時(shí)間:2023-03-21 17:11:34
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關(guān)鍵詞:化學(xué)灌漿無公害環(huán)氧樹脂聚氨酯丙烯酸鹽酸性水玻璃化學(xué)灌漿泵
1我國化學(xué)灌漿技術(shù)發(fā)展成績
化學(xué)灌漿(ChemicalGrouting)是將一定的化學(xué)材料(無機(jī)或有機(jī)材料)配制成真溶液,用化學(xué)灌漿泵等壓送設(shè)備將其灌入地層或縫隙內(nèi),使其擴(kuò)散、膠凝或固化,以增加地層強(qiáng)度、降低地層滲透性、防止地層變形和進(jìn)行混凝土建筑物裂縫修補(bǔ)的一項(xiàng)地基處理和混凝土修補(bǔ)技術(shù).即化學(xué)灌漿是化學(xué)與工程相結(jié)合,應(yīng)用化學(xué)科學(xué)和化學(xué)漿材解決地基和混凝土缺陷處理(加固補(bǔ)強(qiáng)、防滲堵漏),保證工程的順利進(jìn)行或借以提高工程質(zhì)量的一項(xiàng)工程技術(shù).隨著化學(xué)灌漿技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,現(xiàn)己成為現(xiàn)代工程中頗具特色且不可或缺的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)
國外化學(xué)灌漿最初是適應(yīng)于地基處理和采礦業(yè)發(fā)展的需求而發(fā)展起來的,其可靠性得到公認(rèn)并被廣泛采用至今己有80年以上的歷史.我國的化學(xué)灌漿技術(shù)應(yīng)用與研究起步較晚,但發(fā)展較快并有自已的獨(dú)創(chuàng).如果以1953年在佳木斯等地采用堿性水玻璃進(jìn)行化學(xué)灌漿算起,也才只有50年的歷史五十年來,我國在化學(xué)灌漿技術(shù)這個(gè)小領(lǐng)域取得了成績[3],主要表現(xiàn)在以下方面:
(1)化學(xué)灌漿從無到有,從小到大發(fā)展起來,已成為我國現(xiàn)代工程技術(shù)不可或缺的一個(gè)組成部分
(2)國外有的常用化學(xué)灌漿漿材品種,我國基本上都已開發(fā)出來(如環(huán)氧[1]、甲凝、丙凝、丙烯酸鹽、酸性和堿性水玻璃、水溶性、非水溶性和彈性聚氨酯、脲醛樹脂、鉻木素等)
(3)化學(xué)灌漿漿材品種開發(fā)中還有一些獨(dú)創(chuàng).如甲凝、彈性聚氨酯,甲氰凝和環(huán)氧—聚氨酯,丙烯酸酯—聚氨酯等互穿網(wǎng)絡(luò)灌漿材料
(4)化學(xué)灌漿設(shè)備的研制開發(fā)已基本能適應(yīng)和滿足國內(nèi)化灌工程的要求[8].如化學(xué)灌漿泵、灌漿阻塞器、密閉配輸漿裝置和各種封縫材料等.
