抽真空管的两个活接进行拆除,同时将真空泵卸掉;将沾有水泥浆的全部机械部件进行彻底清洗,确保其整洁性。

4 质量控制要点

随着我国公路事业的高速发展,作为一种新型的加固技术,真空灌浆施工技术在公路工程施工中起着关键性的作用。为确保工程施工的整体质量,施工企业必须对施工过程进行质量控制。在灌浆施工过程中,必须对施工材料的质量进行严格控制,并与施工要求相符合。在各种材料配制过程中,为确保材料配合比的准确性,在灌浆过程中必须对用水量进行严格控制并确保搅拌的均匀性。在灌浆施工中,当出现水泥浆从孔流出现象时,施工企业必须选用合理的方式进行处理,如木塞进行有效处理,木塞拔离必须在 10 分钟后进行。依据具体公路工程施工的情况对施工工艺操作进行编制,这样不仅可以规范施工作业工序,还能降低施工工期。在真空灌浆作业结束后,一定时间内必须限制车辆在灌浆路段行驶,并设置明显的标识,只有在水泥浆强度达到一定强度时,才能允许车辆通行。

5 结束语

随着社会经济的不断进步及科学技术的快速发展,在公路工程建设中越来越多的新技术、新工艺应用于施工当中,这些技术的应用极大地提高了我国公路建设的质量,并推动了我国公路事业的快速发展。真空灌浆技术具有良好的密封性、灌浆的饱满性及较高的强度等特点,这些特点的大量存在不仅确保了公路工程施工的整体质量,还延长了公路工程的使用周期,实现了公路建设的社会效益和经济效益。

灌浆技术论文范文第8篇

接缝灌浆技术在水利工程施工中的过程阶段对于正确的灌浆工作顺序应该是根据以下步骤进行的。首先,如果是同样大小和宽度的缝隙,在进行灌浆时,应该从主要的灌浆区域通过从上到下的方向进行注入,倘若,上部的灌浆区域和下部的灌浆区域产生了相互渗漏的情况,这时候应该及时的将结果汇报给相应的负责机构,经过负责机构的分析和讨论,可能采用上下部位同时灌浆的思路。而在对高度的灌浆区域,只有当此高度的灌浆工作全部完工以后,才能对附近其他高度的灌浆区域进行继续灌浆。假如附近的其他高度的灌浆区域拥有进行灌浆的最佳时机和条件,那么这个时候可以考虑对附近的灌浆区域进行同步的灌浆,但是必须记住的一点就是必须要等下部的灌浆区域完成灌浆任务四个小时之内进行上部灌浆区域的灌浆,否则,可能因为下部灌浆区域灌浆时间太长而导致上部和下部的浆液不能很好的融合和连接。对于整个灌浆区域来说,在进行灌浆之前,附近的缝隙需要提前施加上相应的水平压力,另外这个水平压力的大小最好控制在零点二兆帕左右。工程师们应该适时的对整个灌浆过程的质量进行及时的监控和记录。负责灌浆工作的工程师们在每一次灌浆工作之前,需要对很多的方面都要进行全面的检测和确认,就比如说浆液配比换算挂牌是否明确、备用管路的分布设置是否合理、具体对现场管路铺设是否合理、严格检查灌浆施工准备工作等等。当各个方面都达到了相应的要求之后再加上工程师们的严格检测最后完成灌浆。工程师们在进行相应的灌浆工作时,必须在10到15分钟之间进行相应的检查,确保灌浆液体的规范要求和性能指标相一致。如果排气管和回浆管同时出浆,而且形成了一个相应的比例后,这时候就应该把每一个管口都闭合,同时对浆液进入量进行合理的调整,保证排气管的压力继续上升。

二、接缝灌浆实施时的质量监控

接缝灌浆应该具备的必要条件第一个条件是混凝土的实际温度控制。在整个接缝灌浆任务进行之前,两边的混凝土温度都必须和封拱的温度相互协调,对于接缝灌浆区域上面的混凝土负重应该大于等于6米,而且,施工的设计图纸上明确规定了相应的接缝灌浆的温度必须要和负重的混凝土温度相一致。第二个条件就是混凝土的年限,灌浆区域的混凝土的年限应该大于等于4个月以上,排除特殊的情况,灌浆区域的混凝土的年限也应该大于等于3个月以上,一旦负重的条件达到了之后,就应该及时的进行灌浆工作。接缝灌浆的质量检测在灌浆工作完成之后,相关的工作人员和技术人员就需要对于灌浆区域的质量以及孔隙进行相应的监测和检查。并及时的记录好灌浆的整个过程进行情况。对于灌浆之后质量较差的区域还需要进行有针对性的检测,然后进行相应的改进保证这些区域的灌浆质量达到规定的要求和水平。

