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化学灌浆施工方法8篇

时间:2023-11-23 10:53:21

化学灌浆施工方法

化学灌浆施工方法篇1

关键词:混凝土裂缝、化学灌浆、施工参数优选

中图分类号:TV543+.2文献标识码:A

1概况

混凝土工程施工期裂缝是难于避免的,如何对发生的裂缝进行处理?本文就我局承建的大型混凝土工程施工期裂缝调查和处理施工经验简介如下,供参考。

混凝土裂缝的调查

在清理净的混凝土表面上,首先进行表面裂缝的普查,对深度、宽度详查,方法是在裂缝的外侧用手风钻造斜孔并穿过裂缝,裂缝表面涂抹肥皂水,而后向孔内压风、水观查裂缝表面肥皂水的动态变化,判定裂缝的深度。裂缝宽用塞尺进行测量。

3裂缝的处理

实践证明:对不同特性的裂缝,均可用化学灌浆的方法进行处理。

3.1化灌浆材的选用

选取环氧浆材系列。根据化灌试验现场情况,选用三种配比的环氧浆材见表1,浆材性能见表2。

表1 化灌试验浆材配比(重量比)

表2浆材性能(20℃)

3.2制浆工艺

预先将环氧树脂A、稀释剂C,按配比互溶搅拌均匀制成基液。灌浆过程中,根据灌浆需求量,将固化剂B缓慢注入基液,边注入边搅拌,控制注入速度,浆液温度在30℃以下,同时加入表面活性剂混合均匀,放入储浆桶,通过自动化灌浆泵进行灌注。

3.3 生产性试验施工工艺

3.3.1 试验目的

(1) 了解混凝土经过化学灌浆后,开裂混凝土的物理力学性状的可提高程度;

(2) 验证灌浆工艺,详细了解混凝土裂缝的可灌性以及各项灌浆参数;

(3) 通过试验对混凝土性状、可灌性、波速变化、透水性及力学强度的改变等,论证砼化学灌浆的可行性,为优化设计、简化施工工艺,降低工程造价提供依据。

3.3.2试验区域的选择

试验区域选择在裂缝宽度较大,处理难度较大的部位进行,挑选原透水率较大且裂缝密集的区域作为化灌试验区。试验孔孔距1.0m,孔深1.0m,垂直钻孔。化灌试验区孔位布置与裂隙相对位置如图1:

图1化学灌浆试验布置孔图

3.3.3试验施工顺序

试验分二序施工,先施工1序1#、2#孔,再施工2序3#孔。试验孔施工完毕后24h后进行检查孔钻孔取芯、压水试验。

3.3.4环氧浆材灌浆工艺

环氧浆材化灌试验施工,采用孔口封闭填压式灌浆的施工工艺,采用“置换和压力封孔法”进行灌浆封孔。 环氧灌浆材料试验段长控制标准为1.0m(孔距:1.0m、孔径:Ф35),灌浆最高压力采用0.2MPa。

结束标准:原则上达到吸浆量

3.4施工方法及施工技术要求

3.4.1化学灌浆孔布置

根据裂缝现场调查情况,布设化灌孔,化灌孔孔距1.0 m,孔深接近于裂缝深度,钻孔垂直,部分裂缝有偏角的钻孔角度75°。

3.4.2钻孔

(1)化学灌浆孔孔径为φ35。

(2)用手持式风钻钻进,试验孔检查孔采用金刚石钻头回转取芯钻进。

(3)灌浆孔在各段钻孔结束后均进行钻孔冲洗。

(4)所有试验孔的检查孔进行全孔取芯,并进行取芯描述。

3.4.3压水

(1)化学灌浆孔灌前进行20min简易压水,简易压水可结合钻孔裂隙冲洗进行。

(2)压水方法采用单点法,压水压力为0.15MPa。

(3)压水采用孔内阻塞器压水。

3.4.4压力封孔

灌浆结束后,采用“置换和压力封孔法”进行灌浆封孔,封孔浆液采用水灰比0.5:1改性水泥浆,封孔压力为0.2MPa。

3.4.5化学灌浆

化学灌浆孔采用孔口封闭。压水试验时确定渗漏量(Q)、封闭阻塞效果及预估灌浆量。

(1)为保证化学灌浆质量,在化学裂缝灌浆前,首先在裂缝与混凝土分缝处用钻机钻孔到混凝土与基岩接触面,灌注水泥砂浆,将裂缝两端封闭。

(2)分批配制浆液。

(3)灌浆泵和灌浆孔口处安设压力表。压力表与管路之间装设隔浆装置,以防浆液进入压力表。

(4)灌浆开始时,利用环氧树脂浆液的憎水性、比重较水大的特点,采取纯压式灌注。

(5)灌浆开始时关闭孔口回浆阀门。在灌浆过程中根据灌浆需要,由施工技术员确定打开孔口回浆阀,排水(气)。逐步升至设计压力。正常情况下,灌注作业连续进行,以利充填密实和节约浆材。

(6)射浆管采用塑料管,射浆管头部加工成长约50cm的花管。灌浆过程中,射浆管插入到孔底,同时保持吸浆管口置于盛浆设备液面以下,以免灌浆时吸入空气。

(7)灌浆结束标准:注入率小于0.01L/min,即可结束。结束后分两个阶段待凝,第一阶段为有压待凝,即以灌浆结束时的压力开始屏浆,第二阶段为无压待凝,即取出灌浆管和阻塞器后,进行无压待凝。

3.4.6表面裂缝处理

采用风镐配合人工沿裂缝对称凿宽20cm的深5cm的U型槽,并注意不破坏整体砼。U型槽首先用高压水冲洗,然后用高压风吹净槽内积水,再用干棉纱擦干。

在槽内连续嵌填适量蓬松麻丝,并注意不要堵塞预留的灌浆管口,然后用环氧砂浆回填封缝。

3.5特殊情况处理

灌浆过程中,对于相邻的钻孔进行观测,如发现有串浆现象,及时降压观察分析原因后,采取相应的措施处理。如吸浆量较大,且长时间内不能减少,超出受灌范围,可采取降低灌浆压力,缩短浆液凝固时间、增大浆液粘度、使用间歇灌浆或定量灌浆等方法处理。

灌浆过程中,如浆液温升过高(化学浆液超过30℃),出现暴聚征兆,立即调换新浆,必要时,采取冲洗设备和管路,然后再继续灌浆作业的施工措施。

配比1浆液配制后超过8h,配比2、3浆液配制后超过10h,则将未灌入的浆材废弃或根据浆液粘度增长的情况用于其他孔的孔容置换。

3.6裂缝处理的效果分析

检查孔采用手持式回转钻机进行造孔,同时取芯,孔径为φ56mm,距裂缝约10㎝处打斜孔,孔深根据裂缝深度确定,分别为0.5m、1.0 m。

4 结语

混凝土局部裂缝进行化学灌浆补强、处理措施科学可靠,处理效果良好;根据钻孔检查,发现混凝土裂缝中已充填满了灌入的化学浆材,在压浆试验后发现在0.2Mpa的压力下10min内的注入量均小于1ml,裂缝灌浆处理达到设计要求。根椐观测结果,裂缝开度无显著变化。