(5)化學(xué)灌漿技術(shù)已在國內(nèi)水電(大壩、堤防、水庫、電站)、建筑(地上、地下、人防)、交通(公路、鐵路、隧道、橋梁、港口、機(jī)場)和采礦等四大部門得到推廣應(yīng)用
(6)化學(xué)灌漿技術(shù)應(yīng)用已解決了許多工程難題,取得良好的效益.以水利為例,如三峽[4]、葛洲壩、龍羊峽、丹江口、陳村、鳳灘、萬安等水利樞紐都是采用化學(xué)灌漿技術(shù)解決一些工程技術(shù)難題的典型例子
(7)化學(xué)灌漿已從工程完建后的應(yīng)用,發(fā)展到工程興建前設(shè)計(jì)中就采用.如三峽化灌帷幕預(yù)計(jì)15000米,化灌加固地基預(yù)計(jì)3000米
(8)化學(xué)灌漿技術(shù)在一些方面已具國際先進(jìn)水平,如青海龍羊峽大壩采用中化798環(huán)氧漿材處理G4偉晶巖劈裂帶和三峽大壩采用CW環(huán)氧漿材處理F1096軟弱夾層及斷層破碎帶的水泥—化學(xué)復(fù)合灌漿技術(shù)均堪稱國際上處理低滲透性軟弱巖土地層的先進(jìn)技術(shù)
(9)化學(xué)灌漿理論上也有一些突破和創(chuàng)新[6][7].如漿液擴(kuò)散半徑的計(jì)算理論、漿液濕面粘接理論、減低漿液毒性的拮抗理論、漿液吸滲理論等
(10)化學(xué)灌漿技術(shù)出版物取得豐收.自上世紀(jì)八十年代以來己出版專著十余部.包括水利學(xué)報(bào)、水利水電技術(shù)、巖土工程學(xué)報(bào)、巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)、長江科學(xué)院院報(bào)在內(nèi)的全國132家科技期刊都選登化學(xué)灌漿的研究論文.近5年選登的論文就有200余篇
以上十個(gè)方面成績,足以說明我國化學(xué)灌漿技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展水平.此外,全國研究化學(xué)灌漿技術(shù)的工程科技人員已成立了中國水利學(xué)會(huì)化學(xué)灌漿分會(huì),現(xiàn)掛靠在長江科學(xué)院.追溯到1968年,學(xué)會(huì)己舉行過16次學(xué)術(shù)交流活動(dòng),出版了7部論文集,這些學(xué)術(shù)活動(dòng)對(duì)推動(dòng)我國化學(xué)灌漿材料的研發(fā)和化學(xué)灌漿技術(shù)的發(fā)展起了很好的作用
2.化學(xué)灌漿技術(shù)近期發(fā)展展望
我國化學(xué)灌漿技術(shù)近期應(yīng)在前50年的基礎(chǔ)上更具活力的繼續(xù)向前發(fā)展,而無公害、耐久性好、適應(yīng)工程各種苛刻要求且價(jià)格低廉的化學(xué)灌漿漿材的開發(fā)、應(yīng)用和推廣;化學(xué)灌漿技術(shù)的研究、改進(jìn)和提高;化學(xué)灌漿設(shè)備、儀器生產(chǎn)的定型化、系列化、成套化、標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)?;爱a(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)和提高等必然是其發(fā)展方向
2.1.無公害漿材的開發(fā)
