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化学灌浆施工方法集锦9篇

时间:2023-10-13 16:08:41

化学灌浆施工方法

化学灌浆施工方法范文1

关键词:工程施工;灌浆技术;研究

Abstract: along with our country's water conservancy and hydropower technology and water conservancy and hydropower engineering construction has made great strides in development and progress, but in recent years, in the construction of water conservancy and hydropower projects, the grouting technology was a complicated systems engineering, there are many factors influence the construction quality. In this paper the author of water conservancy and hydropower projects, the construction technology and control the grouting were discussed, and the construction technology and quality control measures are analyzed.

Keywords: engineering construction; Grouting technology; research

中图分类号: TV5 文献标识码: A 文章编号:

引言

水利水电灌浆施工过程控制是一个复杂的控制系统,涉及到方方面面。要作好灌浆过程的施工,首先要做好一系列的施工控制,并结合施工工艺技术,选取具体的参数、控制手段和方法,才能使灌浆这一隐蔽工程作到可控,从而达到预期的灌浆施工目的。因此,对水利水电工程灌浆的施工技术进行具有一定的实际意义。

一、施工控制概念结构

(1)将灌浆工程看作是一个包含几个子结构的、复杂的系统,灌浆施工控制理论即是在某种“最优化”意义下求解该系统的方法和策略的统称。它除了包含浆液的灌浆载体中渗流和相互作用规律的数学表述、模型化和最优化技术外,还补充了公理化、因果反馈和工程分析等内容。

(2)对整个系统的运筹采用最优性准则与工程分析相结合的方式,而对各个子系统则主要采用一般的浆液渗流理论和最优化方法处理。各子系统之间用耦合变量连接,并利用先松弛1个或更多的最优化的必要条件以使其独立。

(3)在全系统运行最优化分析的基础上进行工程分析。它包括以下两个方面:①将由最优化分析获得的施工控制策略和决策变量采用工程的观点进行检查分析,以验证其技术的可能性;②考虑在系统运行一段时间后,即在灌浆过程中,系统状态将发生变化,因而系统的输出也将改变,为此,将新的状态变量输入灌浆控制数学模型进行反馈分析和灵敏度分析,以判别系统的稳定性。

二、无塞灌浆方法

无塞灌浆原本叫做“自上而下、循环式、不待凝、孔口封闭灌浆法”,其特点在于无塞灌浆技术的运用。即钻一个比帐幕灌浆孔(56mm)大20mm(76mm)的孔,其孔长为1.5m~2.5m,不下入原来一套复杂的灌浆塞,而只下入一根钻杆或无缝钢管作为射浆管,以钻杆与于L壁之间的孔隙作为循环灌浆的回浆管。其它施灌流程同常规帐幕孔口封闭灌浆法一样。每一段灌浆结束,即可提出钻杆,换上钻具进行下一灌浆段的钻孔与灌浆而不需要待凝。“无塞灌浆技术”大体具备下列优点:①首先,因常规帐幕采用灌浆塞而改良为“无塞”,明显地缩短了试验(施工)时间,提高了工效。以LI组为例,采用无塞帐幕灌浆与有塞帐幕灌浆相比较,可缩短近一半工时,而且避免了灌浆塞常出现塞堵不好发生漏水需返工处治的麻烦。②关键是提高了帐幕灌浆质量,对LI组试验而言,采用常规帐幕灌浆后压水检查结果虽然达到m<0.01L(/min•m•m)(即1Lu),满足了设计要求,但采用无塞灌浆后压水检查结果,已达到m<0.0001L(/min•m•m)(即10Lu~2Lu),而且防渗能力连续。从LI组疲劳压水与破坏压水试验以及直径1000mm大口径中看出,在300m水头下,连续5d,防渗能力达“近于零”的高水准,并且无衰减;其破坏水力比降高达300;渗透比例极限达5MPa。这些都是有塞灌浆所难以达到的。

三、混凝土裂缝灌浆技术

混凝土裂缝灌浆技术最初是从坝工构筑物开始运用的,以后才引用到建筑工程中来。通过多年来的实际应用,已证明环氧灌浆法修补泥凝土裂缝在技术上是可行的,在经济上也是合理的。这一方法的成功为修补土木建筑工程混凝土裂缝提供了一个新的途径。环氧灌浆法曾先后在北京和全国其他地区得到厂距匝用,应用范围有公用建筑的大梁、工业厂房的吊车梁、公路桥梁、地下铁道涵洞、柑架、小型水坝以及大型体育馆的抗冻地面的修缮等。这种方法在各地应用的过程中又不断得以改进和完善,至今已经成为混凝土构筑物加固和堵漏的一个重要方法。

四、诱导灌浆技术

在水利水电灌浆工程设计时,根据不同的要求,创造条件设计既能挡住泥土侧压力,又能防渗漏的灌浆帐幕工程;同时设计出控制浆液流动范围,更有效地进行加固的基础加固工程。这就是诱导灌浆技术。广义的诱导灌浆技术还包括电渗化学灌浆等。

五、灌浆质量子系统的控制

灌浆质量子系统主要包括灌入能力、可塑性以及强度特性等,其控制目标因水利枢纽工程的性质与设计施工要求而定。其控制方法是:根据预定的控制目标进行浆材选择,并参照下述的几个灌浆定理预测和协调地质条件、浆材性质及施工技术工艺之间的关系,以及在坝基或混凝土坝体中的渗流场、温度场诸反应,使其达到最优选择。

(1)尺寸效应定理。对于渗透灌浆,浆材的颗粒尺寸d必须小于被灌介质缝隙Dp或孔隙的尺寸R,即必须满足浆材对孔(缝)隙的尺寸效应。

(2)劈裂定向定理。采用劈裂灌浆方式进行灌浆时,劈裂现象必然会首先发生在载体中垂直最小主应力的平面上。

(3)劈裂判别定理。劈裂灌浆可以采用数值法和Q=f(P)曲线法来表示灌浆载体中发生水力劈裂的条件并判别其性质。

(4)吸渗反应定理。化学浆液对低透介质的渗透主要不是压渗作用,而是由于浆液对载体的润湿能力和亲和力,即所谓的吸渗作用。浆液对载体的润湿以其接触角θ来表示,若接触角θ>90°,浆液是载体的润湿相,亲和力F>0,有吸渗作用;若θ<90°,则无吸渗作用,浆液必须借助外加压力才能迫使其灌入。

六、工程费用子系统的控制

在这个系统中,用最优化分析解决问题,即在本系统的运筹中,施工控制策略要使灌浆的净效益最大,而灌浆和施工控制费用尽可能地小。为了尽可能地减少这种负效益,必须在一定的自然规律和施工条件的约束下,按照最优化原则,结合工程分析考虑施工控制工艺和方法,对整个灌浆系统进行科学的管理。这里不提负效益最小,而只要求负效益尽可能减少,这是由于在灌浆工程中,最优解并不一定是理想的运用方法。

环境效应子系统的评价因子为:气温、湿度风速、降水量、雾、水质、水温、地下水、水化学;污染带(源)、施工中飘尘、有害气体、生活与生产污染物及水体污染;运输、爆破及施工机械噪声、施工及弃液、弃渣,以上因素对景观破坏及灌浆全过程的影响,还有建成后长期对人类健康与邻近建筑物安全的影响等。

七、结束语

水利水电灌浆施工过程控制是一个复杂的控制系统,涉及到很多方面。要作好灌浆过程控制,首先要作好以上几方面工作,然后在施工过程中选取具体的参数、控制手段和方法,才能使灌浆这一隐蔽工程作到可控,从而达到预期的灌浆施工目的。

参考文献:

[1]邹刚.水利水电工程灌浆施工控制过程研究[J].四川水力发电,2006

化学灌浆施工方法范文2

【关键词】水利工程;坝体;化学灌浆;加固

由于现代水利工程坝体结构多采用混凝土结构或土石坝结构,其在使用一端时间后长会出现坝体裂缝,坝体裂缝的出现严重影响了坝体的安全,给坝体的使用埋下了隐患。针对这样的情况,如何对水利工程坝体裂缝进行治理成为了水利工程维护、施工企业面临的首要问题。化学灌浆施工方法的出现,为坝体维护治理带来了新的契机,促进了我国水利工程的发展,为我国可持续发展战略的实施奠定了基础。

1.混凝土坝体裂缝对水利工程的影响

现代水利工程为了保障坝体的强度与使用寿命,多采用混凝土作为坝体的主要施工材料。但是混凝土工程经过长时间自然环境的影响,会出现炭化、侵蚀等现象,其中由于混凝土施工过程技术控制原因以及混凝土自身特性等原因,混凝土坝体常会出现裂缝。坝体裂缝使坝体工程内部钢筋结构受到外界物质的侵蚀,导致坝体强度降低,当裂缝宽度达到一定程度还会影响坝体的力学结构,最终导致水利工程坝体使用年限降低。针对这样的情况,加快混凝土坝体裂缝治理、加快新技术应用成为了水利工程养护部门的首要工作。