化学灌浆施工方法篇2

关键词:水利水电;工程;坝体;化学灌浆;加固

当前科学技术的不断进步,有效的推动了水利水电工程事业的发展。在水利水电工程中,通常采用的坝体结构为混凝土或是以土石为主要原料的结构。这两种类型的坝体结构虽然在使用初期具体有一定的优越性,但是随着时间的推移,也会出现裂缝的情况,这就会严重影响到坝体的安全性,不利于水力发电事业的进一步发展。同时,维护的费用也是一笔巨大的开支,为了有效的避免上述问题的出现,就要在坝体建设初期开展加固的措施,采用化学灌浆的加固方法具有显著的效果。

1 混凝土坝体裂缝对水利水电工程的影响

在现在水利水电工程中,水利水电坝体作为重要的组成部分受到了相关部门的重视,坝体的质量与水利水电工程的质量具体有息息相关的联系,如果不进行加固的措施,那么坝体在长期使用的过程中就会产生裂缝,严重影响到坝体的使用寿命。造成这一问题的主要原因就是坝体的主要施工材料为混凝土,虽然混凝土具有较高的性价比,但是在长期的使用过程中受到环境的影响较大,经常会出现腐蚀的情况,有时还会产生炭化,这是混凝土自身的特点造成的,因此,施工人员有必要在进行坝体施工的过程中对其进行加固处理,进一步强化坝体的结构,这样外界环境对坝体的影响就会降到最低,有效的提高了坝体的强度,延长使用寿命。水利工程部门要针对这一问题引起相应的重视,采取切实可行的方式对水利坝体进行加固。

2 水电站工程混凝土坝体的化学灌浆加固

经过相关实验的验证,采用化学灌浆的方式对坝体进行加固,具有较好的效果,同时还能有效的控制水利工程的质量,下面我们就对化学灌浆的加固方式进行具体的论述。

2.1 概述

化学灌浆的加固方式是一种最新推出的方法,该方法能够有效的避免混凝土结构表面产生裂缝,无论是是在何种环境中,都具有理想的效果,促进水利工程的质量向前迈进。这一方法主要适用于两种情况,其一是在深层裂缝的加固中,其二是对贯穿裂缝进行有效的修补。裂缝也分为两类,一种是死缝,一种是活缝,不同的缝隙具体有不同的处理方法,采用的材料也各不相同。前者主要应用到的材料为水泥或是溶水性强的浆材,而后者主要采用的材料为弹性聚氨酯浆材。在施工的过程中,对水利坝体的具体情况进行考察是十分必要的,经过详细的分析以及综合的论证,制定出施工方案。然后在水利坝体上钻孔打眼,将灌浆管埋放在灌浆孔中,事先要将内部进行清理,防止颗粒灰尘等落入浆材中,影响灌浆的质量。灌浆前确保水压符合施工的要求,完成灌浆后及时的将灌浆孔进行封堵。

2.2 化学灌浆材料与使用注意事项

当前,在水利坝体的加固处理过程中,化学灌浆出现的次数越来越频繁,但是针对不同的情况,施工人员采用的浆液也具有不同的种类。主要分为两种,一种是环氧浆液,一种是丙凝浆液。前者以环氧树脂为主要的成分,而后者的主要成分为丙烯酰胺。环氧浆液的主要优势在于具有较强的可灌性以及渗透性,养护的时间也较短,丙凝浆液主要在细微的裂缝中使用,同样具有较强的可灌性,同时,还具有较强的抗挤力,受到施工人员的青睐。在选用这两种浆液时,首先要观察水利坝体中出现的裂缝属于何种程度,如果程度不深,宽度较小,建议采用环氧浆液进行处理,相反的,如果宽度较大,那么可以采用两种方法同时进行的方式,先进行丙凝浆液的灌注,再将环氧浆液灌注其中。值得注意的是,采用任何一种浆液,都应该确保施工环境的温度在12℃~16℃之间。

2.3 具体施工

在进行化学灌浆施工的过程中,裂缝清洗是首要的工作,主要是将裂缝表面的杂质清理干净,有些裂缝处还存在混凝土的钙化物质,这些杂质如果不得到及时的清理,会影响灌浆的质量。在清理时,可以采用高压水枪进行清洗,或是使用钢刷将裂缝表面的杂质清除掉。紧接着就可以开展化学灌浆了,这期间要保证充分与裂缝中的砂石进行结合,确保灌浆的完整性。待完成灌浆后,将表面封堵起来。完成灌浆后,还要将表面清理干净,在裂缝的两端分别打孔,将钢筋穿插其中,最后拉紧两端的坝体。

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。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。

结束语

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。水利水电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]龚冬艳.刍议某水库填灌浆加固处理技术[J].经营管理者,2009(15).

[2]潘仁友.聚氨酯化学灌浆在姚江大闸闸墩沉降缝处理中的应用[J].小水电,2012(1).

化学灌浆施工方法篇3

【关键词】土木工程;灌浆施工;材料;技术

中图分类号:TV5文献标识码:A文章编号:1006-0278(2012)05-198-01

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、土木工程灌浆材料

按主要成分的不同可将灌浆施工的浆材分为以下几种:

(一)粘土浆材

粘土浆材往往选用粘土或者亚粘土,具有遇水崩解,吸水膨胀的性质,稳定性、粘结力较好。灌浆部位不同 , 灌浆使用的材料要求也不同纯粘土浆配置起来很简单,只需将土料经过浸泡、搅拌、筛滤净化后拌和而成。而为了保证灌浆效果,很少采用纯粘土浆材,一般要掺入水泥,拌制时要控制好水泥的用量。

(二)水泥基浆材

灌浆水泥一般是以硅酸盐水泥熟料以及适量的二水石膏作为主料 ,经过细细研磨,再辅以性能调节剂混合组成。而水泥基浆的稳定性不好、注入能力有限,容易受水的冲刷而稀释,因而影响了注入效果。

(三)化学浆材

化学浆材的有点包括:1.不分层,无沉淀;2.粘度非常低;3.固化或胶凝时间可以人为控制;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的施工;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。

但与此同时,化学浆材也具有毒性高、经济性差、耐久性差的缺点,因而化学浆材一般被用于工程缺陷的修补。

二、灌浆技术施工要求

(一)灌浆压力

灌浆压力直接影响着灌浆施工的效果,灌浆压力受浆材、灌浆方法和地层条件等因素的影响,因而灌浆压力的确定应结合具体施工条件而定。一般的,水泥灌浆压力硬币化学灌浆压力大;深部灌浆压力要比浅部灌浆压力大;渗透系数小的地层要比渗透系数大的地层灌浆压力大。

(二)扩散半径

灌浆施工过程中,浆液的扩散速度直接决定着灌浆施工的质量与进度。

扩散半径与渗透系数、裂隙开度、注入时间、灌浆压力、浆液浓度等因素有关,虽然有一些关于扩散半径的理论公式,但由于实际施工中影响因素太多,一般需要由试验确定。

(三)凝固时间

凝固时间由灌浆材料本身的性质决定,不同条件下的灌浆施工所适合的凝固时间不同,为了调整凝固时间可在浆材中加入速凝剂、分散剂、塑化剂、早强剂等我外加剂来调节浆液的性能从而调整凝固时间。对浆液的要求包括:1.无毒无害,费易燃易爆物品;2.流动性好,可关注性强;3.浆液的凝固时间可自由准确控制;4.浆液对灌浆设备等无腐蚀,易冲洗;5.浆液稳定性好,不易变质,可在常温、潮湿环境下保持本身性质;6.与岩体有着良好的粘结力,凝固时无收缩;7.强度较高,抗冲刷、抗渗性能良好;8.价格实惠经济性强;9.操作简单方便。

三、土木工程灌浆施工方法

前常用的土木工程灌浆施工方法包括以下几种:

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。渗透灌浆法常被用于砂砾层的灌浆施工,渗透灌浆法是在不改变地层结构的基础上,将灌浆材料关注到空隙内。

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。劈裂灌浆法适用于颗粒较为细小的粉砂岩土或淤泥中。劈裂灌浆法是以较高的灌注压力,使浆液克服地层中的初始应力再使其克服抗剪抗拉强度,从而在地层中与水发生劈裂作用,进而破坏原有的地层结构,使地层内产生缝隙,或者使地层内原有的缝隙扩大,促使浆液进一步扩散。

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。

四、总结

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。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,而考虑到工程的经济效益,提升灌浆材料的经济性也十分重要。

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.