(1)無毒催化劑的研制.環(huán)氧樹脂漿材粘接強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好,因此是固結(jié)灌漿最常用的漿材.該漿材毒副作用主要來自所采用的固化劑和溶劑.在過去的近20年中,對(duì)環(huán)氧漿材胺類固化劑的降低毒性研究己取得一些成果,國內(nèi)生產(chǎn)出商品名為T31、810、X-89、CD等毒副作用較低的一批改性胺類固化劑,對(duì)環(huán)氧漿材的推廣應(yīng)用起了較好作用,今后還應(yīng)朝這個(gè)方向繼續(xù)努力
(2)無溶劑型漿材的開發(fā).環(huán)氧樹脂一般粘度都較大,制成化灌漿材一般都要添加有機(jī)溶劑,但很多有機(jī)溶劑不但氣味難聞,而且具有毒副作用(如糠醛),添加后往往會(huì)產(chǎn)生環(huán)境問題.因此,人們在研究無毒副作用環(huán)氧固化劑的同時(shí),也展開了無溶劑型環(huán)氧漿材的研制.無溶劑型環(huán)氧漿材的研究將得益于環(huán)氧樹脂工業(yè)的發(fā)展,國內(nèi)一些化工廠生產(chǎn)的低分子量環(huán)氧樹脂粘度僅為20-25mPa.s.,這對(duì)今后無溶劑環(huán)氧化灌漿材的發(fā)展開辟了較好的前景.除此之外,把丙烯酸酯等樹脂開發(fā)成無溶型漿材己呈現(xiàn)出更加美好的前景,值得努力探索
(3)水做介質(zhì)的化灌漿材的研制.水做介質(zhì),不用有機(jī)溶劑,對(duì)化灌漿材的無公害化是很有益的.過去已開發(fā)了LW、HW等為數(shù)不多的水溶性聚氨酯漿材,今后對(duì)水溶性漿材應(yīng)放開視野,相信在有機(jī)或無機(jī)水溶性漿材開發(fā)和應(yīng)用上將會(huì)呈現(xiàn)出較為理想的進(jìn)展
(4)某些已有漿材改造的研究.1974年,日本曾因使用抗?jié)B性好的丙凝化灌漿材污染水質(zhì),引起飲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鹽漿材得到發(fā)展,但其主要成分丙烯酸鎂仍存在一定的毒副作用,而科技工作者采用拮抗原理,在丙烯酸鹽漿材中加入鈣鹽和適量的某種拮抗劑,卻使其毒副作用下降到僅為丙凝的1%,成為實(shí)際無毒漿材[12].這個(gè)例子說明,我們可以探索通過對(duì)己有的某些化灌漿材進(jìn)行改造,降低毒性,達(dá)到可使用標(biāo)準(zhǔn)
2.2.對(duì)工程各種苛刻要求相適應(yīng)的漿材開發(fā)
(1)新型高親潤、高滲透性化灌漿材的研究.雖然目前我們已有了一些高滲性的化灌漿材,解決了不少工程難題,但所用溶劑和固化劑多半都有毒副作用,不適宜環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),對(duì)工程地基微細(xì)裂隙、斷層破碎帶和泥化夾層及混凝土微細(xì)裂隙的處理仍有探索新型高親潤、高滲透性、無毒副作用化灌漿材的必要.這很大程度取決于表面活性劑和活性稀釋劑體系的研究改進(jìn)
(2)彈性化灌漿材的開發(fā).在工程伸縮縫止水和混凝土活縫、變形縫補(bǔ)強(qiáng)灌漿中需要具有彈性的化灌漿材.過去雖說也有一些開發(fā),但必竟質(zhì)量還不夠高.今后除應(yīng)加強(qiáng)對(duì)已有彈性環(huán)氧和彈性聚氨酯等漿材提高質(zhì)量和消除毒副作用方面的研究外,更為重要的則是加強(qiáng)對(duì)能賦于環(huán)氧樹脂彈性的固化劑的開發(fā)研究[11],從而適應(yīng)建設(shè)工程之急需
(3)快速固結(jié)漿材的開發(fā).這里指的是漿液粘度又低,固化物性能優(yōu)異,且固化時(shí)間可控制在幾十分鐘或幾小時(shí)以內(nèi)的漿材的開發(fā).采用低粘度環(huán)氧樹脂或新型活性稀釋劑和開發(fā)應(yīng)用能促使環(huán)氧樹脂快速固化的新型環(huán)氧固化劑應(yīng)能解決此課題.3.耐久性漿材的開發(fā)