2.水利工程混凝土坝体的化学灌浆加固

化学灌浆(Chemical Grouting)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,使其渗透、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加固基础,防水堵漏和混凝土缺陷补强技术。

2.1水利工程混凝土坝体的化学灌浆加固处理技术概述

混凝土坝体裂缝修复的化学灌浆加固处理法适用于深层裂缝和贯穿裂缝的修补与加固。对于灌浆死缝可选用水泥浆材、环氧浆材、高强水溶性聚氨酯浆材等;活缝可选用弹性聚氨酯浆材等。其施工首先要根据原有设计要求对裂缝进行勘察和分析,确定灌浆孔。然后钻孔、洗孔、埋设灌浆管。沿裂缝凿宽、深5~6cm的V形槽,并清洗干净,在槽内涂刷基波,用砂浆嵌填封堵;进行灌浆前要进行压水检查。灌浆结束封孔时的吸浆量应小于0.02l/5min。在进行灌装时要根据裂缝类型的不同使用不同的灌浆方法,垂直裂缝和倾斜裂缝灌浆应从深到浅、自下而上进行;接近水平状裂缝灌浆可从低端或吸浆量大的孔开始。

2.2化学灌浆材料与使用注意事项

目前常用的化学灌浆浆液主要有环氧浆液及丙凝浆液两种。环氧浆液的主要成份是环氧树脂,丙凝浆液的主要成份是丙烯酰胺。环氧浆液的特点是能灌注0.1~0.2的裂缝,可灌性强,收缩性小,强度高,抗渗性能好;丙凝浆液的特点是可灌注细微裂缝,可灌性好,浓度为12~15的浆液与水相似,聚合时间可以控制;该浆液稳定性好,不析水,有一定膨胀性,抗挤力好,是良好的防渗材料。其具体使用需根据坝体裂缝情况选用适宜的材料进行,对于宽度较小,无渗水或有微渗水的裂缝用环氧浆液进行灌注。对于宽度较大,有渗水或渗水量较大的裂缝先用丙凝浆液进行灌注再用环氧浆液灌注。无论是环氧浆液还是丙烯浆液其关注施工必须在12℃~16℃温度环境下进行。

2.3水利工程混凝土坝体化学灌浆加固处理技术的具体施工

水利工程混凝土坝体裂缝的化学灌浆加固施工,首先要对裂缝进行清洁,去除表面杂质以及混凝土钙化物质。具体实施可以采用钢刷刷洗、高压水枪冲洗等方式进行。刷洗后还要对裂缝进行干燥处理,确保灌浆工作面的干净与干燥,为后期的化学灌浆施工打下基础。

其次,为了保障化学灌浆材料与裂缝块石、沙浆结台充分结合,使灌浆过程中不开裂、不漏浆,还要对封堵裂缝表面进行凿槽。凿槽后,先清理槽内碎石屑,用高压水,压缩空气冲洗吹干,然后埋管、灌浆管采用“埋入式”,间距控制在20~50cm之间,根据裂缝宽度与长度的具体情况而定。灌浆管用紫钢管,用快硬水泥埋设。为防止漏浆,U型槽中须用专用材料进行封堵,合适的封堵材料和严密的操作工序是封堵质量好差的关键,要根据坝体设计结构以及坝体受力情况选用适合的化学灌浆材料,以保障灌浆加固的施工质量。

在灌浆结束后,要对缝面进行修整,清楚灌浆管外露部分,并采用增厚涂料涂刷缝面,通过修整是缝面平整。同时还需要在坝体裂缝的顶端两侧打孔,使用环氧灌浆材料和钢箭进行锚固,将裂缝两侧的坝体拉紧。

2.4混凝土坝体化学灌浆质量控制

混凝土坝体化学灌浆过程的控制是保障灌浆质量、保障坝体加固的关键。在施工过程中要通过材料控制、操作方法控制、工艺技术控制等方式保障混凝土坝体化学灌浆质量。首先,要通过对裂缝的勘察与分析,选用适宜的灌浆材料,并在灌浆材料配置过程中严格控制配比,保障灌浆材料质量,为混凝土坝体化学灌浆施工质量打下基础。在施工过程中,还要根据裂缝的情况,单孔一次灌浆或停灌结合等工艺方式,满足裂缝灌浆要求,保障灌浆质量。例如:在进行环氧材料灌浆时,由于环氧材料需一定时间才能固化,因此在灌浆达到一定量后,需停止灌浆,待环氧浆液达到一定固化后再继续进行灌浆。

在进行灌浆施工时,还要根据裂缝走向、裂缝内混凝土情况等进行压力与渗透的控制。如混凝土裂缝内部还有其他横向裂缝,则需在灌浆过程中考虑到横向劣等情况,加大压力,使灌浆材料渗透范围增大,保障灌浆质量。如裂缝内部无其他裂缝,则需在灌浆时控制灌浆压力与渗透范围,压力过小或范围过小,将导致灌浆不饱满,裂缝没有完全堵死,影响灌浆质量。

3.坝体化学灌浆施工质量管理

混凝土坝体一旦出现裂缝其力学结构的变化将导致坝体承受力大幅下降,严重影响坝体安全。因此,即使进行坝体化学灌浆处理,加固坝体时保障水利工程安全稳定运行的关键。在日常坝体检测中,检查人员必须严格遵守职业道德,严密监控坝体情况,及时发现坝体裂缝,并向上级汇报。坝体养护企业或部门,要建立健全的施工质量管理体系,通过对坝体施工技术文件以及裂缝勘探资料的分析,选用适宜的灌浆材料与工艺。在施工过程中通过健全的质量管理体系以及施工技术管理体系的双重控制,保障坝体化学灌浆施工质量。

4.结论

混凝土坝体化学灌浆加固技术的应用已非常广泛,技术也非常成熟。灌浆施工过程只需通过对施工过程材料控制与技术管理即能很好的保障灌浆质量,保障坝体强度。水利工程坝体除在出现裂缝时及时进行化学灌浆加固,还需在日常管理过程中注意混凝土坝体的其他病害,并通过日常养护与定期养护对可能发生的损坏进行防护。减少混凝土坝体裂缝、病害的出现,在裂缝出现初期及时进行加固处理,避免裂缝进一步扩大造成坝体安全隐患。

【参考文献】

[1]钱晓强.水利工程混凝土坝体裂缝的化学灌浆加固[J].水工建设与养护.

[2]李军.混凝土坝体裂缝的处理[J].水利工程师.

化学灌浆施工方法范文3

关键词:桥梁隧道;灌浆技术;应用分析

中图分类号:U45 文献标识码: A

1.灌浆法概念及施工原理

灌浆法是指利用液压、气压或电化学的原理,通过向天然或人为裂缝、空隙灌注某些能固化的浆液以达到改善各种介质的物理力学性质效果的技术方法。常用的灌浆材料包括水泥系浆材、化学浆材及混合型浆材,例如,水泥浆、环氧树脂类、聚合物的水泥浆材和水玻璃浆材等。灌浆法通过渗析、填入、挤压等方式将土块和岩石空隙中的气体和水分排出,并将散装分布的土体凝固成一个整体,具有高强度和高水稳性的特点。当前,较为成熟的灌浆技术有静态压力灌浆法和高压喷射灌浆法两种,其中,高压喷射灌浆法是通过利用钻机的压力送输浆管至土层中的相应位置,并利用设备产生的高压喷射出液体流,当这些液体流遇到土质结构时会产生巨大压力使得土粒脱落,而其他成分则会将空隙填充并重新组合为更高强度的固结体,具有较强的加固作用。当前,灌浆法的应用领域不断扩大,如地下建筑、房基、坝基等。灌浆法可以减少渗流量,使渗透性降低,进一步提高抗渗性能,同时可以降低空隙中的压力进而提高防渗性能。此外,灌浆法还可以提高岩土的力学强度和变形模量,使混凝土结构得以恢复,进而提高加固作用。灌浆法在桥梁隧道工程施工中的应用,主要是在液压、气压和电化学原理的前提下,利用压力将浆液注入到桥梁基础的裂缝和空隙当中,实现裂缝填补效果,并起到加固作用。其根本目的是利用灌浆使桥梁隧道基础的化学属性与物理属性得以改善。在灌浆过程中,浆液会通过渗透到裂缝或空隙形成浆柱体和浆脉,当桥梁隧道基础与浆柱体结合后,便可以提高桥梁及隧道基础的承载力,同时可以有效减少墩台不均匀沉降等问题。

2.灌浆法的种类

2.1填充灌浆法

填充灌浆的方法在目前主要是应用于桥梁工程方面的。在实际的生产生活中填充灌浆法适用于一些由于地质的坍塌所导致的大型裂缝比如地下的溶洞或者桥梁在施工后由于负荷的重量过重所导致的坍塌等。

2.2渗透灌浆法

这种灌浆方法其实主要是应用于一些隧道的侧壁的维修以及桥梁的地基加固等方面。渗透灌浆法的施工方法是工人们采取一种渗透的方法将灌浆液送到隧道或者桥梁的空隙裂缝中或者是送到岩土地层,最终能够达到整体的固定同时又能够增加施工岩土层的强度的目的,一举两得。