化学灌浆施工方法篇4

关键字:灌浆法桥梁隧道

中图分类号:U445.55+2文献标识码: A 文章编号:

在建筑工程领域,灌浆法的应用是十分的广泛的,灌浆法的施工方法也因为不同的要求和工程情况而变化,虽然我国还没有统一的灌浆法执行标准,但从灌浆法的目的来看,大致分为堵水防漏和地质加固两种。而灌浆的材料,目前来说可以主要分为三种,分别为水泥材料、化学材料以及粘土材料。每种材料都有着自己的优势和缺陷,这也在一定的范围内限制了灌浆法的使用,所以工程施工要分析实际情况,选择合适的灌浆材料,遵循灌浆的原则和操作规范,掌握灌浆需要注意的要素和需要控制的因素,保证工程质量造福于人民。

一、工程灌浆的方法和应用领域

(一)填充灌浆法

填充灌浆法目前主要的应用领域为桥梁工程。填充灌浆适用于地质坍塌所导致的大裂缝,诸如地下溶洞或桥梁施工后负荷过重导致的坍塌。

(二)渗透灌浆法

渗透灌浆法主要应用于隧道侧壁维修和桥梁地基加固等领域。施工方法是采取渗透的方式,将浆液送到空隙裂缝或岩土地层,最终达到固定整体,增加岩土层强度的目的。

(三)压密灌浆法

压密灌浆法主要的适用领域为隧道施工。压密灌浆法采用高压注射的方式,将大浓度浆液送到岩缝,浆液在灌浆压力下被直接的挤入到岩缝之中,最终凝固。采取此类方法的浆液一般呈现条形状胶结层或脉状形态。

(四)电动化学灌浆法

电动化学灌浆法被广泛的应用于桥梁基础加固领域。电动化学灌浆法采用的是电渗形成通道的方法,将需加固的岩层分正负两极插入底层,正极接入金属管用于灌浆,并和电源正极相连。另一端则接入电源负极,保持电渗方向与注入压力一致,通过电渗作用形成渗浆通道,并使浆液作用于底层形成结层。

二、工程灌浆注意要素

工程灌浆形式要以施工情况来定,不同的情况,选择的施工方法和施工材料都是不一样的。想要控制灌浆的质量,需要遵循灌浆的技术要求,掌握好灌浆参数。控制好灌浆的参数有利于提高灌浆效率,保证工程质量。

(一)灌浆压力

灌浆压力属于浆液在地层中运动的主要动力,直接的影响着防渗效果或加固效果。而灌浆压力则受很多方面的影响,比如说地层条件、灌浆材料、灌浆方法等因素。确定灌浆压力,要综合考虑工程的实际情况,在比较分析后发现,化学灌浆较之水泥灌浆所需要的压力要小,深层灌浆要比浅层灌浆所需要的压力大。

(二)浆液扩散半径及有效距离

浆液的扩散半径及有效距离要直接的影响着工程的进度和工程造价的问题。要充分分析渗透参数、裂缝深度以及灌浆压力和灌浆时间,控制好浆液的扩散半径和有效距离。

(三)凝固时间

浆液的凝固时间因选择不同材料的浆液而花费的时间有所不同,根据工程所需要的强度和时间问题,浆液之中一般会加入一些早强剂、膨胀剂、分散剂等对凝固时间进行控制和调整,凝固的时间可以通过计算精确至小时甚至到秒的范围。

三、隧道灌浆的要求及操作规范

明白了灌浆的方式以及需要注意的要素,现在就针对隧道的灌浆工程来分析灌浆的基本要求和操作规范。

(一)在进行隧道衬砌部位灌浆时,需要先采取回填灌浆工序,之后采取针对围岩加固的灌浆工序。

(二)如施工部位中需要进行高压固结灌浆或帷幕灌浆情况,应该在回填灌浆工序完成之后进行,防渗帷幕更是要分层搭设,之后进行垂直帷幕搭设。不能因为抢进度而忽视了工序的先后次序,否则容易造成材料的浪费,甚至会埋下事故的隐患。

(三)隧道中采用钢板衬砌的,需要在混凝土浇灌之后进行钢板衬砌,在钢板衬砌之后还需要在钢板上预留出灌浆作业的空洞。

(四)衬砌混凝土强度在70%之后才可以进行围岩与混凝土衬砌之间的回填,一般混凝土衬砌施工后14d之后进行,如果工期紧张可以在衬砌混凝土中加入早强剂,缩短混凝土强度所需要的时间。

四、特殊情况处理方法

(一)灌浆中断

隧洞回填灌浆孔多为空口朝下,在灌浆过程中如果发生中断,将会让正在灌浆的孔以及以及排浆的孔出现堵塞问题。一般要在灌浆之前做好充足的准备,防止灌浆出现中断现象。如出现中断时间不长,则力争半小时内恢复灌浆,如时间较长,则需要进行扫孔,恢复之后才可以重新灌浆。

(二)漏浆情况

出现漏浆,要及时的采取相对应的措施,比如说嵌缝、加浓浆液、降低压力,或是进行表面封堵、间隔灌浆等方法。

(三)注入率增大

在注入灌浆之前,都有着精确的计算,需要多少的材料会在一定的范围内,如果在灌浆过程中出现注入率增大,或是吸浆幅度远远超过预期,则可能是混凝土衬砌出现裂缝或变形,应停止灌浆并查明原因,恢复灌浆后要低压慢速进行。

五、灌浆收尾与封孔

在设计好的灌浆压力之下,在灌浆孔停止吸浆之后十分钟便可以结束灌浆作业,结束灌浆时应先关闭孔口闸门然后拆除管路,这样是为了防止浆液倒流。之后需要进行封孔作业,有的孔需要进行回填灌浆加固后进行封孔。

六、桥梁灌浆的施工工艺

说完了隧道灌浆的问题,再简单的介绍下桥梁灌浆的工艺。桥梁灌浆需要控制好强度,选择好区域段作为施工,一般都选择在墩台四周。桥梁浆液的配置也因工程要求不同而采用不同的标准,一般的桥梁灌浆都会进行以下的施工工艺。

桥梁灌浆施工工艺:成孔安置灌浆管并封堵空口搅浆、灌浆待凝封口。桥梁采用灌浆工艺加固技术可以很好的解决桥梁墩台裂缝问题。

七、结语

无论是桥梁还是隧道施工中,灌浆法都发挥着重要的作用,随着社会的发展,交通运输业在中国大地上迅速的发展,桥梁和隧道在生活中的作用更是得到了彰显,抓紧工程质量,保证工程安全,灌浆法的作用不可或缺。灌浆法的材料也在进行改进,其中通过无机复合性材料和水泥基浆材料进行整合配置得到了新型灌浆材料。这种材料价格低、抗渗透效果好、强度高,而且无毒害副作用,相信在不久的将来,这种材料会得到发展和推广,更好的造福于社会。

参考文献:

[1] 梁冠文.解析灌浆法在桥梁隧道施工技术中的应用[J].建材与装饰,2012,(26):149-150.