耐久性概念含意較廣,它包括耐水、耐酸堿、耐候、耐紫外光、耐凍融和干濕循環(huán)、耐磨蝕、耐微生物作用(霉)等方面,耐久性漿材的開發(fā)可從以下幾個(gè)方面去探索
(1)通過對(duì)合成樹脂的接枝或相嵌共聚合反應(yīng),使化灌漿材中所采用的樹脂具備我們所要求的一些耐久性特性
(2)注重互穿網(wǎng)絡(luò)復(fù)合化灌漿材的研究.如己有的MU無溶劑漿材系丙烯酸酯--聚氨酯的復(fù)合[2]、PU/EP水下化灌漿材系聚氨酯—環(huán)氧樹脂的復(fù)合[10],他們都是互穿網(wǎng)絡(luò)復(fù)合化灌漿材.由于兩類樹脂復(fù)合及其互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),這就賦予他們超越任何單一樹脂組份的優(yōu)良性能,值得深入研究
(3)加入鈉米材料對(duì)己有漿材進(jìn)行改性.環(huán)氧樹脂加進(jìn)納米材料改性的化灌漿材研究項(xiàng)目已獲得水利部基金資助,從現(xiàn)己拿出的初步成果來看,該項(xiàng)研究將會(huì)提升環(huán)氧漿材包括耐久性在內(nèi)的多方面性能
2.4.價(jià)格低廉的漿材開發(fā)
(1)水玻璃漿材的改性.水玻璃漿材是化學(xué)灌漿史上最早使用的化學(xué)灌漿漿材,同時(shí)也是目前使用最廣泛的化學(xué)灌漿漿材之一.究其原因除該漿材具有無毒、粘度小、可灌性好等優(yōu)點(diǎn)外漿材價(jià)格較低是個(gè)重要因素.該漿材不足處為凝膠時(shí)間調(diào)節(jié)不夠穩(wěn)定、凝膠強(qiáng)度很低和凝膠穩(wěn)定性較差,金屬離子易脫溶等,現(xiàn)多半用在臨時(shí)或半永久工程中.因此今后對(duì)其改性工作應(yīng)著重在提高強(qiáng)度和耐久性方面做研究.加入某些活性物質(zhì)進(jìn)行改性是值得探索的方向
(2)紙漿廢液的無害化漿材開發(fā).紙漿廢液做成化灌漿材價(jià)格較低.將該廢液中加鉻類催化劑便可制得現(xiàn)稱為鉻木素的該漿材.因鉻類催化劑中六價(jià)鉻離子有毒,該漿材大家不敢用.故隨后開發(fā)出多種無鉻催化劑的高強(qiáng)木素漿材,今后應(yīng)對(duì)其進(jìn)行提高性能研究,以便推廣應(yīng)用
以上四條主要集中在無公害、多用途和耐久性漿材研究、開發(fā)上,至于漿材的定型化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化當(dāng)然是化灌技術(shù)發(fā)展的必然要求,這里就不贅述
2.5.化灌技術(shù)的改進(jìn)、提高和創(chuàng)新
已有化灌技術(shù)的總結(jié)、改進(jìn)和提高研究.前已敘述了在過去的50年中,我國有包括水電等大量的建設(shè)工程應(yīng)用過化學(xué)灌漿技術(shù),有許多采用化灌解決工程難題的典型經(jīng)驗(yàn),其中有些已有初步總結(jié),如復(fù)合灌漿技術(shù)等;有些則尚待總結(jié),如化灌的密閉傳輸、自動(dòng)記錄、集中管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)等.不管過去有無總結(jié),現(xiàn)有的化灌技術(shù)都需要從事化灌技術(shù)研究的專家、學(xué)者與有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員相結(jié)合,在總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上改進(jìn)、提高,并能有所創(chuàng)新