2.3压密灌浆法

它的主要适用领域是在隧道的施工方面。压密灌浆的方法是施工人员采用一种高压注射的方法,将那些大浓度的灌浆液送到岩缝中,灌浆液在灌浆的压力作用下被压力直接的挤入到了需要灌浆的岩缝之中并最终凝固成型。一般来说,采取这种方法的灌浆液一般都呈现出条形状的胶结层或者是脉状形态。

2.4电动化学灌浆法

电动化学的灌浆方法在实际的施工中被施工人员广泛的应用在了桥梁的基础加固的领域中。电动化学灌浆法所采用的就是通过电渗所形成一种通道的方法将那些需要在桥梁建设中进行加固的岩层分为正负两极,插入底层的正极接入到金属管中,用来进行灌浆以及和电源的正极相连接。另一端则会接入到电源负极当中去,以此来保持电渗的方向和注入的压力能够保持一致性,最后再通过电渗的作用,形成一个渗浆的通道并使浆液能够作用于桥梁的底层,从而形成结层。

3.灌浆法在桥梁隧道施工中的应用

3.1灌浆设计分析

要想保证灌浆法施工的质量与安全,灌浆设计的合理与否是第一步。在桥梁隧道施工中,首先,要组织专业技术人员对灌浆的设计内容进行分析与研究,尤其对于高强度控制标准的设计内容,要严格把关,使其达到标准的最低要求。一般来说,常规的设计标准如下,对于建筑垃圾土等杂填土的承载力的标准参数须控制在130千帕(KPA)之内,对于那些粉细砂,其承载的重量参数要保持在110千帕以上,而对于流水沉积的淤泥质土的承载压力要控制在80千帕-110千帕之间。除此之外,还要重视灌浆压力的设计与分析。通常情况下,可以在施工中进行实验从而了解灌浆压力的标准参数,一般来说,此范围在0.3兆帕(MPA)-0.5兆帕之间。灌浆内容与压力的设计完成之后,还要重视对灌浆量的设计与分析工作。灌浆量的多少对于施工的坚固性也有很重要的影响。通常情况下,灌浆量的多少的标准须根据灌浆对象的总的土壤量进行设计,一般控制在总土量的五分之一,再进行细致科学的计算,确保使灌浆地基的基础坚固程度达到设计要求。最后,要组织专业技术人员,对灌浆结束后的标准设计进行分析与研究,确保施工过程符合标准设计要求,桥梁隧道孔段地方的吸浆量的施工速度要符合施工要求,一般控制在0.6升/分(L/min),灌浆在进行30分钟的时候要结束作业,总之,保证其施工质量达到或高于标准要求。

3.2灌浆法施工工艺与流程

4.1工程概况

某桥梁全长45米,桥梁的桥墩和桥台都出现了自台帽中间位置开始到台身的裂纹,裂纹的长为3米,宽为2毫米。在桥台的端头出现了10毫米的裂纹,该桥梁桥墩的上游侧的防震挡块出现裂纹,桥梁砌石出现松动问题,桥梁桥台的锥坡出现了砌浆脱落的问题。

4.2施工前的准备

在桥梁隧道工程实施灌浆法之前应做好相应准备,首先,是做好灌浆方案设计。灌浆方案设计中应包括前期勘测与计算、灌浆施工控制标准、灌浆方法的选择、浆材配比等内容。进行实地勘察,并做好相关数据记录,进行计算与分析,明确灌浆操作参数;按照我国相关灌浆施工控制标准,并结合实际工程施工情况,制定合理、科学的灌浆施工控制标准;根据工程实际需求选择合适的灌浆材料;由于灌浆范围受灌浆材料的流动性、灌浆半径及钻孔面积等因素影响,因此,应充分考虑这些因素再确定灌浆范围;根据灌浆材料的性质与强度,合理设计浆材配比;正确选择灌浆方法,根据实际施工环境选择合理的灌浆方法进行处理,如对于砂砾层处理则可以选择渗透灌浆法,对于硬质土层的处理则可以选择劈裂灌浆法,对于强度较低的低层处理,则可以选择压密灌浆法。其次,是做好施工机械和浆材的准备。根据实际工程施工需要将所有机械设备和各种器具准备就绪,同时根据施工方案设计要求准备施工需要使用到的各种浆材。最后,灌浆施工前的准备灌浆试验。在灌浆前,应选择相应的试验方法,进行灌浆试验,明确灌浆孔距、扩散半径等方面数据,为进行灌浆施工提供统一的数据标准。

4.3灌浆施工技术要点

灌浆成孔。把直径是90毫米的钻头和准孔位对齐,利用成孔方法钻进。进行杂填土的钻进过程中,当孔壁出现不稳定现象时,需要采用护壁导管;进行淤泥,淤泥质土或者粉性土的钻进过程中,首先利用导管进行护壁,然后通过捞砂筒取砂成孔的方式进行钻进,一直钻到粘性土层。

安置灌浆管。一般情况下,灌浆管的下端安置有0.7米-1.0米长度花管,花管的孔径为10毫米,下端封口,通常孔隙率是15%;为了预防流沙流进花管影响灌浆的顺利进行,通常在花管的外壁包扎软橡皮。

搅浆及灌浆。在需要搅拌的管内加入预先设定的水量,将搅拌机开动进行均匀的搅拌,然后逐渐加进硬度是32.5的普通硅酸盐水泥,一直加到预先设计的量,然后通过5min左右的搅拌,把浆液利用过滤网进行过滤,然后送入到储浆筒为灌浆做准备。进行灌浆的实际操作过程中,通过自上而下孔口封闭的纯压式灌浆方法,一直灌浆到预先设计的深度。当灌浆完成以后,必须及时进行封口,如果在封口24小时以后,砂液出现下沉,那么必须进行浆液的补充,补充浆液的水灰比是0.5,补充浆液要补充到顶面。

化学灌浆施工方法范文4

关键词:水利工程;灌浆施工

Abstract: water conservancy project construction grouting is a complicated process, to finish the grouting construction work, must for grouting materials, grouting method of detailed analysis research, again according to the actual needs of engineering on the material and the construction technology for the adjustment of science. So that we can guarantee the quality of the grouting construction, to ensure the quality of the water conservancy project.

Keywords: water conservancy projects; Grouting construction

中图分类号:TV文献标识码:A 文章编号:

引言:灌浆施工过程是一个复杂的系统工程 ,灌浆质量的好坏直接影响水利工程的成败。由于灌浆工程属隐蔽性工程, 情况复杂,千差万别,灌浆材料和施工种类较多,在灌浆施工技术应用到水利工程中时,应根据工程的实际情况采取正确的材料和方法,并在施工过程中逐步了解地质条件和灌浆效果,在灌浆过程中进一步修改、补充和完善灌浆工艺,以保证水利工程的整体施工质量。

1灌浆材料

1.1水泥灌浆

水泥灌浆具有胶凝性好、结石强度高、施工方便、成本低等特点,因此在水利灌浆工程施工中得到了广泛的应用。为了保证工程的质量,要求用颗粒细、稳定性好、胶结性强、耐久性好的水泥作为灌浆水泥。主要用硅酸盐大坝水泥或普通硅酸盐水泥,当然如果情况特殊,也可采用特种水泥如抗酸水泥等。水泥的细度是决定灌浆效果的重要因素。灌浆的生效,要求水泥颗粒的粒径要小于裂隙宽度的1/3~1/5。因为细粒水泥的浆液较为稳定,不易沉淀分离,水化反应充分,强度高,胶结牢固,而且更易于灌入细小的裂缝。而如果裂隙较大,则可以掺入一些砂、粘土及拌煤灰等惰性材料。

1.2粘土灌浆

遇水能迅速分解,吸水膨胀并有一定的稳定性和粘结力的粘土,才符合灌浆粘性土的要求。灌浆用的粘土浆,一般将土料浸泡、搅拌、筛滤净化之后拌制而成。为改善浆液的胶结性能,提高结石强度,加速固结,且在水下也能继续凝固,帷幕灌浆,一般多采用水泥粘土浆,而较少用纯粘土浆。浆液的配比是根据帷幕的设计要求而定的。

1.3化学灌浆

化学灌浆以高分子为主要材料配制而成的溶液作为浆液,是一种新型的灌浆。化学浆液具有较好的防渗、堵漏和补强加固功能,常用的化学灌浆材料有环氧树脂、水玻璃、铬木素、甲凝、丙凝和聚氨院浆液等。但是,由于化学灌浆材料大多带有毒性,会污染环境,而且施工工艺复杂,价格也较贵,所以在使用上受到一定的限制。