化学灌浆施工方法篇5

摘要:岩溶地区导流围堰由于下伏砂砾石层富含不规则的大直径孤石、块石,加上围堰需要在动水环境下灌浆防渗。使得很多围堰防渗施工方法难以满足要求或灌浆工程量较大。另外,动水流环境下灌浆施工,灌浆过程中出现串浆、冒浆问题也是目前灌浆技术无法解决的难题。本控制性灌浆技术就是在帷幕灌浆原理基础上,在灌浆浆液中掺加化学外加剂和堵漏固体物质,利用堵漏固体物质迅速堵塞动水流通道,添加化学外加剂的水泥浆在20~30秒的内迅速凝固的原理,从而达到围堰的防渗和控制灌浆用量目的的方法。它成功不仅成功解决了岩溶地区富含大直径孤石、块石的围堰动水流环境下防渗处理和灌浆过程中出现的串浆、冒浆难题,而且对灌浆工程量进行了有计划控制,节约了工程成本。

1工程施工背景

1.1工程概况

贵州石阡花山水库工程位于贵州省东部铜仁地区石阡县,长江流域乌江一级支流余庆河下游河段。该工程由水库大坝、灌区渠系建筑物及附属厂房组成。首部枢纽为砌石拱坝,非溢流坝顶高程为509.84m,坝顶最大弧长118.409m。最大坝高60.84m。发电厂房装机台数2台,单机容量5MW。灌溉区分布在河坝乡和乐桥乡境内,耕地面积31342亩,其中田18543亩、土12789亩。

大坝上游围堰为坝体上游约60m的导流洞进口,围堰底部高程为EL478.63m,顶宽为4.5m,围堰长为64.06m,围堰高位近9m,围堰为土石不过水枯期围堰,堰体采用土石填筑,中间黏土心墙防渗,底部采用高喷灌浆防渗。下游围堰距离大坝基坑下游约60m,结构形式同上游围堰,堰顶高程为EL472.28m,围堰长度为65m。上下游围堰所处河谷为基本为不对称“V”型河谷。上游围堰左岸为夜郎组第三段(T1y3)的泥页岩夹泥灰岩、泥质灰岩,坡度为35°~45°。右岸为第一段第一层( T1m1-1 )的中厚层灰岩,坡度为45°~60°。河床为冲洪积砂卵砾石层,河流靠右岸,冲刷较深,砂卵砾石层厚7~15m,局部有大、中块孤石架空,透水性强,强风化层厚3~6m。下游围堰基岩均为主要为茅草铺组第一段第二层( T1m1-2 )的薄至中厚层灰岩,左岸近似垂直,右岸坡度为45°~65°。河床为冲洪积砂卵砾石层,河流靠右岸,冲刷较深,砂卵砾石层厚7~15m,局部有大、中块孤石架空,透水性强。

1.2施工背景

本工程围堰设计对下伏砂砾石层采用高喷灌浆防渗处理。考虑到围堰下伏砂砾石层均发育大、小不均孤石,大的孤石直径超过1.5m,高喷灌浆处理难以满足要求,其他类似工程也有很多高喷灌浆处理失败的教训。加上本工程导流围堰为枯期围堰,大坝必须在一个枯水期完成围堰填筑闭气、基坑开挖后坝体混凝土浇筑出水面的诸多工程施工任务。由于该大坝需要进行20多米的基坑开挖和坝体混凝土浇筑,经过初步计算基坑开挖工程量约35000m3,大坝混凝土浇筑约20000m3。施工工程量较大,施工工期较短、任务重。为了确保大坝“下得去、上得来”,围堰施工成为关键。如果围堰施工失败,就意味着在第二年汛期前坝体无法浇筑出水面,会出现二次围堰和基坑开挖的可能,工程总工期可能会延误一年完工。

经过对洪家渡电站及天生桥中山包水电站等围堰控制性灌浆成功经验的考察和评估,最后决定本工程围堰采用控制性灌浆技术进行防渗。另外,为了解决动水灌浆问题,要求在灌浆浆液里面再增加一种物质,即锯木削,作为浆液的固体堵漏材料,对水流通道进行堵塞。

2控制性灌浆技术防渗机理

2.1控制性灌浆防渗机理

控制性灌浆防渗机理和帷幕灌浆机理基本相同,主要利用水泥浆液的渗透和扩散机理。不同的是控制性灌浆从灌浆可控性出发,结合流体和固体的受力特征,应用水泥浆液加化学外加剂后迅速失去流动性而变成凝固体的特性,在灌浆浆液中增加化学外加剂和堵漏物质,及时堵塞流水通道,及时凝结,从而到达控制浆液扩散半径,浆液渗漏的目的。水泥浆液加化学外加剂后能将水泥浆液的凝固时间控制在20-30秒内。

2.2控制性灌浆和普通灌浆的区别

在土石围堰体内布设防渗帷幕,选用控制性水泥灌浆防渗帷幕或常规水泥灌浆防渗帷幕,其施灌方法及技术参数的控制和选择都是一定的区别,主要的区别为: 首先,灌浆方法不同。常规水泥灌浆一般为单液灌浆系统,用单泵灌注,而控制性水泥灌浆帷幕必须用双液灌浆装置,必须有专用泵。用双液灌浆方法灌注化学控制液,以控制灌入的水泥浆液达一定的凝胶时间。 其二,普通灌浆会出现串浆、冒浆,在动水条件下无法施工,而控制性灌浆可以在动水下施工,施工过程中不会出现串浆、冒浆现象。常规水泥灌浆遇到动水后水流的稀释后,会顺水流流向下游,无法达到灌浆防渗的效果。而控制性灌浆浆液中由于添加了水玻璃和锯木削,遇到水流通道后锯木削会立即堵塞流水通道,水泥浆液加化学外加剂后能在20-30秒内迅速凝固,对水流通道进行封堵,不会出现被水流稀释顺水流走的现象。同时由于水泥浆中掺加速凝剂水玻璃,浆液扩散到一定范围后立即凝固,不会出现串浆、冒浆的现象。

其三,灌浆结束标准要求有区别。常规水泥灌浆帷幕的结束标准为达到设计要求最大灌浆压力后进浆量必须小于某一值(例0.4 L/min)再稳定30 min,即结束标准必须满足最大灌浆压力值、进浆量小于某值、稳定时间三个条件的标准。而控制性水泥灌浆只需满足达到最大压力值后,累计灌入的浆液总量达计划要求浆液量后就可结束,没有进浆率和稳定时间的要求。 其四,按水泥灌浆规范,常规水泥灌浆要求有一定的压重和混凝土盖板,灌浆最好在静水(即没有地下水流动)条件下进行。而控制性水泥灌浆帷幕只要有1.O m左右的孔口管,不需混凝土盖板,灌浆时对流动水也没有要求,因为加入的堵漏物质认及时堵塞流水通道。