三、结论

改革开放以来,随着中国水利技术及水利工程建设的持续进步,不断的推动了我国施工工艺、水利工程施工装备以及水利工程施工技术的发展进程。现阶段,我国的接缝灌浆技术在水利工程中已经得到普遍的应用,可以说以后接缝灌浆技术必将在水利工程中成为不可或缺的核心部分。为了保证灌浆的质量,应该在坝体混凝土温度平稳之后或者混凝土年限到达半年之后,同时灌缝两端以及顶层混凝土的温度和规范要求相吻合之后,才能展开相应的灌浆作业。本文就接缝灌浆技术在水利工程施工中的应用展开了深入的探讨和研究,并对接缝灌浆在施工过程中的质量控制进行了阐述。如果本文有什么不足的地方,还望后续工作者能提出宝贵的建议。

灌浆技术论文范文第9篇

在岩溶地区进行水利工程施工时,遇到岩缝是较为常见的现象,需要利用灌浆来对岩缝进行有效的处理,通常在进行岩缝灌浆时对水泥浆的使用量较小。但往往在施工过程中会遇到岩缝大量吸浆的情况,这多数情况下都是由于岩缝特殊的地质条件所导致的,吸入的大量砂浆可以流入到别的地方,也可能会从灌浆区附近的地表处溢出,出现大量吸浆情况出现时,水泥浆则会处于始终无法满足的情况,利用正常的施工工序无法对这种情况进行处理,所以需要采取必要的措施来解决。通常情况下处理措施有以下几种:

1.1采取限流措施。限制单位时间内对岩缝关注砂浆的体积,一般情况下,应该将灌注的速度降为10-15L/min,采取限流的目的是减小砂浆在岩缝中的流动速度,从而使灌入的砂浆快速沉淀并凝结。

1.2采用降压处理法。这种方法就是通过对灌浆时的压力进行降低,避免砂浆流动速度过快,使砂浆处于自然流动状态下,而且在自然流动过程中不断的进行凝结,当砂浆在岩缝中不在流动时适量增加压力,然后可按照一般的工序进行灌浆。

1.3采用多次灌浆法。在对岩缝进行灌浆操作时,对于灌浆时间上有具体的要求,以这超过8小时为宜,而且在灌浆过程中利用多次间歇进行进行,即灌浆结束后停歇一会再接着灌浆,具体在两次灌浆中间间隔多长的时间,要根据具体的工程实际需要来进行确定。但利用多次灌浆法进行操作时,往往在灌浆结束时基压力要小于预先设计的压力,所以在这时如果按照设计压力进行操作时存在一定难度时,则可以对灌浆的压力适当的降低,如果没有特殊情况发生时,则需要按照设计压力进行。

2水利工程严重漏水情况下利用基础灌浆施工技术的处理方法

2.1采用模袋灌浆的处理方法通常情况下模袋都是利用尼龙和聚丙烯等材质组成的,具有较好的耐磨性,在利用模袋灌浆时则将水泥砂浆装入到模袋中,在模袋相互挤压过程中,水泥砂浆中的水分流失掉,而模袋内剩下水泥和沙土,由于含浆量的降低,则有效的加快砂浆的凝结,而且水泥砂浆在模袋的束缚下也不会发生流失,并起到了较好的阻塞作用。

2.2采用填充级配料进行处理目前所采用的填充级配料多以水泥、粗砂和砾石为主,而且单独利用砾石来做为填充料时,则在进行级配时则需要根据砾山的大小情况来进行配制。对于砾石颗粒较小的情况,则无法保证最后的效果,所以需要在砾山中加入沙土,这样砾山和沙土混合物形成水泥冲灌级配料,利用这种配料可以可以有效的形成自然反过滤层,而且在进行级配时,注意对配料的材料和数量的掌握,利用这些配料可以有效的在狭窄处形成桥架,从而有效的实现对缝隙的阻塞,利用反过滤层的形成,从而达到堵死通道的目的。

3结束语

我国各地地质条件较为复杂,岩溶地区是较为常见的地质现象,所以在利用灌浆施工技术对水利工程基础进行处理时,各种灌浆技术都存在着自身的优缺点。而且还需要针对吸浆和严重漏水的情况进行处理,对于吸浆情况的处理虽然施工技术较为简单,但由于砂浆量始终无法满足,则导致水泥砂浆大量的浪费情况发生,无形中增加了施工的成本。对于严重漏水情况进行基础处理时施工技术较为复杂,但只要选择适宜的施工技术方法,则会有效的减少施工的成本。所以在水利工程利用灌浆技术进行基础施工时,需要因地制宜进行,根据各地的特点来进行灌浆技术的选择,也可以将多种灌浆技术有效的进行结合,从而更好的在施工中发挥其有效的作用。