2岩基灌浆

岩基灌浆有固结灌浆、帷幕灌浆和接触灌浆这三类。固结灌浆涉及的平面范围大,孔深一般在5-10m之间。其目的是将坝基裂隙岩石胶结起来,以提高其整体性、均匀性和承载能力。帷幕灌浆是在坝基偏上游部位进行1~3排深孔灌浆,充填和胶结裂隙,构成一道不透水的帐幕,可以减少坝基渗漏,并降低坝底扬压力。为加强结合,提高坝体的抗滑稳定性,防止岩面集中渗漏并增加岩基表面的固结强度,一般采用接触灌浆,即在坝体与岩基的结合面上进行灌浆。灌浆施工一般可以分为钻孔、冲洗、压水试验、灌浆四个工序。

2.1钻孔

灌浆孔一般用回转式钻机钻成,孔深小于10m的,也可用风钻或架钻进行。

因为钻孔的质量直接影响着灌浆的质量,因此,为保证灌浆的质量,就要确保孔向、扎深的设计符合要求,保证钻径上下均匀,孔壁平整,这样可以使灌浆塞易于卡紧,而且在灌浆时不会产生返浆。而且如果钻孔的岩粉细屑少,就可以减少堵塞孔壁裂隙的情况。而钻孔方向不能偏斜,钻孔深度也要达到标准,否则帷幕灌浆可能会出现缺口,留下漏水通道,会大大降低防渗的效果。

2.2冲洗

因为钻孔后会有岩粉残留在孔底和孔壁上,因此为了保证灌浆的质量,必须对岩层裂隙和孔洞进行冲洗,把岩粉冲出孔外。冲洗顺序应是先冲洗钻孔,再冲洗岩层裂缝。为了提高冲洗效率和质量,可以用压力水冲洗。如用压力水和压缩空气轮流冲洗或混合冲洗。在冲洗时,应该注意把冲洗的压力控制在同孔段灌浆压力的80%左右,尽量避免引起裂缝扩张和岩层的松动、变形,钻孔冲洗装置如图1所示。

一般来说,为了让孔内回水的流速可以有效的将留在孔内的岩粉冲洗干净,可以采用风、水联合冲洗或由导管通入大流量水流从孔底向孔外冲洗的方法。当地下水位高时,也可使用扬水冲洗,即将钻孔敞口而将通气管宜插孔底,压入高压空气,顺利实现清洗工作。而在冲洗岩层裂缝时,可以采用单孔和群孔冲洗这两种方法。单孔冲洗,可以将充填挤到灌浆范围以外或沿裂隙冲出地面。而群孔冲洗是同时对几个孔压入水或气,使孔间裂隙中的充填物从敞口孔中带出地面。为了提高冲洗效果,可在冲洗液中加入适量化学药物如碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢铀等,以促进泥质充填物的溶解。

2.3压水试验

为了给岩基灌浆的施工设计提供必要的依据,可通过单位吸水率的测定来了解岩层的渗透性能,即在灌浆前进行压水试验。而在灌浆后,也可以通过压水试验,检查灌浆的质量和效果。

3灌浆施工

3.1灌浆方法

以灌浆时浆液是否部分返回地面和重复使用为依据,灌浆方法可以分为纯压式和循环式两种,如图2所示。

纯压式设备简单,操作方便,只需采用单根灌浆管,在浆液压入钻孔后,完成在间缝隙的扩散,但其浆液流速小,如果灌浆材料是粒状,则会容易产生沉淀并堵塞岩隙和管道,影响灌浆质量。在吸浆量大,有大裂隙存在和孔深不超过12~15m,以及化学浆材都是稀溶液,中途沉淀情况较少的情况下,一般都采用纯压法。而循环式灌浆法则多用于水泥和粘土灌浆,就是把浆液压入钻孔后,让一部分进入岩隙,另一部分则由回浆管返回拌浆筒中搅拌后再用。使用这种方法可根据进浆与回浆浆液的比重差值,判断岩层吸浆情况.而且浆液始终保持循环流动不沉淀,撵浆效果也比较好。

而按照灌浆顺序,灌浆方法又可分为四种:全孔一次溜浆法、自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法和综合灌浆法。

①全孔一次灌浆法。这种方法施工简单,就是将灌浆孔一次钻至全深,灌浆塞置于孔口,一次完成全孔灌浆。但这种方法的灌浆效果较差,使用范围也较窄,仅适于孔深不超过lOm、岩隙少、透水性不大的情况。

②自上而下分段灌浆法。就是将孔深分为段长3~5m的若干段,自上而下钻一段灌一段。在上一段浆液凝固后再钻并灌下一段。如此反复,直至完成。如果地质条件差、岩层破碎、竖向节理裂隙发育,而且灌浆质量要求较高,就采用这种方法。这种灌浆方法可以根据段深的加大,不断地增加灌浆压力,提高灌浆质量,而且当上部灌实后形成完整结石后,在灌下部时,地面也不会冒浆,岩层不会被抬动。此外,采用分段钻灌,进行分段压水试验,更有利于判断各段灌浆质量。但是由于钻机移动次数较多,钻孔工作量大,持凝时间长,所以工作效率低。

③自下而上分段灌浆法。即一次将孔钻至全深,然后自下而上逐段灌浆。这种方法工作量小,施工简便、工效高,但是使用时有所限制,如当上部岩隙多,地层易松动,易冒浆时,就不宜使用,只有当岩层较完整,裂隙少或岩层倾角小于地面且不易留浆时才采用。

④综合灌浆法。实际工作中,岩层多是上部裂隙多而下部完整。因此,在实际工作中可以根据施工的现场情况,兼取以上两法的优点,即上部采用自上而下、下部采用自下而上的钻灌方法。

3.2灌浆压力

所谓灌浆压力指的是灌浆时灌浆段中心处浆液承受的实际压力。为了使浆液更好地压入细小裂缝,并增大浆液的扩散半径,析出多余的水分,提高强浆结石的密实度,可以提高灌浆压力,以有效提高防渗和固结质量。但是如果压力过高,就有可能出现裂缝扩大或抬动上部岩层和坝体的情况,而且浆液也可能会压出应灌范围外,造成浪费。因此,对压力的控制要适当。

3.3浆液浓度的控制

为保证灌浆的质量,在灌浆过程中,必须根据吸浆量的变化情况及时调整浆液的浓度。一般来说稀浆流动性较好,但可能会出现浆液扩散到施工范围以外,造成材料浪费,而且当浆液凝固时其收缩性大,容易造成水泥结石与岩石缝面的分离。而稠浆凝固时收缩小,与缝面粘结较好,防渗、固结质量相对提高。但是,其流动性差,扩散范围小,细小裂缝一般很难灌进去。因此。控制浆液的浓度至关重要,在施工中应该根据实际情况进行调整。在进行浆液浓度的变换时,可以根据每一级浓度的浆液灌入量进行控制。即当某一级浓度的浆液灌入量已达到限量标准,但此时灌浆压力及吸浆量却都没有明显改变时,就换浓一级浆液灌注。而当变浓后吸浆量突然显著下降或灌浆压力突然上升时,则说明变浓不适当,应迅速恢复原浓度继续灌注。

4结语

灌浆施工质量的好坏直接影响到水利工程的质量,因此,在水利工程施工建设中必须重视水利工程灌浆施工的质量,以保证工程的整体建设。

参考文献:

[1] 祁庆和.水工建筑物[M]. 水利电力出版社,1997

化学灌浆施工方法范文5

[关键词]桥梁工程;桩基施工;溶洞地区;静压化学灌浆法;施工要点

前言

桥梁是跨越大型水系,使车辆和行人能顺利通过的建筑构造物,桥梁的基础是桥梁构造的主要部分,对于桥梁稳定起到安全作用。我国是个多山的国家,特别是石灰岩体的山脉较多,容易在物理、化学的作用下形成溶洞,桥梁基础施工时出现溶洞是比较常见的现象。溶洞会造成掉钻、卡锤、塌孔、漏浆等常见的事故,对桥梁的施工产生了严重的影响,甚至对桥梁的运行带来安全的隐患。因此有必要加强对桥梁桩基溶洞施工的相关研究,利用设计、规划、管理和技术的手段提升桥梁壮壮在溶洞地区的安全性和稳定性。静压化学灌浆法是针对桥梁桩基区域出现溶洞的加强措施,是将一定的化学材料通过压送设备灌入缝隙或溶洞内部,在溶洞和缝隙渗透、扩散、胶凝,以增加桥梁桩基区域的地层强度,保证桥梁桩基的稳定,提高桥梁工程的安全的一项实用技术。桥梁施工者应该提高桩基工作的重视程度,特别应该重点关注溶洞抵御的桥梁桩基施工,熟悉以静压化学灌浆法为代表的加强技术,通过做好静压化学灌浆施工前准备工作,加强静压化学灌浆施工中技术和质量管理,达到提高桥梁桩基强度的效果,更好地实现桥梁施工的整体安全。

1.溶洞区静压化学灌浆施工准备的控制要点

1.1溶洞区静压化学灌浆施工方案准备

首先,应该把桥梁桩基施工作为近一时期工作的重中之重。其次,组织技术人员对溶洞区静压化学灌浆施工进行讨论和相关学习。其三,了解桥梁桩基溶洞的概况,熟悉施工的环境和制约的条件。其四,确定成孔工艺和处理溶洞的初步方法。最后,对下放钢护筒的支护方案进行讨论。