3主要施工程序和施工方法

3.1控制性灌浆施工设计及孔位布置

上、下游围堰控制性水泥灌浆防渗施工范围原则上按照原设计高喷板墙的施工范围,单排孔布置,孔距1.0m,孔深至基岩0.5m。

施工后期如果出现渗漏,在渗漏部位渗水上游距离原灌浆轴线0.60m距离处布再置一段灌浆孔,孔距、孔深原根据现场实际情况决定。

3.2施工程序

控制性水泥灌浆防渗帷幕施工主要工序分为以下三个步骤,即:①第一次全面标准灌注;②局部加强,防渗处理;③质量检查。

第一次标准灌注采用双液灌浆系统将水泥浓浆、锯木削和水玻璃按预定比例配比、预定压力对土石围堰体灌入控制浆液量。灌注应分序进行,先进行I序孔,后进行II序孔加密的原则进行灌注。

每一灌浆孔,均自上而下分段钻灌。钻灌分段无定量要求,条件好的可以进行全孔一次性灌注,主要视钻孔情况而定:

(1)钻孔一旦出现孔内不返水,或有严重塌孔问题,则立即停止钻孔进行灌浆;

(2)钻孔返水出现塌孔问题,或有小范围塌孔现象,但灌浆段长已超过1.0m的,则一般控制在2.5~3.0m;

(3)碰到细砂层,要求尽可能的加大钻孔冲洗,尽可能的把细砂从孔内冲洗出孔外,控制段长一般不超过1.0m。

第一标准灌注施工完毕后,根据围堰渗漏水情况,有针对性的局部进行加强和防渗堵漏。原则上加强和防渗灌浆以低压灌浆为主,灌注l:1纯水泥浆或加入化学控制液。但是当渗漏量加大时应增大锯木削和水玻璃的掺加量。

第三步为质量检查,质量检查主要通过钻孔压水试验,控制标准为防压水检查标准为≤5Lu。

3.3施工工艺及施工方法

围堰控制性水泥灌浆防渗工程工序施工工艺流程为:定帷幕轴线放孔位固定钻机φ110mm钻孔并镶1.5m深的孔口管下一段次钻孔按计划浆液量控制进行双液灌浆终孔灌浆全孔段重复灌浆封孔结束。

钻孔采用XY-100地质钻机(深度10m以内的孔)、偏心潜孔钻(深度大于8m的孔),配用合金钻头和偏心潜孔锤进行。

控制性水泥灌浆选用双液灌浆系统,大泵灌水泥浆液,小泵灌化学控制液,两种浆液视不同情况或在孔内、或在地层内混合,水泥浆液配比全部选为0.8:1。

为了堵塞动水流通道,在浆液中加入锯木削作为固体堵漏材料。锯木削主要从锯木场购买,锯木削掺加方法同水泥浆液中加入细砂方法相同,加入前先进行筛选,将大的木削、木块及其他杂物筛除。锯木削直接掺加到水泥浆液内,和水泥浆液一起搅拌制浆。掺加的量视现场情况而定,最大量掺加,掺加量为保证灌浆管道不堵管为止。

水泥为P.O 32.5普通硅酸盐水泥,加灌化学控制液数量和时机视孔内升压情况和进浆量变化情况而定。

灌浆压力以控制水泥灌浆泵的机身压力表读数为准,一般I序孔控制在0.3~0.6MPa范围。Ⅱ序孔控制在0.5~0.8a范围,Ⅱ序孔的终孔段或全孔段重复灌浆控制压力在0.7~0.8MPa。当某些孔段出现升高压力有困难时,必须采取有效措施并加大化学控制液的掺加力度。

灌入浆液量以控制灌入计划浆液量为主,孔距为1.0m,第一排孔控制I序孔的平均灌入浆液量为800L/m,Ⅱ序孔的平均灌入量为600L/m。对于第二排局部加强孔,考虑排距较小,相对控制灌入的计划量也相应减少,一般为第一排孔的50%,并视实际孔内情况作具体及局部调整。

灌浆结束条件:达到要求计划浆液量和要求灌浆压力后即可结束灌浆。

4施工检查及效果分析

施工质量按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL2001)的有关要求进行,设计的压水检查标准为≤5Lu,检查孔数量为灌浆总量的10%左右。根据上游围堰64m,下游围堰65m,孔距为1m,上下游围堰分别选取7个孔的压水试验检查。 通过对上、下游围堰钻孔压水试验检查,钻孔均无返水现象,压水试验均满足设计要求,质量合格。后来通过基坑开挖围堰渗漏情况分析,抽排工作量明显减少,强有力的证明了围堰帷幕防渗效果明显,控制性灌浆技术可行。从施工进度上,上下游围堰2400余米防渗灌浆在15天内完成,比计划工期提前近10天,加快了施工进度,缩短了围堰施工工期。

5结 语

控制性水泥灌浆工艺是一门新兴的灌浆工艺,它从灌浆的可控性出发,结合流体和固体的受力特征,应用水泥浆液加化学外加剂后迅速失去流动性而变成凝固体的特性和掺加固体堵漏物质迅速封堵流水通道,从而形成的一种新的灌浆工艺构思和施工措施。通过本工程的实践应用,它成功地解决了围堰体下伏砂砾石层中富含孤石、块石的围堰防渗施工以及普通灌浆中无法解决的动水灌浆、串冒浆和灌浆量控制的问题。

本人衷心希望控制性灌浆技术通过本工程的实践,能对其他类似工程的施工有所帮助和启迪,同时,由于本人知识、水平有限,不妥之处往各位多多包涵和指教。

作者简介:

吴源魁(1981~),男, 贵州省麻江县人 ,助理工程师,从事水利水电工程现场施工管理工作;

田维成(1971~),男, 贵州省余庆县人 ,高级工程师,从事水利水电工程现场施工管理工作。

参考文献:

1、杨森浩、秦铎、赵总旭, 控制性水泥灌浆工艺在围堰防渗工程中的应用[J],《人民长江》2004年第七期;

2、武新波,浅谈高压旋喷桩施工工艺[J],《科技之友》2007年第8B期;

3、肖恩尚 苏迎春,大空隙地层控制性灌浆技术综述[J],《水利水电施工》,2009年第S1期。

4、后少平,浅谈高压旋喷桩施工工艺及控制过程[J],《科技与生活》2010年第10期;

化学灌浆施工方法篇6

关键词:水利工程;灌浆施工技术

中图分类号:TV文献标识码: A 文章编号:

所谓水利工程灌溉施工技术主要是指对水工建筑物本身的裂缝与接缝或水工建筑物的裂痕与断层破碎带进行喷浆处理,使其获得原有的性能。目前,我国水利工程项目之所以能取得如此大的发展,灌浆施工技术的不断提高发挥着不可替代的作用。然而,水利工程建设施工中的灌浆技术是一项较隐蔽的工作,因此,这就要求专业施工人员在施工时要做好各项准备工作,严格按照施工要求进行,避免意外事故的出现,制定出合理有效的施工措施。

一、灌浆施工技术简介

灌浆,实际上就是将一定比例的浆液以适当的压力灌入地基孔隙、裂缝或建

筑物自身的接缝、裂缝中作充填、交结的防渗或加固处理。其中,灌浆技术有多种不同的分类方法,一方面按其作用不同可分为帷幕灌浆、团结灌浆、回填灌浆、接触灌浆、接缝灌浆、补强灌浆以及裂缝灌浆;另一方面按其材料不同可分为水泥灌浆、粘土灌浆、沥青灌浆以及化学材料灌浆等。下面将从灌浆材料方面出发,介绍几种灌浆技术。