2.6.化灌設(shè)備儀器的系列化、成套化、標(biāo)準(zhǔn)化和環(huán)保化
(1)高性能化學(xué)灌漿泵的系列化、成套化和標(biāo)準(zhǔn)化.高性能化學(xué)灌漿泵是實(shí)施化灌作業(yè)的主要設(shè)備,國內(nèi)有多家研究所和小企業(yè)能研制和開發(fā),但都只能小批量生產(chǎn)或試生產(chǎn).今后應(yīng)定點(diǎn)、定型生產(chǎn),并向產(chǎn)品的系列化、成套化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展,以方便推廣應(yīng)用化灌技術(shù)
(2)化學(xué)灌漿自記儀的研制.化學(xué)灌漿自記儀的研制可有效地避免人工記錄難免出現(xiàn)的一些差錯(cuò),將對(duì)提高隱蔽工程中的化學(xué)灌漿質(zhì)量起到很好的監(jiān)控作用,并使化灌數(shù)據(jù)分析建立在可靠的基礎(chǔ)之上.化學(xué)灌漿自記儀在技術(shù)原理上與己有的水泥灌漿自記儀有所不同,目前國內(nèi)已有幾套研制方案,但還未見樣品問世,很需要加快研制步伐,以應(yīng)工程化灌監(jiān)理之急需
(3)密閉式傳輸漿設(shè)備的研制.現(xiàn)己研制出的一些設(shè)備要滿足環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求,保證安全生產(chǎn)
(4)現(xiàn)有產(chǎn)品提高質(zhì)量研究.國內(nèi)生產(chǎn)的一些化學(xué)灌漿設(shè)備儀器在加工精度和質(zhì)量上與國外同類型產(chǎn)品還有一定差距.因此,在這方面我們會(huì)有大量改進(jìn)和提高工作需要去做
2.7.化學(xué)灌漿行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范的制訂
化灌施工具有隱蔽性特徵,各行其道搞施工必將出現(xiàn)很多問題,甚至?xí)纬晒こ屉[患,值得我們高度警惕.然而我國至今還沒有一部全國性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和化灌施工規(guī)程、規(guī)范,這是很不正常的現(xiàn)象,應(yīng)立即著手進(jìn)行制訂.希望政府相關(guān)部門能給于大力支持
清河水庫位于穆棱市八面通鎮(zhèn)清河村南1km處的清河流域中上游,距八面通鎮(zhèn)6km??値烊?05.5萬m3,是一座以防洪、灌溉為主的?。á瘢┬退畮欤O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇洪水,校核標(biāo)準(zhǔn)為500年一遇洪水,灌溉設(shè)計(jì)保證率為75%。清河水庫主體工程包括大壩、溢洪道和放水洞。大壩為混合土壩,壩長310m,溢洪道為開敞式側(cè)堰,堰長37m,放水洞為壩下埋管式砼箱涵,洞長42m。
清河水庫始建于1958年期間,由群眾隊(duì)伍進(jìn)行施工,工程質(zhì)量相對(duì)較差,雖然經(jīng)過幾次維修改造,但仍存在壩體、壩基滲漏嚴(yán)重等諸多問題,被鑒定為三類壩。清河水庫除險(xiǎn)加固工程于2008年3月1日開工建設(shè),對(duì)土壩滲漏采用高壓擺噴灌漿技術(shù)進(jìn)行處理,通過試驗(yàn)檢測,土壩滲透指標(biāo)由施工前的10-3cm/s提高到10-6cm/s,防滲效果良好。