1.2溶洞区静压化学灌浆施工前的人员准备

首先,组织桥梁桩基施工的技术人员和施工人员研究溶洞处理的相关措施。其次,成立溶洞施工紧急情况应急处理小组,指导日常施工,应对溶洞施工中突况。最后,做好桥梁桩基施工人员的组织体系建设,做到分工明确、各执其责。

1.3溶洞区静压化学灌浆施工前的材料准备

首先,确保溶洞区静压化学灌浆施工中常见的片石、粘土、水泥、编织袋、钢护筒等需要检验数量和质量,对于水泥应该进行先期试验。其次,确保溶洞区静压化学灌浆施工中辅助材料的质量,特别是化学凝固剂的质量和性能应该严格控制。最后,做好溶洞区静压化学灌浆施工机械的配备工作,对装载机、吊车、运输车辆和小斗车等机械做到性能达标。

2.溶洞区静压化学灌浆施工的技术要点

2.1溶洞区静压化学灌浆施工的方案

首先,桥梁桩基溶洞一般处于地下较深位置,常常不能选择爆破、填充混凝土等方法处理,最有效和比较经济的方法是静压化学灌浆法,同时也可兼用喷射灌浆法,促进溶洞填充物的强度加强。其次,采用静压化学灌浆的浆材可在短时间内凝固,一方面渗透、挤密溶洞中的土体的空隙,充填溶洞的空间,在桩体周围形成防水帷幕,防止流砂和保证护壁泥浆不流失;另一方面,提高溶洞中土体的承载力和抗剪力形成挡土墙,防止坍孔。起到加强溶洞强度的作用。其三、溶洞区静压化学灌浆施工的主要机械设备:泥浆泵、型钻机,泥浆搅拌机、贮浆槽以及高压灌浆管等。最后,在一些区域需要下放护筒进行加强,需要考虑护筒的直径。

2.2溶洞顶部冲孔作业的要点

首先,根据施工前取得的溶洞资料,科学进行施工准备。其次,施工中,当钻孔接近溶洞顶部时,提起钻头、钻杆,移开钻机,采用冲击钻机冲孔,用冲击钻冲孔时,要求轻锤慢打,使孔壁圆滑坚固。最后,做好冲孔作业的设备检查,特别是卡口和钢丝绳应该实地测试。

2.3对溶洞区静压化学灌浆发的体会

首先,应该有效防止钻孔桩施工时出现泥浆流失、流砂及坍孔等严重事故。其次,要确保成孔及水下水泥混凝土浇注等工序顺利完成。其三,套内护筒法要求对施工过程的每个环节应该落实到细节,使之顺利成孔,从确定内护筒长度、内径到沉放方法乃至内外护筒间空隙、内护筒与溶洞底部间空隙的处理。最后,严把溶洞区静压化学灌浆施工的技术关,不但可有效缩短施工工期,而且确保工程质量与经济效益的双赢。

在溶洞地区进行桥梁桩基施工是比较困难的,如何在施工中实施对桩基质量的有效控制显得尤为重要。本方结合京珠高速公路粤境南段靠椅山至大镇段的实践经验,对如何根据工程特性选择合适的施工方法,保证桩基的质量作了初步探讨,希望在同类的工程施工中提供参考。廖误之外,敬请指正。

化学灌浆施工方法范文6

灌浆是在一定的压力下将一定配比的浆液潜入地基孔隙、裂缝或建筑物自身的接经、裂隙中作充填、胶结的防渗或加固处理。水利工程中的灌浆有许多种,按目的的不同可以分为泥凝土坝裂隙岩石地基及隧洞围岩的固结灌浆、岩基及砂砾石地基的防渗帐幕灌浆、远水地基防渗的高压喷射灌浆等,以下对水利工程中灌浆施工方法进行分析。

1. 灌浆材料

1.1 水泥灌浆

水泥灌浆具有胶凝性好,结石强度高,施工方便,成本低的特点,因此在水利灌浆工程施工中得到广泛的应用。为了保证工程的质量,要求用颗粒细、稳定性好、胶结性强、耐久性好的水泥作为灌浆水泥。主要用硅酸盐大坝水泥或普通硅酸盐水泥,当然如果情况特殊,也可采用特种水泥如抗酸水泥等。水泥的细度是决定灌浆效果的重要因素。灌浆的生效,要求水泥颗粒的粒径要小于裂隙宽度的1/3~1/5。因为细粒水泥的浆液较为稳定,不易沉淀分离,水化反应充分,强度砌,胶结牢固,而且更易于灌入细小的裂缝。而如果裂隙较大,则可以掺入一些砂、粘土及扮煤灰等惰性材料。

1.2 粘土灌浆

遇水能迅速分解,吸水膨胀并有一定的稳定性和粘结力的粘土,才符合灌浆粘性土的要求。灌浆用的粘土浆,一般是将土料浸泡、搅拌、筛滤净化之后拌制而成的。为改善浆液的胶结性能,提高结石强度,加速固结,且在水下也能继续凝固,帷幕灌浆,一般多采用水泥粘土浆,而较少用纯粘土浆。浆液的配比是根据帷幕的设计要求而定的。

1.3 化学潜浆

化学灌浆是以高分子为主要材料配而成的溶液作为浆液的,是一种新型的灌浆。化学浆液具有较好的防渗、堵漏和补强加固功能,常用的化学灌浆材料有环氧树脂、水玻璃、铬木素、甲凝、丙凝和聚氨院浆液等。但是,由于化灌材料大多带有毒性,会污染环境,而且施工工艺复杂,价格也较贵,所以在使用上受到一定的限制。

2.岩基灌浆

岩基灌浆有固结灌浆、帷幕灌浆和接触灌浆这三类。固结灌浆涉及的平面范围大,孔深一般在5~10m之间。其目的是将坝基裂隙岩石胶结起来,以提高其整体性、均匀性和承载能力。帷幕灌浆是在坝基偏上游部位进行1~3排深孔灌浆,充填和胶结裂隙,构成一道不透水的帐幕,可以减少坝基渗漏,并降低坝底扬的压力。为加强结合,提高坝体的抗滑稳定性,防止岩面集中渗漏并增加岩基表面的固结强度,一般采用接触灌浆,即在坝体与岩基的结合面上进行灌浆。灌浆施工一般可以分为钻孔、冲洗、压水试验、灌浆四个工序。

2.1 钻孔

灌浆孔一般用回转式钻机钻成,孔深小于10m的,也可用风钻或架钻进行。

因为钻孔的质量直接影响着灌浆的质量,因此,为保证灌浆的质量,就要确保孔向、扎深的设计符合要求,保证钻径上下均一,孔壁平整,这样可以使灌浆塞易于卡紧,而且在灌浆时不会产生返浆。而且如果钻孔的岩粉细屑少,就可以减少堵塞孔壁裂隙的情况。而钻孔方向不能偏斜,钻孔深度也要达到标准,否则灌浆帷幕可能会出现缺口,留下漏水通道,会大大降低防渗的效果。

2.2 冲洗

因为钻孔后会有岩粉残留在孔底和孔壁上,因此为了保证灌浆的质量,必须对岩层裂隙和孔洞进行冲洗,把岩粉冲出孔外。

冲洗顺序应是先冲洗钻孔,再冲洗岩层裂缝。为了提高冲洗效率和质量,可以用压力水冲洗.如用压力水和压缩空气轮流冲洗或混合冲洗。在冲洗时,应该注意把冲洗的压力控制在同孔段灌浆压力的80%左右,尽量免引起裂缝扩张和岩层的松动、变形,钻孔冲洗装置。

一般来说,为了让孔内回水的流速可以有效的将留在孔内的岩粉冲洗干净,可以采用风、水联合冲洗或由导管通人大流量水流从孔底向孔外冲洗的方法。当地下水位高时,也可使用扬水冲洗,即将钻孔敞口而将通气管宜插孔底,压入高压空气,顺利实现清洗工作。

而在冲洗岩层裂缝时,可以采用单孔和群孔冲洗这两种方法。单孔冲洗,可以将充填挤到灌浆范围以外或沿裂隙冲出地面。而群孔冲洗是同时对几个孔压入水或气,使孔间裂隙中的充填物从敞口孔中带出地面。

为了提高冲洗效果,可在冲洗液中加入适量化学药物如碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢铀等,以促进泥质充填物的溶解。

2.3 压水试验

为了为岩基灌浆的施工设计提供必要的依据,可通过单位吸水率的测定来了解岩层的渗透性能,即在灌浆前进行压水试验。而在灌浆后,也可以通过压水试验,检查灌浆的质量和效果。