(一)水泥灌浆

顾名思义,水泥灌浆就是利用灌浆泵或浆液自重,通过钻孔、埋管或混凝土与钢板之间的孔隙和孔洞,以增强围岩或结构密实性的灌浆。实际施工中,有多种规格和品牌的水泥可供建筑商选择,最终选用什么样的规格和品牌的水泥要依据灌浆所需达到的要求以及周围腐蚀强度的大小来决定。通常,硅酸盐和大坝水泥在一般性水利工程建设中运用居多,主要是因为二者基本可以满足工程项目的需要且价格较合理。当然,如果水利工程项目施工现场的土壤酸性较强,可以选择抗酸能力强的水泥,根据实地情况,确定所需标准,合理选择水泥。

目前,水泥灌浆是使用最多的一种灌浆方式,因此在选择水泥的过程中,特别需要注意的是所选用的水泥一定要符合灌浆的生产和使用条件,对于过期或者受潮放置的水泥杜绝续用。如果水泥质地较细,要注意降低存放时间,杜绝受潮,以保证水泥在使用中达到最佳使用效果。

(二)粘土灌浆

粘土灌浆是以粘土为主要材料的灌浆方式,秉承着稀浆开路、浓浆灌注、分序施灌、先疏后密、少灌多复、控制浆量的灌浆原则。在选用粘土灌浆方式时,要根据实际需要选择适宜的粘土,可参考粘土物理性质选择范围表。

粘土物理性质选择范围表

(三)沥青灌浆

沥青灌浆与其他灌浆方式相比,具有不被水流稀释的特点,即使流速很大,也能有效的将渗水通道堵塞,具有较大的工程实用价值。是利用沥青的物理性能,当沥青加热后变为易于流动的液体,冷却后又变为固体而达到防渗的目的,主要适用于流量大、流速高的渗漏方式。在实际的施工过程中,要根据实际灌浆的需要,选择适宜的沥青浆液。当然,可以根据需要,自行配置浆液,在浆液中按一定的比例加入适量掺合料。例如,为提高浆液比重,加快浆液的沉降速度,可在热沥青中加入水泥等粉料,也可加入干燥的砂子等掺合料;对变形裂缝,要求沥青有较好的变形性能,可采用SBS热塑性弹性体改性等。总而言之,可根据实际情况,配备适宜的沥青以提高灌浆的使用性能。

(四)化学材料灌浆

化学灌浆是一个专业性很强的范畴,主要是指利用化学材料配制成的真溶液为主体材料的灌浆方法,具有渗透能力强、可灌性好、材料性能广泛、实用性强、固化性能灵活可控等优点。但化学灌浆在处理较大渗漏的情况下,存在着浆液易被水流稀释而流失的弊端,且造价高,还可能给环境造成较大的污染。因此,在实际的灌浆施工过程中,很少使用化学灌浆,更多的是使用水泥灌浆、粘土灌浆和沥青灌浆等灌浆方式。

灌浆施工技术在水利工程建设中的应用

水利工程建设直接关系到广大人民群众的切身利益,近年来,我国各地区政

府高度关注水利工程建设,促进了水利工程建设的进一步发展。科学合理的运用灌浆施工技术,可以有效的防渗、防水,同时也能减少大量的施工成本。下面以湖北地区某水利工程建设为例,分析灌浆施工技术的应用。

(一)高压旋喷灌浆技术在砂砾地层中的应用

砂砾石层主要是由细砂以及砂卵石等粗颗粒组成,就砂砾地段本身而言,其透水性较强,透水率较大,这就决定了其施工要求非常严格,施工难度相当大,一般采用帷幕灌浆法处理,但帷幕灌浆施工速度慢,防渗效果又不是十分明显,所以逐渐采用高压灌浆技术处理方式。但在目前的施工过程中,由于施工技术欠缺,砂砾地段的灌浆技术还是以专业人员的经验和实验为主要技术。目前,砂砾地区的基础施工主要分为有填充物的技术和没有填充物的技术,相比较而言,有填充物的施工地段技术要求严格,在进行施工时必须考虑地段的实际施工情况、特点、深浅等因素,并制定合理的技术方案,以提高水利工程的整体稳定性和抗渗性能。此外,还可以将水泥设计成带状在土体中穿插,以形成网络状的包裹,提高水利工程地基的稳固性。

(二)水泥灌浆技术在淤泥层地段的应用

在淤泥层地段通常采用水泥灌浆技术中的水泥搅拌桩技术,所谓水泥搅拌桩技术是利用水泥作为固化剂的主剂,是软基处理的一种有效形式,利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌,使水泥与土层发生一系列物理化学反应,使淤泥层迅速硬结从而提高基础强度。但是使用这种灌浆技术必须注意一些问题,首先,水泥入罐前应先过筛,确保无块结、无杂质;其次,搅拌桩施工过程中,施工技术人员应现场指挥,确保桩长、桩身垂直度等指标满足设计要求。从而保证灌浆质量,提高灌浆效果。

(三)控制灌浆压力

合理设计压力对于水利工程灌浆施工技术至关重要,尤其是砂砾以及淤泥地区的灌浆过程。在进行水利工程施工时,要制定合理有效的措施方案防止灌浆流失,从而不仅造成人力、物力以及财力资源的浪费,还达不到预期的工程效果。首先,要做好限流的应急预案,以减少浆液的流动速度;其次,采用降压的处理办法,也就是降低浆液的压力;此外,可以增加灌浆次数,进行多次灌浆,以降低灌浆压力。

结束语:综合上文,水利工程灌浆技术是一项重要而复杂的技术,对于工程设计者以及施工人员来说,是一个巨大的挑战。现阶段,水利工程的灌浆施工技术不断更新与发展,以适应水利工程建设的需要,这就要求水利工程项目管理者以及相关工作人员要深入研究灌浆技术的各项指标,优化设计程序,以达到最佳灌浆效果,提升整个工程的质量和安全。

参考文献:

[1]许厚材.水利水电工程基础灌浆殊地层的灌浆方法[J].水利发电设计与施工,2008

化学灌浆施工方法篇7

关键词:灌浆技术;桥梁隧道;应用

中图分类号:C35文献标识码: A

一、灌浆法的含义

所谓灌浆法就是科学合理的利用气压、液压或者电气化学的原理,把一些能够固化的浆液注入到天然的裂缝或者因人为因素而产生的孔隙当中,以达到防渗堵漏、加固强度以及纠正建筑物偏斜的目的。从灌浆法的加固目的来说,它可以增加地基土的不透水性,防止桥墩和边坡护岸的冲刷,能有效的整治坍方滑坡,提高地基土的承载能力,起到加固地基的作用。从这一点上来说,灌浆法在桥梁隧道施工中有着非常高的利用价值,其在桥梁隧道中的设计与施工有哪些主要问题需要引起桥梁隧道施工人员的重视。

二、灌浆法的应用领域

(一)填充灌浆法

填充灌浆法目前主要的应用领域为桥梁工程。填充灌浆适用于地质坍塌所导致的大裂缝,诸如地下溶洞或桥梁施工后负荷过重导致的坍塌。

(二)压密灌浆法

压密灌浆法主要的适用领域为隧道施工。压密灌浆法采用高压注射的方式,将大浓度浆液送到岩缝,浆液在灌浆压力下被直接的挤入到岩缝之中,最终凝固。采取此类方法的浆液一般呈现条形状胶结层或脉状形态。