2高壓擺噴灌漿技術(shù)要點(diǎn)
2.1技術(shù)原理。高壓擺噴灌漿技術(shù)是采用三管法,噴射介質(zhì)為水、水泥基質(zhì)漿液和壓縮空氣,使噴射管做一定角度的擺動(dòng)和提升運(yùn)動(dòng),利用高壓水形成高速噴射流束,沖擊、切割、破碎地層土體,并以水泥基質(zhì)漿液充填、摻混其中,形成扇形斷面板墻狀的凝結(jié)體,以提高壩體防滲能力的施工技術(shù)。
2.2施工工序和設(shè)備。高壓擺噴灌漿施工工序?yàn)椋翰伎?、鉆孔、制漿、高壓灌漿、靜壓回灌。主要施工設(shè)備有:鉆機(jī)、高噴臺(tái)車、制漿機(jī)、高壓水泵、空壓機(jī)、灌漿泵。
2.3布孔與鉆孔。布孔分三個(gè)階段。第一階段布先導(dǎo)孔,沿壩體灌漿軸線方向每30米左右布置一個(gè)先導(dǎo)孔,利用先導(dǎo)孔采取芯樣,可摸清各壩段壩體土質(zhì)類別、地層變化、漏漿程度、基巖深度等情況。第二階段布試驗(yàn)孔,根據(jù)工程地質(zhì)報(bào)告和先導(dǎo)孔鉆孔情況在大壩一端按設(shè)計(jì)孔距布置試驗(yàn)孔,進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)確定合適的孔距和灌漿參數(shù)。第三階段布灌漿孔,按現(xiàn)場試驗(yàn)確定的孔距沿防滲墻軸線布灌漿孔,先導(dǎo)孔可作為灌漿孔之一。鉆孔可采用任意一種鉆進(jìn)方式。
清河水庫布置了9個(gè)先導(dǎo)孔,9個(gè)試驗(yàn)孔,共210個(gè)灌漿孔(含先導(dǎo)孔和試驗(yàn)孔),采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)并泥漿護(hù)壁。鉆孔孔距為1.5m,孔徑為130mm,設(shè)計(jì)深度為進(jìn)入基巖以下1m,實(shí)際孔深超出設(shè)計(jì)深度0.3mm.。
2.4制漿。高壓擺噴灌漿漿液為水泥漿。使用水泥為32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,水灰比為1.2:1~0.8:1,漿液密度為1.55g/cm3~1.7g/cm3。水泥漿采用二級(jí)攪拌,二級(jí)過濾。一級(jí)攪拌時(shí)間不少于90s,經(jīng)過濾后進(jìn)入二級(jí)攪拌機(jī),邊攪拌邊過濾邊使用,過濾篩網(wǎng)眼尺寸為2mm。
2.5高壓灌漿。高壓擺噴灌漿在鉆孔施工完成并檢驗(yàn)合格后進(jìn)行,采用二序施工,先噴Ⅰ序孔,后噴Ⅱ序孔。注漿前先進(jìn)行地面試噴,檢查機(jī)械及管路情況,如水、氣、漿是否暢通,各種參數(shù)是否滿足設(shè)計(jì)要求,并調(diào)準(zhǔn)噴射方向和擺動(dòng)角度。一切正常后,垂直下入噴管至設(shè)計(jì)深度,先送水泥漿液,后送水和氣,按規(guī)定參數(shù)進(jìn)行原位噴射,待孔口返出漿液密度達(dá)到1.2g/cm3后再按設(shè)計(jì)的提升速度由下至上進(jìn)行連續(xù)擺噴作業(yè),如果中途因故中斷后恢復(fù)施工時(shí),應(yīng)對(duì)中斷孔段進(jìn)行復(fù)噴,復(fù)噴搭接長度不小于0.5m。灌漿施工的各種技術(shù)參數(shù)見表1。
2.6靜壓回灌。當(dāng)噴桿提升至距地面40cm高度時(shí),先停止水和氣,再停水泥漿,由于孔內(nèi)漿液會(huì)發(fā)生析水、沉淀和凝固收縮,高噴墻體的頂部會(huì)產(chǎn)生凹穴,需用水泥漿及時(shí)進(jìn)行靜壓回灌填補(bǔ)。靜壓回灌要間斷進(jìn)行,直至填筑到孔口,漿液不再下沉?xí)r為止。每孔完成高噴灌漿后,要對(duì)水泥漿管道系統(tǒng)進(jìn)行沖洗,防止管道堵塞。