3. 灌浆施工

3.1 灌浆方法

以灌浆时浆液是否部分返回地面和重复使用为依据,灌浆方法可以分为纯压式和循环式两种。

纯压式设备简单,操作方便,只需采用单根灌浆管,在浆液压入钻孔后,完成在间缝隙的扩散,但其浆液流速小,如果灌浆材料是粒状,则会容易产生沉淀并堵塞岩隙和管道,影响灌浆质量。在吸浆量大,有大裂隙存在和孔深不超过12~15m,以及化学浆材都是稀溶液,中途沉淀情况较少的情况下,一般都采用纯压法。而循环式灌浆法则多用于水泥和粘土灌浆,就是把浆液压入钻孔后,让一部分进入岩隙,另一部分则由回浆管返回拌浆筒中搅拌后再用。使用这种方法可根据进浆与回浆浆液的比重差值,判断岩层吸浆情况.而且浆液始终保持循环流动不沉淀,撵浆效果也比较好。

而按照灌浆顺序,灌浆方法又可分为四种:全孔一次溜浆法、自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法和综合灌浆法。①全孔一次灌浆法。这种方法施工简单,就是将灌浆孔一次钻至全深,灌浆塞置于孔口,一次完成全孔灌浆。但这种方法的灌浆效果较差,使用范围也较窄,仅适于孔深不超过10m、岩隙少、透水性不大的情况;②自上而下分段灌浆法。就是将孔深分为段长3~5m的若干段,自上而下钻一段灌一段。在上一段浆液凝固后再钻并灌下一段。如此反复,直至完成。如果地质条件差、岩层破碎、竖向节理裂隙发育,而且灌浆质量要求较高,就采用这种方法。这种灌浆方法可以根据段深的加大,不断地增加灌浆压力,提高灌浆质量,而且当上部灌实后形成完整结石后,在灌下部时,地面野不会冒浆,岩层不会被抬动。此外,采用分段钻灌,进行分段压水试验,更有利于判断各段灌浆质量。但是由于钻机移动次数较多,钻孔工作量大,持凝时间长,所以工作效率低;③自下而上分段灌浆法。即一次将孔钻至全深,然后自下而上逐段灌浆。这种方法工作量小,施工简便、工效高,但是使用时有所限制,如当上部岩隙多,地层易松动,易冒浆时,就不宜使用,只有当岩层较完整,裂隙少或岩层倾角小于地面且不易留浆时才采用;④综合灌浆法。实际工作中,岩层多是上部裂隙多而下部完整。因此,在实际工作中可以根据施工的现场情况,兼取以上两法的优点,即上那采用自上而下、下部采用自下而上的钻灌方法。

3.2 灌浆压力

所谓灌浆压力指的是灌浆时灌浆段中心处浆液承受的实际压力。为了使浆液更好地压入细小裂缝,并增大浆液的扩散半径,析出多余的水分,提高强浆结石的密实度,可以提高灌浆压力,以有效提高防渗和固结质量。但是如果压力过高,就有可能出现裂缝扩大或抬动上部岩层和坝体的情况,而且浆液也可能会压出应灌范围外,造成浪费。因此,对压力的控制要适当。

3.3 浆液浓度的控制

为保证灌浆的质量,在灌浆过程中,必须根据吸浆量的变化情况及时调整浆液的浓度。一般来说稀浆流动性较好,但可能会出现浆液扩散到施工范围以外,造成浪费德情况,而且当浆液凝固时其收缩性大,容易造成水泥结石与岩石缝面的分离。而稠浆凝固时收缩小,与缝面粘结较好,防渗、固结质量相对提高。但是,其流动性差,扩散范围小,细小裂缝一般很难灌进去。因此。控制浆液的浓度至关重要,在施工中应该根据实际情况进行调整。在进行浆液浓度的变换时,可以根据每一级浓度的浆液灌入量进行控制。即当某一级浓度的浆液灌入量已达到限量标准,但此时灌浆压力及吸浆量却都没有明显改变时,就换浓一级浆液灌注。而当变浓后吸浆量突然显著下降或灌浆压力突然上升时,则说明变浓不适当,应迅速恢复原浓度继续灌注。

4. 结语

水利工程灌浆施工是较为复杂的一个工程,要顺利完成灌浆施工工作,就必须对灌浆的材料、灌浆的方法等进行细致的分析研究,再根据实际的工程需要对材料和施工工艺进行科学的调整。这样才能保证灌浆施工的质量,才能保证整个水利工程的质量。

参考文献

[1] 吴安良. 水利工程施工. 北京:水利电力出版社, 1992(6).

化学灌浆施工方法范文7

【关键词】化学灌浆法;建筑施工;渗堵漏;应用

化学灌浆法是采用特定的化学制剂,运用特殊的工艺,灌注到建筑混凝土构件的裂缝当中,解决人们在建筑工程中出现的质量问题。这一方法在工程中运用的越来越广泛,其中最为常见的是对建筑物的补强和补漏。

1 化学灌浆在建筑施工中应用的常用材料及特点

1.1 中化―656(丙烯酸盐类)浆材

该材料广泛用于各种混凝土和预制构件防水防渗等,其具有浆液起始粘度低,可灌性能好,固化时间在两秒至十几分钟,甚至数小时等特点。其主要力学性能为:固结体抗渗性K

1.2 水泥水玻璃浆材

具有较好力学性能,价格便宜的灌浆材料,其固结强度为0.5~15MPa,固结率为98 %~100 %,凝胶时间为30~120s,同时浆液充填率高,湿条件耐久性好。因此具有很好地适应性,尤其适用于突发性漏水、泥、砂的整治。且浆液特点如下:

(1)浆液凝黪蚤间可准确地控制在几秒至几十分钟范围内;

(2)结石体抗压强度可高达20MPa,且结石率高;石体渗透系数为8~10cm/s;

(3)适宜于0.2mm 以上裂缝和lmm 以上粒径的砂层使用;

(4)资源丰富,价格便宜。

1.3 改性环氧树脂浆材

该材料具有广泛的应用范围,价格较为便宜,且强度、黏度,时间均可调节,材料力学性能好。具体表现为:抗压强度为700~1 200kg/cm2 ,抗张强度为70~300kg/cm2 ,抗弯强度300~850kg/cm2 ,劈裂粘结强度干缝19~31kg/cm2 ,有水缝13~19kg/cm2 ,浆材起始粘度η(25 ℃)6~150cp。因此该材料也是工程补强和补漏的常用材料。

2 化学灌浆法防渗堵漏的工艺流程

(1)查缝:在潮湿和积水的地方排水及用棉纱吸擦干,寻找渗漏水的缝(伸缩缝、接触分界缝、沉降缝、施工缝、应力缝、结构缝、后浇带缝等),或漏水洞、漏水孔、混凝土体蜂窝、砂眼点面等漏水渗水部位。有些比较明显的裂缝用肉眼可直接观察到。

(2)凿槽:在缝或点四周开凿U型槽,一般槽深除去砂浆保护层外,还需深入混凝土体2~10cm;槽宽度原则上把松软漏水的混凝土清除为止,常规槽(点)宽度5.0~30cm。

(3)清洗:把新槽内的残渣清除,并用干棉纱擦干净,不能留下粉砂和积水。

(4)埋管:在漏水孔口洞位置上垂直放置一定长度的铝管,其周围再放置小碎石或棉纱,再用水泥―水玻璃埋管封槽,最后用外加剂防水混凝土砂浆盖面抹平封顶。

(5)灌浆:按工程需要调节好粘度、硬度、固化时间等指标,用手压泵把浆材从灌浆嘴压注入被灌体。

(6)封孔:对达到灌浆要求的灌浆管,需要切除高出基面的铝管,并夹闭管口, 再进行表面修复处理。

3 化学灌浆法的实际应用

3.1 化学灌浆法在基坑支护补漏中的应用

近年来,高层建筑日益广泛,地下室也越建越深。而在基坑支护设计中,一般都有止水帷幕,其形式多为深层搅拌桩止水,灌注桩加旋喷(或摆喷)止水。然而不管采用何种形式止水,在施工过程中,均会出现由于场地的地质条件不同,在施工技术参数相同的情况下,施工质量和止水效果不同的现象。而对于在地下水位较高的地区,如黄河三角洲地,开挖基坑可能会出现局部地方漏水的现象,此时采用化学灌浆法通过灌浆可以解决渗漏问题,从而排除安全隐患。

例如某商业大夏地下室,采用搅拌桩加喷锚联合支护,双排深层搅拌桩作止水帷幕,由于场区处于淤泥土层,在开挖以及锚杆施工过程中其西侧出现几处漏水及漏沙现象,经注水泥浆处理,达到了补漏及提高基坑边土体稳定性的效果,从而顺利开挖到底,使得整个施工期间没有出现的安全事故及质量事故,取得了令人满意的结果。

3.2 化学灌浆法在基础补强和建筑物纠偏中的应用

当建筑物的基础承载力不足,或桩基检测不合格,需要补强时,也可采用化学灌浆法直接灌浆来补强。建筑物出现不均匀沉降,也可采用化学灌浆来纠偏。

例如某工程中的主楼大门前设有一段很高的混凝土结构梯级,建成后楼体与阶梯沉降不均匀,从而形成裂缝,且将主楼墙面的花岗岩拉裂。后来主要在梯级脚中采用双液注浆补强,从而有效地控制了沉降差别,处理后未发现裂缝扩展,效果良好。