灌浆技术论文范文第10篇

地基的建设对于一个建筑工程来说是非常关键的基础,其质量的好坏关乎着整体的建设。而在这个过程中,最常采用的就是基础灌浆技术。它在地基建设中有广泛的应用,给施工人员带来很大的便捷。但是在运用这项技术时,它要求的施工条件是非常严格的,场地要要保持防水、抗震,从而使得基础灌浆技术正常运行。本文主要对基础灌浆施工技术以及它在水利工程中如何应用进行探讨分析,促进这项技术不断地发展。

关键词:

基础灌浆施工技术;水利工程;应用

随着经济的高速发展,近年来,我国对水利工程的建设越来越重视,水利项目的发展也逐渐加快了脚步。但是由于技术和发展时间的限制,导致建筑方的施工难度不断增加。要想在国内找到符合水利项目的地基类型是十分困难的一件事,大多数地基都是为了建筑楼房所设计的,与水利项目的建设不能很好地融合。该项技术的出现正好很大地解决了地基不符的问题。可是前提条件是施工场地的防渗处理要做好,不然很可能降低产生的效果。

1灌浆施工技术的类型

(1)帷幕灌浆技术。所谓的帷幕灌浆技术主要是被运用在上游迎水面的大坝内部,能更好地降低内部的渗透率,使得地更加稳定和牢固。根据当地的地质条件来选择帷幕灌浆的深度,一般来说,帷幕灌浆都比固结灌浆的深度多很多,有些甚至达到百米以上。但是其缺点是操作难度比其它施工技术难。(2)固结灌浆技术。通常这种技术布置在岩石地质较好的地方,对大坝的基部进行全面的固结灌浆,使其保持稳定的状态。如果一些地区的土质不好,且坝体的高度过高,这无形之中增加了固结灌浆的难度大。一般灌浆孔的深度大约在5~8米之间,还有小部分的深度可能相对来说会更深一点,大概在15~40米左右,深浅不一的孔在各个层面上相互交错,营造出一种立体的效果。然后在此基础上,增加基岩的牢固性和抗压性。牢固性是固结灌浆技术最大的特点,它能够使得地基稳固持久。(3)接触灌浆技术。接触灌浆技术就是指用混凝土来联结坝基与两岸之间的缝隙,从而使得坝体更加稳定,能够经受得起大水的冲击。首先,用混凝土钻孔压浆,等到坝体与两岸之间的混凝土达到指定的温度时,再对其施行接触灌浆的步骤。这项技术利用了物理的性质来很好地实现稳固的目标。(4)坝基岩石灌浆技术。坝基岩石灌浆技术最重要的就是操作流程的先后顺序,严格遵守操作的步骤,否则容易导致产生的效果不如预期。第一步,按照科学比例,将胶凝性浆液与流动性浆液混合;第二步,利用灌浆设备将其打入岩层;第三步,待浆液硬化形成结石后,在表面涂上一层保护膜,加强基岩的防水性能。

2基础灌浆施工技术在岩溶地域的主要应用

许多岩溶地区的地质条件相差甚远,有些甚至达到截然不同的地步。这种情况使得水利工程在施工时需要克服很大的困难。传统的施工主要是以经验丰富的技术人员的判断为主,先是派技术人员对地形进行勘察,再根据实际情况作出水利工程的整体设计图。但是这种做法有一定的局限性存在。往往实践过程与理论还是有一些差距的,许多情况都难以预料。因此,在岩溶地区进行水利项目的建设时,要从多方位地考虑问题。一方面,要按照实际的地域条件来挑选最适合的基础施工技术。另一方面,考虑当地的岩层质量来预测灌浆的深度。通常来说,岩溶地区所采取的施工技术一般分为高压灌浆技术、高压旋喷灌浆技术以及基础灌浆技术。(1)对高压灌浆的研究。高压灌浆技术最大的特点就是能够使填充物变得更加牢固、不容易分散。岩溶地区地土质、天气条件本身就不是很好,利用这种技术可以很好地改善地质条件,使得水利工程的地基能够更加紧密、坚固。如果运用传统的施工技术,渗水的现象很容易出现,严重的话可能造成坝体倒塌的结果。但是现代的高压灌浆技术能够使土壤凝结成网状,与土壤很好地融合在一起,减少空隙的存在,从而降低渗流率。(2)对高压旋喷灌浆的研究。许多施工人员对高压旋喷灌浆技术可能不是很了解,它是比较新的一种施工技术。它的主要工作原理就是利用机械从地表向地下钻一个很深的洞,再将按比例调配好的水泥浆用带有喷嘴的钻机喷到底部,高速旋转的气流先破坏原有土层,再让松散的土层与高温的水泥浆进行混合搅匀,最终形成一个牢固的地基。(3)对基础灌浆的研究。基础灌浆技术对于普通的施工人员来说并不陌生,它在水利项目中有很广泛地应用。这项技术的操作步骤简单,并且产生的效果也相当不错。当水利项目在浅层岩溶地区施工时,先把原有的泥沙挖出,直至土层看起来相当严实,然后再将混凝土浆液注入其中,使其填充到地表,从而完成对水利项目地基的建造。这种方法不仅实际操作简单,而且施工成本相对较低,很适合在水利项目中应用。当项目建设在深层岩溶地区时,一般是将泥沙挖净,再利用两种填充物相互挤压,相互反应的化学性质来形成一个坚实的地基。