3施工記錄
在高噴灌漿施工中必須每天做好施工記錄,記錄中按造孔和灌漿分別記錄,記錄主要內(nèi)容如下:一、造孔記錄:造孔記錄內(nèi)容包括孔號(hào)、序號(hào)、樁號(hào)、鉆孔時(shí)間(包括開鉆時(shí)間和完成時(shí)間)、鉆孔深度、基巖深度、地質(zhì)分層描述以及鉆孔過程中出現(xiàn)的問題等項(xiàng)內(nèi)容;二、高噴灌漿記錄:包括孔號(hào)、序號(hào)、樁號(hào)、灌漿時(shí)間、提升速度、旋轉(zhuǎn)速度、擺動(dòng)角度、水、氣、漿的壓力和流量、漿液密度、孔口返漿情況以及出現(xiàn)特殊情況的處理等內(nèi)容。
4施工殊情況的處理
高噴灌漿施工中,在鉆孔和灌漿過程會(huì)出現(xiàn)塌孔、漏漿、冒漿、串孔等問題引起壓力突降或驟增、孔口回漿密度或回漿量異常等情況,此時(shí),必須查明原因,及時(shí)進(jìn)行處理。清河水庫在高壓擺噴灌漿中,以上情況都有不同程度發(fā)生,經(jīng)過及時(shí)恰當(dāng)?shù)奶幚?,確保了施工進(jìn)度和質(zhì)量。
4.1塌孔。塌孔是在成孔后,由于在鉆孔部位的地層中含砂或礫石較多時(shí),會(huì)出現(xiàn)坍塌、脫落,導(dǎo)至灌漿時(shí)噴射管無法下到設(shè)計(jì)深度。
解決方法:可采取加大泥漿濃度或在泥漿中加入火堿、膨潤土護(hù)壁,必要時(shí)可采用套管護(hù)壁法鉆進(jìn)。
4.2漏漿。漏漿是由于地層中存在砂、砂礫石或通道,主要表現(xiàn)在鉆孔或灌漿時(shí)孔口不返漿或返漿量降低。
解決方法:鉆孔時(shí)可采取加大泥漿濃度、泥漿中摻加細(xì)砂或向孔內(nèi)填充水玻璃等堵漏材料。灌漿時(shí)發(fā)生漏漿可采取停止噴桿提升或降低提升速度、降低噴射壓力和流量、在漿液中摻入速凝劑、加大漿液密度、灌注水泥砂漿或水泥黏土漿等措施。不論是在鉆孔還是灌漿過程中,必需待孔口返漿正常后才能正常提升鉆桿或噴桿。
4.3冒漿。冒漿是指在灌漿過程中漿液在壩坡、地面或庫區(qū)底部流出或噴出。
解決方法:可采取在冒漿點(diǎn)加覆蓋、降低灌漿壓力、間斷灌漿等措施。
4.4串孔。串孔是指在某一孔口正常灌漿時(shí),漿液從相臨孔口返出,說明鉆孔在地下有通道相通。解決方法:可將串孔孔口開挖清理后封閉并壓重、降低灌漿壓力等措施。灌漿孔結(jié)束后,應(yīng)盡快對(duì)串漿孔進(jìn)行復(fù)鉆至設(shè)計(jì)高程。
5高壓擺噴墻質(zhì)量檢查
在高壓擺噴灌漿施工過程中,應(yīng)對(duì)水泥、漿液和各道工序的質(zhì)量嚴(yán)格進(jìn)行控制和檢查,灌漿結(jié)束后,可采用大開挖檢查法、鉆孔取芯檢查法、圍井試驗(yàn)檢查法等方法對(duì)防滲墻體進(jìn)行質(zhì)量檢查和綜合質(zhì)量評(píng)定。
5.1大開挖檢查法。沿?cái)[噴墻體兩側(cè)或一側(cè)進(jìn)行開挖,挖深一般2~2.5m。用肉眼直觀檢查Ⅰ序、Ⅱ序孔噴射距離、銜接情況,在不同部位橫向打孔取芯檢查墻體厚度、強(qiáng)度等項(xiàng)指標(biāo)。清河水庫共開挖了5段27m對(duì)高壓擺噴墻進(jìn)行檢查。
5.2鉆孔取芯檢查法。高壓擺噴墻完成14天后,可在墻體上布置鉆孔取芯。檢查孔孔位布置在墻體中心線上的相鄰兩孔高壓擺噴墻體的搭接處,自上而下分段鉆孔、取芯和進(jìn)行靜水頭壓水試驗(yàn)。每個(gè)單元工程可布置1個(gè)檢查孔。清河水庫按單元工程劃分共布置5個(gè)檢查孔,共取38個(gè)芯樣。