3.3 化学灌浆法在地下室及堤坝中防渗补漏中的应用

对于安全结构的低下室,由于钢筋混凝土本身是有缝物质,低下室内外又存在温差,且钢筋与混凝土的收缩率也不同,同时其又受到较大的外部荷载作用,使得地下室的壁板和底板,均易产生裂缝,从而导致渗水漏水,严重影响正常使用及结构的安全。

堤坝由于其结构体极长,长期暴露在外受到日晒雨露的侵蚀,同时又受到风力、各种机械力、小压力等各种荷载作用,亦容易产生裂缝,造成安全隐患。

上述裂缝均较细微,采用常规的施工方法处理很难取得理想效果。而化学灌浆法在处理这种裂缝时就可大显身手。由于有些化学制剂是液态的,可通过高压注浆压至微细裂缝中,从而达到良好的防渗效果。

4 结语

建筑工程施工中所产生的裂缝一般比较细微,如果在处理裂缝的过程中采用常规的施工方法是很难取得理想的效果,建筑工程中裂缝的产生是潜在的危害,随着时间的推进,裂缝会对建筑物带来不可想象的危害,所以,我们在施工的过程中要重视裂缝的存在,同时要采取有效的措施进行解决。

化学灌浆在建筑施工中处理裂缝问题渗漏问题及补强加固纠偏等现已得到广泛的应用,由于化学制剂大多为液态的,可通过高压注浆法注入细微的裂缝中,从而达到良好的堵漏防渗效果。随着化工业的不断发展,化学灌浆工艺的不断完善,相信以后处理裂缝问题渗漏问题及补强加固纠偏等能达到最理想的效果,明显消除建筑物的安全隐患,延长其使用寿命。

参考文献:

[1]李络,林仿.化学灌浆在砼质量缺陷补强中的应用[J].广州大学学报(自然科学版), 2002(3).

[2]陈华梁, 黄新颜.化学灌浆处理水泥砼路面板底脱空方法[J].西安交通科技, 2006(6).

化学灌浆施工方法范文8

关键词:灌装施工技术水利工程水电工程应用

中图分类号: TV 文献标识码: A 文章编号:

随着我国经济建设脚步的逐渐加快,水利水电工程建设发展的速度也有了很大的提高。但是,目前国内满足水利水电工程专用的地基还不是很多。基础灌浆技术凭借着基础灌浆技术能与地质条件很好的适应的优点,在很大程度上解决了水利工程地基的问题,在整个水利水电工程的施工中,基础灌浆技术占据着重要的位置。正是基于此种认识,要求我们从关系水利工程安全的战略角度来分析研究基础灌浆施工工艺。令人欣慰的是,在目前关于水工工程的诸多研究领域当中,灌浆施工工艺已经成为了重要的研究课题之一。

一、灌浆施工工艺的前期设计准备

灌浆施工工艺的前期设计准备期间,相关技术人员必须要对水利工程当地的水文地质情况、工程地质情况进行认真详细地勘探,了解并掌握当地的水流流速、水质情况、地下水及其补给情况、砂石的分层级配情况、岩石的透水性能、岩溶的分布情况、岩溶填充物情况、软弱夹层情况、地质断层情况、地质破碎带情况、岩层的构造情况、岩石特性等各种指标参数。对水利工程的大坝坝体进行灌浆补强时,了解裂缝情况、洞穴情况以及它们的具体分布情况,如果裂缝和洞穴的分布规模较大,则灌浆孔的孔径、孔深、孔距和排数的确定都需要进行现场的灌浆试验来确定,并据此选择灌浆方法、灌浆材料、质量控制标准、灌浆压力、灌浆顺序以及质量检查标准。对于灌浆压力而言,其确定的科学合理性将直接关系到灌浆的效果,它应该在不抬起或者破坏被灌水工建筑和水工底层的同时,确保灌浆施工具有较高的质量保证。因此,灌浆压力一般需要利用公式进行计算。

二、基础灌浆施工主要技术要求

1、灌浆孔口

灌浆采用孔口封闭,自上而下分段灌浆,孔口管伸入弱风化下部不少于2m,孔口段以上段长按5m划分,孔口管以下第一段段长2m,第二段1m,第三段以下按5m计,终孔段根据实际情况可适当延长段长,最大段长不超过8m。

2、灌浆材料

灌浆材料为525#普通水泥,浆液有普通水泥浆液和湿磨水泥浆液两种。普通水泥浆液有 2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1 等五个比级;湿磨水泥浆液有2:1、1:1.6:1等三个比级。在漏量较小情况灌注湿磨浆液,当压水注入率超过40L/min灌浆10min后注入量超过30L/min灌注普通水泥浆。灌浆的变换标准是:灌浆 300L 或灌浆超过 1h,而灌浆漏量或灌浆压力不改变或改变不显著,变浓一级。

3、灌浆结束标准

灌浆的结束标准是:孔口管以上各段在漏量小0.4L/min,孔口管以下各段在漏量小于1.0L/min,延续90min结束灌浆,且总灌浆时间不小于120min。帷幕灌浆结束后采用1~2MPa压力进行灌后压水检查,合格标准是透水率小于1Lu。

三、基础灌浆施工技术

1、无塞灌浆方法

无塞灌浆原本叫做“自上而下、循环式、不待凝、孔口封闭灌浆法”,其特点在于无塞灌浆技术的运用。即钻一个比帐幕灌浆孔(56mm)大 20mm(76mm)的孔,其孔长为 1.5m~2.5m,不下入原来一套复杂的灌浆塞,而只下入一根钻杆或无缝钢管作为射浆管,以钻杆与于 L 壁之间的孔隙作为循环灌浆的回浆管。其它施灌流程同常规帐幕孔口封闭灌浆法一样。每一段灌浆结束,即可提出钻杆,换上钻具进行下一灌浆段的钻孔与灌浆而不需要待凝。“无塞灌浆技术”大体具备下列优点:①首先,因常规帐幕采用灌浆塞而改良为“无塞”,明显地缩短了试验(施工)时间,提高了工效。以 LI 组为例,采用无塞帐幕灌浆与有塞帐幕灌浆相比较,可缩短近一半工时,而且避免了灌浆塞常出现塞堵不好发生漏水需返工处治的麻烦。②关键是提高了帐幕灌浆质量,对 LI 组试验而言,采用常规帐幕灌浆后压水检查结果虽然达到 m<0.01L(/min·m·m)(即 1Lu),满足了设计要求,但采用无塞灌浆后压水检查结果,已达到m

2、 混凝土裂缝灌浆技术

混凝土裂缝灌浆技术最初是从坝工构筑物开始运用的,以后才引用到建筑工程中来。通过多年来的实际应用,已证明环氧灌浆法修补泥凝土裂缝在技术上是可行的,在经济上也是合理的。这一方法的成功为修补土木建筑工程混凝土裂缝提供了一个新的途径。环氧灌浆法曾先后在北京和全国其他地区得到厂距匝用,应用范围有公用建筑的大梁、工业厂房的吊车梁、公路桥梁、地下铁道涵洞、柑架、小型水坝以及大型体育馆的抗冻地面的修缮等。这种方法在各地应用的过程中又不断得以改进和完善,至今已经成为混凝土构筑物加固和堵漏的一个重要方法。

3、 诱导灌浆技术

在水利水电灌浆工程设计时,根据不同的要求,创造条件设计既能挡住泥土侧压力,又能防渗漏的灌浆帐幕工程;同时设计出控制浆液流动范围,更有效地进行加固的基础加固工程。这就是诱导灌浆技术。广义的诱导灌浆技术还包括电渗化学灌浆等。

4、 工程费用子系统控制

在这个系统中,用最优化分析解决问题,即在本系统的运筹中,施工控制策略要使灌浆的净效益最大,而灌浆和施工控制费用尽可能地小。可以将后者视作是负效益。按照最优化的原则,结合工程分析考虑施工控制工艺和方法,对整个灌浆系统进行科学的管理注意,这里不提负效益最小,而只要求负效益尽可能减少。这是由于在灌浆工程情况下,最优解并不一定是理想的运用方法。假定施工控制的目标为已知,那么,在最优运用的策略下满足施工控制要求,就会使负效益为最小。这个问题可具体表述为:M=F(X)=minmi = 1ΣCi(XiΣ Σ)X∈x,i=1,2,…,m并满足:r设-(rXi)=0 X1i≤Xi≤Xui约束条件:P>P设t>t设非负条件:Xi>0式中M 为灌浆工程费用,即负效益,元;X 为决策变量;C(ixi)为负效益费用函数;xi 为决定负效益分量大小的决策变量;r 设为浆液设计扩散半径,cm;(rxi)为浆液实际扩散半径 cm;Xi1,Xiu 为决策变量xi 的上、下限;P,P 设为施工实际灌浆压力及设计灌浆压力,MPa;t,设t为实际灌浆历时及设计灌浆历时,h。

结语

水利水电施工的工程中针对不同的地质条件下选择不同的基础灌浆技术,因地制宜,选择合适的基础灌浆技术,或是把多种灌浆技术相结合,争取使每种基础灌浆方法在施工的过程中都发挥更大的作用。通过系统的了解并分析灌浆区水文、工程地质条件,对不同地质条件采取相应的钻、灌、洗措施,对帷幕的形成起着重要的作用,且对工期、材料的节约都有重大影响,最终影响到经济效益。灌浆工作虽然以施工为主,但对前期地勘资料不熟悉,如果对灌浆地段的地质条件认识比较清楚,对保证灌浆质量,提高工效及经济效益具有重要意义。

【参考文献】

[1] 王 利,李荣祖,程少荣,郭晓刚,李洪斌.彭水水电站基础灌浆关键技术问题研究.人民长江.2006(1).