3应对吸浆量大的水利工程采取的灌注方法

(1)限流方法。在限制的时间内将规定的浆液灌入到岩缝就是限流措施的主要内容。正常情况下,灌浆的速度要达到10~17L/min,这个区间内的速度不会太快也不会太慢,有利于砂浆进行有层次的沉淀、凝结。限流的主要目的就是让砂浆能够有充分的时间与土壤进行凝结,从而达到牢固的效果。(2)降压处理法。降压处理法是指利用降低灌浆压力的方法来减少浆液的流动速率,只要让浆液保持自流的状态即可。降低压力能够让浆液有足够的时间来进行凝结的过程,但如果岩缝中的温度多低导致浆液不能顺利流入孔中,可以采取适当地加压,使其保持在一个稳定的状态。(3)多次灌浆法。多次灌浆法是所有方法中最没有技术含量同时也是最简单的一种施工方法。它主要就是对灌浆的时间进行严格的控制,每一次灌浆都要保持在一定的时间内,每次灌浆的间隔也要规定在同一个时间段,具体的间隔时间是根据实际情况来确定的,通常是小于等于8个小时。

4应对水利工程出现严重漏水情况采取的灌浆施工技术

(1)模袋灌浆法。这项技术主要的优势就是耐磨。其在水利防水工程施工中应用时,先是选用大小合适的模袋,再往里填充水泥砂浆,让模袋与模袋进行挤压,从而将砂浆中蕴含的大量水分去掉,最终模袋要保持其中只有水泥和土才是正确的。因为只有这样,才能降低袋中的含浆量,更快地使砂浆凝固。袋中的沙土由于模袋的阻挡也不易流失,可以对漏水的地方起到堵塞的作用,从而解决水利工程的漏水问题。(2)填充配料法。通常作为填充配料的材料有水泥、砂砾以及细碎的石子等等。它们的获取成本低,但同时又能起到有效的作用。填充配料法在各个施工工程里都是属于十分常见的方法。一般情况下,是将多种配料进行混合来进行填充。如果仅仅是用一种配料来填充的话,实际效果会与预期效果相差甚远。如:在大坝出现严重漏水时,采用填充配料措施,但是单单用砾石来阻挡,可能对于一时来说能起到作用,但是时间一长,随着水流通过的越多,砾石就会被冲刷得越厉害,致使产生的空隙也就越大,久而久之,大坝的漏水情况只会变本加厉。如果填充物是由水泥、沙子及砾石按比例相互组合,形成一层层的过滤层,不仅可以很好地治理漏水情况,而且对水质的处理也有一定的帮助。因此,在使用填充配料法的时候要对配料的组合进行合理的推敲,才能将其运用到实践中,并不是盲目地使用。

5结束语

综上所述,我国水利工程建设要想更好更快地发展,就要对基础灌浆施工技术进行合理地应用。所以,基础灌浆技术水平的高低对于水利工程来说有着直接的影响。为了使它能在水利工程中很好的应用,有关这方面的研究人员加强对技术的进一步开发,完善其不足之处,施工人员要对基础灌浆技术有深刻的了解,减少它的失误率。相信只要每一个工作人员对它重视起来,基础灌浆技术一定在不久的将来能得到很大的一个提升,从而间接推动水利工程建设的发展。

作者:董巍立 单位:河南省豫北水利勘测设计院

参考文献

[1]刘瑞荣.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].科技创新与应用,2013(28).

[2]耿加海.浅谈基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].黑龙江科技信息,2014(33).

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