(三)电动化学灌浆法

电动化学灌浆法被广泛的应用于桥梁基础加固领域。电动化学灌浆法采用的是电渗形成通道的方法,将需加固的岩层分正负两极插入底层,正极接入金属管用于灌浆,并和电源正极相连。另一端则接入电源负极,保持电渗方向与注入压力一致,通过电渗作用形成渗浆通道,并使浆液作用于底层形成结层。

(四)渗透灌浆法

渗透灌浆法主要应用于隧道侧壁维修和桥梁地基加固等领域。施工方法是采取渗透的方式,将浆液送到空隙裂缝或岩土地层,最终达到固定整体,增加岩土层强度的目的。

三、灌浆技术施工工艺

(一)施工准备。灌浆施工前要做好施工准备,来保证施工顺利开展,提高施工效率以缩短工期。施工前需要准备的内容包括材料、辅助设施等。

(二)施工流程及施工工艺。灌浆法加固公路桥梁隧道基础的施工流程如下:成孔安放浆管和封堵孔口搅浆灌浆待凝成孔安放灌浆管和封堵孔口搅浆灌浆封孔。

四、灌浆技术在桥梁隧道施工中的应用

(一)灌浆方案的设计

灌浆需要按照地质勘察、方案选择、灌浆试验、设计计算、修改优化的过程进行,具体的设计内容要包括灌浆标准的确定、灌浆材料的选择、施工范围的确定、浆液影响半径的设置、钻孔的布置、灌浆效果的评估等等。在公路桥梁隧道的灌浆处理过程中,对于强度较低的底层可以使用压密灌浆的方式进行处理,对于硬质的土层可以使用劈裂灌浆的方式进行处理,对于砂砾层则可以使用渗透灌浆的方式进行处理,灌浆方式能够单独使用,也可以组合使用。在灌浆顺序的决定上,对于砂砾层较多的地层,一般使用分段式灌浆的方式来处理,对于软弱地层,也可以使用以上的处理方式。

1、灌浆材料通常分为粒状浆材、无机化学浆材和有机化学浆材几类。在软土地基处理过程中,常用粒状浆材,而对于防渗、堵漏的加固工程,一般都要注入化学浆材。在浆材材料的配比设计方面,一般应该使用0.8:1-1:1水灰比的配合比浆液,对于浆液扩散半径的确定可以使用相应的计算公式来计算,如果地基较为复杂难以计算参数时,就要使用现场注浆试验的方式进行确定。

2、在灌浆压力的确定方面,适度的灌浆压力能够有效提升土体强度、减少灌浆孔的数量,但是如果压力过大,就有可能破坏地基结构,为了解决这一问题,必须确定好地基的允许注浆压力。灌浆压力与地层强度、密度、初始应力等多种因素有关,往往难以预测到所有的因素,此时必须要使用现场灌浆试验的方式进行确定。一般情况下,灌浆压力的选择应该根据施工地区涂层埋深和性质进行确定,砂性土经验数值约为0.2到0.5MPa,粘性土经验数值约为0.2到0.3MPa,在由于环境因素、地基条件和灌浆目的不同难以确定参数的情况下,可以参考其他的施工工程进行确定。

(二)在桥梁隧道中使用灌浆技术的一般要求

桥梁隧道施工中使用灌浆法是非常复杂的,以隧道施工为例,隧道工程使用灌浆技术需要注意很多问题,如果操作好了,就可以有效提升隧道质量,反之甚至会影响隧道的施工质量。在隧道施工中,总是会需要在同一个施工地点进行不同的灌浆施工。在进行注浆施工时,一般会先进行低压力注浆操作然后再进行高压力注浆操作。在实际操作中,要注意以下几点:

1、当施工的地方存在着帷幕灌浆或高压固绪灌浆工艺时,施工人员一定要先进行回填灌浆工序,然后才可以惊醒帷幕灌浆或高压固结灌浆。在这个过程中,一定要注意分层来搭设防渗帷幕。在完成水平的帷幕搭设后才能进行垂直帷幕的搭设。要避免为了赶工期,加快施工进度而不按施工顺序操作的情况出现。这样会对施工带来非常大的危害,也会造成材料的浪费,对施工是十分不利的。

2、当对隧道的衬砌部位进行灌浆施工时,一定要注意要首先进行回填灌浆工序,然后才能够对围岩进行灌浆施工,以达到固结效果。

3、在对混凝土的衬砌以及围岩之间进行回填施工时,要保证在衬砌混凝土强度的百分之七十后才可以进行。在进行计算时,一定要在龄期的基础上进行。一般情况下,施工是在混凝土衬砌施工后14d进行。必要时,可以通过在衬砌混凝土中加入适量的早强剂来进行施工,这样就可以保证7d就达到28d的混凝土强度。施工单位一定要对衬砌混凝土的施工强度进行检验,保证其可以满足施工需要。

4、当隧道中需要使用钢板的衬砌时,一定要注意在完成混凝土浇筑施工环节后才能进行。也正因为如此,每一个施工环节都需要按照施工的顺序以及施工规定来严格施工。此外,当完成了钢板衬砌时,施工人员一定要注意在钢板上预先留下灌浆工程的作业孔洞,从而为接下来的施工打下基础。

(三)控制施工过程的质量

1、喷灌前要进行严格的试验和检查。并在孔口进行试喷,符合工程设计的要求之后再进行正式喷灌。

2、根据施工技术参数对施工现场进行控制,并记录好各项施工参数,如,高喷灌浆各项参数,浆液的材料和用量,以及故障的处理方法和结果。

3、为了保证高喷灌浆能够顺利的进入管中,终孔完成之后需要用新浆液置换干净孔内岩粉。

4、严格控制钻孔之间的距离及钻孔排之间距离,孔位和终孔深的误差小于20mm。施钻之前,若发现会和其他管线冲突,要设法避开其他管线;若不能避开,上报监理并征得同意后,可移动孔位,并记录孔的实际位置。钻孔的倾斜度要符合要求。

5、高喷灌浆完成或因故造成喷灌短时间内中断时,要马上拔管进行清洗,避免浆液凝固造成无法拔管。

6、由下而上进行高喷灌浆,当喷射注浆管的喷嘴抵达标高时,便可以进行喷射注浆。为了保障凝结体的密实度和灌浆的整体性,每次卸管喷射管后,其提升搭接长度要大于20cm。

7、高喷灌浆过程如果没有冒浆现象,则可能是由于地层存在空隙出现漏浆,为此需要在空隙大的地段灌注大量的注浆,确保空隙填满。待正常冒浆后,再按建筑工程的设计要求提升速度。

结语:

在桥梁隧道施工中,灌浆法的可操作性、迅速适应性以及经济效益性完全表现出来,它与传统的加固方式相比较,省去了对桥梁隧道工程的大幅度开挖的时间,减少了繁琐的二次换填施工作业,很大程度的提高了桥梁隧道的加固质量,确保了其高效性,有着非常重要的研究意义和积极有效的实用价值。随着社会的发展,灌浆法的技术也在不断的进行提升与升级,研究人员要加大新材料和研究设施的投入力度,创新思路,研究新方法,才能满足灌浆法在不同条件下的实际需要。

参考文献:

[1]杨幸平,钟蔚.灌浆技术在路基加固施工中的应用[J].交通世界,2012(7):17-20.