化学灌浆施工方法范文9

关键词:土木工程;灌浆方法;技术应用

Abstract: With the rapid development of society, the development of the construction industry is also change rapidly. With the increasing number of infrastructure construction in China, and the construction quality requirements increasing, grouting construction technology has gradually gained popularity in civil engineering construction. This paper made analysis on civil engineering, grouting technology and its application, in order to provide feasible reference for counterparts.

Key words: civil engineering; grouting method; technology application

中图分类号:TU644

引言:灌浆施工技术是近几十年才发展起来的一种新型土木工程施工技术,其原理是通过预先在岩石、土壤或者建筑物中设置的钻孔或灌浆管,再利用灌浆机将一定配比的浆液以一定的压力灌注进地基空隙以及钻孔、灌浆管,从而起到加固作用。

一、土木工程灌浆的材料

工程灌浆材料主要分为无机类和有机类2大类,无机类灌浆材料有单液水泥浆、水泥水玻璃类、粘土类、水玻璃类、水泥粘土类等;有机类灌浆材料则分为丙烯酰胺类、木质素类、 脲醛树脂类、聚氨酯类、环氧树脂类、糠醛树脂类、聚乙烯醇类等类别在实际工程中应用较多的灌浆材料有以下3类:

1.粘土类浆材

粘土类灌浆材料一般选用粘土或者亚粘土,应具有遇水崩解,吸水膨胀,有一定的稳定性,有一定的粘结力等特点。根据灌浆部位不同,灌浆使用的材料要求也不同纯粘土浆的配制很简单,只需将土料经过浸泡、搅拌、筛滤净化后拌和而成。但是,为了提高灌浆效果,很多灌浆都不用纯粘土浆,一般都掺加适当的水泥,这就要控制好水泥的用量粘土类浆材由于其广泛的来源和低廉的成本,得到了较多的应用。但在实际工程中,粘土类浆液保水性强,不易、脱水 ,固结时间长甚至不固结,造成结石强度低等缺陷,从而严重影响灌浆质量。

2. 水泥基浆材

灌浆水泥是以硅酸盐水泥熟料和适量的二水石膏作主料,经磨细后,辅以性能调节剂(如膨胀剂、减水剂、促凝剂等)混合组成。但水泥浆析水性大,稳定性差,注入能力有限,且凝胶时间长,在地下水流速较大的条件下,浆液易受冲刷和稀释,影响注入效果。

3.化学浆材

化学灌浆材料是工业化生产的化学材料,具有如下优良的特点:(1)它是真溶液,不分层,无沉淀;(2)粘度很低,有些浆材粘度甚至接近于水;(3)固化或胶凝时间可人为控制;(4)可用泵灌入裂缝,填充渗漏水,具有原位修复止水结构或单独构建防渗帷幕之功能,特别适用于地下隐蔽工程;(5)固化或胶凝时体积收缩很小;(6)固化物或胶凝体本身不渗水; (7) 固化体或胶凝体耐久性良好但是,化学灌浆材料也具有一定的缺陷,比如具有一定毒性,污染环境,耐久性差;而且,生产成本高,在一定程度上限制了它的使用范围因此,化学浆材使用量较少,一般为修补较小的工程缺陷。

目前灌浆施工所采用的粘土浆材、水泥基浆材和化学浆材分别有着各自的缺点,影响了其适用范围,因而在今后的灌浆施工研究中,应着力于开发复合型的、高效、无毒无害的新型灌浆材料。这种新型的复合浆体材料是灌浆材料发展的趋势之一,无机类复合灌浆材料通过对水泥基浆材进行复合得到性能优良的灌浆材料,并可在水泥基中添加相应的功能材料以调控凝结时间等性能指标,可以很好的解决现有灌浆材料品种的缺陷,达到优良的使用效果,具有更好的发展前景。

二、土木工程灌浆施工方法

目前,灌浆方法很多,其分类也没有一个统一标准,根据灌浆目的可分为加固灌浆和堵水防渗灌浆。一般是按照灌浆工程的地质条件。浆液扩散能力和渗透能力分为如下几类:

1.填充灌浆法。适用于对较大空隙的灌浆,或者地下工程中结构体壁前空后空的灌浆。

2.渗透灌浆法。在不改变地层结构和颗粒排列的原则下,把浆液填充到岩土地层孔隙或裂隙,向地层深处渗透的灌浆方法,都属于这种类型 这种方法常用于砂砾层灌浆

3.压密灌浆法。压密灌浆法适用于粘性土中的灌浆,做法是以较大的压力将浓度较大的浆液灌注进空隙内,使浆液在高压作用下挤进地层。

4.劈裂灌浆法。在低渗透性地层灌浆中,在较高压力作用下,浆液先后克服地层内的初始应力和抗剪抗拉强度,在地层内发生水力劈裂作用,从而破坏和扰动地层结构,使地层内产生一系列裂隙,而原有的孔隙或裂隙则进一步扩展,促进浆液的可灌性和扩散范围增大 这种灌浆方法一般在渗透系数小、颗粒很小的中细、粉砂岩土或淤泥中使用。

5.电动化学灌浆法。电动化学灌浆法的做法是:在施工前在需要加固的地层总按一定的距离将两个电极防止于地层中,将有孔的金属管接到直流电源正极作为灌浆管,将另一端介入电源的负极。接通电源后,灌注压力与电渗方向相同,孔隙中的水流向负极,而孔隙就形成了灌注通道,浆液便可流入地层。

三、土木工程灌浆施工技术要求

灌浆工艺复杂多变,根据采用灌浆方法的不同而不同,灌浆参数则是影响灌浆效果的最重要因素之一,而且灌浆参数的确定一直是灌浆技术和灌浆效果研究的一个主要方向。

1.灌浆压力:灌浆压力是浆液在地层中扩散的动力,它直接影响灌浆加固或防渗效果,但是灌浆压力受地层条件。浅部灌浆比深部地层灌浆压力要小;渗透系数大比渗透系数小的地层灌浆压力要小。

2.扩散半径或有效扩散距离:浆液扩散半径或有效扩散距离决定灌浆工程量和工程进度,它随着地层渗透系数、裂隙开度、灌浆压力注入时间的增加而增大,随着浆液浓度和粘度的增加而减小、扩散半径或有效扩散距离可用一些理论公式,结合类似工程经验进行估算,但是由于涉及因素太多,所以一般通过工程试验确定。

3.凝固时间:浆液凝固时间是浆液本身的特性,有时因为工程的不同需要,在浆液中加人适量的速凝剂、早强剂、塑化剂、分散剂、膨胀剂等外加剂来调节凝固时间或改善浆液其他性能。一般对理想浆液的要求是:(1)浆液的初始粘度要低,流动性好,可注性强,能渗透到细小的裂隙或孔隙内 (2)凝胶时间可以在几秒至数小时范围内任意调整,并能准确控制 (3)稳定性好,在常温常压下能较长时间的存放,且存放不易受温度湿度变化的影响(4)无毒、无臭、不污染环境,对人体无害,属非易燃易爆品 (5)浆液对注浆设备、管道、混凝土结构物等无腐蚀性,并容易清洗 (6)浆液固化时无收缩现象,固化后与岩体、混凝土等有一定的粘结力 (7)结石体具有一定的抗压、抗拉强度,抗渗性好,抗冲刷及耐老化性能好 (8)原材料来源丰富,价格便宜 (9)配制方便,操作简单。

四、结束语

随着建筑事业的不断发展,人们对建筑物安全性能的要求逐渐提高,一些新的建筑物为了提升其强度和耐久性需要采取合理的加固措施,而老旧的建筑物为了维持其强度,修补已出现的裂缝空袭,也需要采取加固措施,可见灌浆施工的应用前景和应用领域都十分广阔。

参考文献:

[1]何品良.浅谈灌浆施工技术控制[J].建筑・建材・装饰.2009,10(3):122-126.

[2]孙敏.刍议土木工程灌浆方法与施工技术[J].中国新技术新产品.2011(15):49.

[3]任兴华.帷幕灌浆技术在某工程中的应用[J].中国新技术新产品.2010(19):115.