化学灌浆施工方法篇8

关键词:灌浆法;公路桥梁隧道;加固;原理

0 引言

对墩台裂缝的预防和治理是公路桥梁隧道施工中的重要工作内容,而实际施工中,由于墩台的不均匀沉降或墩台自身裂缝等原因,桥台、桥墩常出现不同程度的裂缝,对桥梁隧道工程的安全性能和服务性能产生严重的影响。本文通过桥梁隧道施工实例证明:公路桥梁隧道施工中,利用灌浆法对施工中出现的裂缝进行修补,能够达到加固桥梁基础的目的,使用效果较为理想,应得到广泛运用。

1 工程概况

某公路桥梁隧道,桥全长为42m,桥梁的跨径组合为3m×14m,桥宽组合为1.5m +12.0m +1.5m。该桥梁隧道的下部结构为柱式墩配扩大基础,桥台为U型桥台配扩大基础。该桥梁隧道施工中发现以下问题:a)桥墩、桥台存在裂缝,范围是台帽中间到台身,宽度约为2mm,长度约为3m;b)桥墩上游侧防震挡块开裂;c)桥台砌石出现松动现象。对上述问题的成因进行分析,认为裂缝的产生原因为墩台不均匀沉降,以及墩台开裂。为了在施工过程中有效解决上述问题,及时控制裂缝的范围和深度,保障公路桥梁隧道施工质量,本工程采用灌浆法对桥梁基础进行加固施工。

2 灌浆法加固的原理

利用灌浆法加固桥梁基础指的是运用液压、气压、电化学原理,在压力作用下将浆液注入桥梁基础的裂缝和空隙中,从而达到填补裂缝,加固基础的目的。灌浆法的主要作用是通过灌浆来改善基础的化学性质以及物理性质,在灌浆过程中,浆液渗透到裂缝和孔隙中,并形成浆脉,进而形成浆柱体,浆柱体与桥梁基础结合后形成符合基础,从而有效提高桥梁基础的承载能力,并减轻墩台不均匀沉降的问题。

3 灌浆法加固桥梁隧道基础方案设计

合理设计施工方案是保障灌浆法加固桥梁隧道基础施工质量的重要前提,灌浆法加固桥梁隧道基础的方案设计应包含以下几项内容。

3.1 灌浆施工控制标准

灌浆强度控制标准:灌浆后,要求杂填土的承载力标准值达到130kPa,淤泥或淤质泥的承载力标准值达到80kPa以上,复合地基的承载力要达到130kPa以上。灌浆施工质量控制标准:灌浆施工的质量控制标准应视桥梁隧道工程施工设计要求和施工控制标准而定,对于桥梁基础的加固施工没有特定的施工质量衡量标准,由于不同工程桥梁基础的均一性、裂缝数量、裂缝程度和理论耗浆都不相同,因而对桥梁墩台灌浆施工效果应结合工程实际情况制定一套科学的质量控制标准,从而保障灌浆加固施工的有效开展。

3.2 灌浆施工段的选择

结合桥梁隧道基础的不均匀沉降程度、裂缝等病害的范围和严重程度选择灌浆加固施工段,本工程主要对墩台基础四周进行加固。

3.3 浆材配比

本工程以水泥粉煤灰浆液作为灌浆材料,这种浆材所用的材料包括粉煤灰、水泥等,本工程施工中采用的水泥:粉煤灰比为4∶1;水灰比在0.5~0.55左右;水泥种类为普通硅酸盐水泥,水泥的强度是32.5。

3.4 扩散半径

由于实际施工中墩台基础的地质存在不同程度的差异,墩台的孔隙率和渗透系数也存在一定的变化,因而不能以公式计算得到的扩散半径作为实际施工中的灌浆扩散半径。本工程施工中首先通过大量经验将扩散半径确定为1.5m,实际施工中结合具体情况对扩散半径进行适当调整。

3.5 布孔

灌浆施工的布孔分布、布孔位置是否合理直接影响着灌浆施工对桥梁基础的加固效果,本工程的灌浆布孔采用梅花形分布,成孔直径为9cm,孔深为5cm。

3.6 灌浆施工操作

本工程灌浆施工操作方案设计如下:

a)灌浆孔深度 结合勘探资料将灌浆孔的深度范围确定为3.5~6.0m;

b)灌浆压力 在施工现场通过实验确定灌浆压力,一般来说桥梁基础灌浆加固的灌浆压力在0.3~0.5MPa左右,灌浆过程中如遇到特殊地质及其他特殊情况应进行合理分析再调整灌浆压力;

c)灌浆量 灌浆施工的最终要求是达到灌浆饱满,使浆液充满地基,因而无论是通过理论公式(即灌浆量为对象土量的20%)还是通过经验判断,灌浆量的计量都应以饱满、填满地基为准;

d)灌浆结束标准 规定灌浆压力下,当孔段吸浆量不大于0.6L/min 时,延续 30min 方可结束灌注。

4 灌浆施工

灌浆法加固桥梁隧道基础的具体施工对策如下。

4.1 施工准备

进行灌浆施工前首先要做好灌浆施工准备,施工准备包括以下内容:

a)准备好灌浆施工所用的机具设备;

b)准备好灌浆施工所需的各种浆材;

c)开展灌浆试验,通过试验确定合理的灌浆扩散半径、灌浆孔距等;

d)施工现场组织到位,施工人员、技术人员就位,合理安排灌浆施工进度,组织施工现场质量控制和监督人员。

4.2 施工流程及施工工艺

灌浆法加固公路桥梁隧道基础的施工流程如下:道基础灌浆施工应按以下流程进行:成孔安放浆管和封堵孔口搅浆灌浆待凝成孔安放灌浆管和封堵孔口搅浆灌浆封孔。

施工工艺:灌浆法加固桥梁墩台施工中应控制好以下几项施工工艺:

a)成孔 采用直径为89mm的钻头正对孔位钻进,当钻头钻进至粉性土中时,应先下入导管护壁,再通过捞砂筒取砂成孔钻至粘性土中;

b)安放灌浆管和封堵孔口 将软橡皮包裹在花管外壁来阻隔泥沙防止泥沙涌入花管;

c)搅拌 将一定量的水导入搅拌桨筒,再用搅拌机搅拌,再加入预定量的水泥,继续搅拌3~5min后过 滤 浆 液 备 用;

d)灌浆 灌浆施工过程中应按照自上而下的顺序进行孔口封闭纯压式灌浆,直至浆液饱满,填满基础,达到设计深度为止;

e)封孔 当灌浆施工达到结束标准后,应及时进行封孔操作,封孔过后24h还需要对孔口进行检查,当浆液下沉后还需要进行补浆,直至浆液达到顶面。

5 结语

综上所述,灌浆法对于公路桥梁隧道基础的加固效果理想,且施工流程较为简单,施工操作难度较低,经济可行,同时也避免了传统加固方法造成的浪费和质量隐患。今后的公路桥梁隧道施工中,如需对墩台基础进行加固,应首先考虑运用灌浆加固法。此外,应结合工程实际不断优化浆材配合比、优化布孔方案和改进灌注工艺,进而更好地解决墩台裂缝问题,显著提升桥梁基础的承载力。

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