5.3圍井試驗(yàn)檢查法。圍井檢查需在高壓擺噴墻完成7天后進(jìn)行,圍井宜布置在地層復(fù)雜、漏漿嚴(yán)重或可能存在質(zhì)量缺陷等部位,以高壓擺噴墻為一側(cè)井壁,進(jìn)行布孔和灌漿形成井型封閉式墻體,并對(duì)井底進(jìn)行封閉,在圍井內(nèi)鉆孔進(jìn)行注水或抽水試驗(yàn)。圍井各面墻體軸線圍成的平面面積,砂土、粉土層中不小于3m2,礫石、卵石層中不小于4.5m2。清河水庫共布置了2個(gè)圍井,檢測結(jié)果高壓擺噴墻體滲透系數(shù)k=1.48×10-6cm/s,小于設(shè)計(jì)滲透系數(shù)值(k)=i×10-5cm/s(i=1~9),質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。
6結(jié)束語
高壓擺噴灌漿技術(shù)在穆棱市清河水庫除險(xiǎn)加固工程中得到了很好的應(yīng)用,它具有工程造價(jià)適中、防滲效果良好、施工條件要求低等優(yōu)點(diǎn),隨著這項(xiàng)技術(shù)逐步成熟,必將在更多的防滲工程中推廣和使用。
論文關(guān)鍵詞:高壓擺噴灌漿;施工工藝;水庫;壩體防滲;問題處理
論文摘要:結(jié)合穆棱市清河水庫除險(xiǎn)加固工程高壓擺噴灌漿實(shí)例,探討高壓擺噴灌漿技術(shù)應(yīng)用和施工過程中可能遇到的情況及處理方法。
參考文獻(xiàn)
臨濮沙河水庫是一座供山東省菏澤電廠用水的水庫,最大庫容536萬m3,位于鄄城縣境內(nèi)的臨濮沙河上,圍壩長5207.3m,壩頂高程55.50m,最大壩高9.5m,一般壩高7.5m,壩頂寬6m,為均質(zhì)土壩,上下游邊坡均為1∶3。壩前坡鋪塑料膜防滲,塑料膜上用干砌石護(hù)坡,該壩于1990年冬修建,由于是冬季和群眾性施工,土壩碾壓質(zhì)量很差,壩體內(nèi)有土塊架空。該壩自1991年12月?lián)跛詠?,水庫一直在低水位運(yùn)行,未達(dá)到設(shè)計(jì)水位要求,水庫經(jīng)過半年多的運(yùn)行,在壩頂出現(xiàn)大小塌坑40多個(gè),有的塌坑直徑2~3m,嚴(yán)重威脅大壩的安全,對(duì)壩體的處理勢在必行。
臨濮沙河水庫土壩隱患主要是土壩碾壓質(zhì)量差,施工接頭多,壩體土塊有架空現(xiàn)象,壩面排水不暢,下雨后造成壩面積水,形成塌坑等。針對(duì)上述隱患,關(guān)鍵是消除壩體中的裂縫、洞穴,增加壩體的密實(shí)度,消除壩體的濕陷性,實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的措施,有開挖加填黏土和劈裂灌漿等,但開挖回填黏土工程量大,造價(jià)高,對(duì)壩前的塑料膜防滲和護(hù)砌容易造成破壞,不宜采用。經(jīng)多方案論證,最好的方法就是劈裂灌漿方案,其施工速度快,工程造價(jià)最低,在施工過程中,對(duì)壩前坡的塑料膜防滲和護(hù)砌也不會(huì)造成破壞。
劈裂灌漿就是沿壩軸線布孔,利用壩體小主應(yīng)力成基本沿壩軸線分布這一規(guī)律,用灌漿壓力沿壩軸線劈裂壩體,灌入泥漿構(gòu)造漿體防滲帷幕,同時(shí)與漿脈連通的裂縫、洞穴等壩體隱患,均被泥漿充填擠壓密實(shí),達(dá)到防滲加固的目的,經(jīng)濟(jì)合理,方法簡便易行。
二、灌漿設(shè)計(jì)
1.布孔
根據(jù)壩體隱患的性質(zhì),共布三排孔,排距1.5m,第一排孔距上游壩肩1.5m,第三排也距下游壩肩1.5m。第二排孔位交錯(cuò)梅花形布置,孔距2m。
2.孔深
為了保證隱患部位得到充分處理,第一排孔深9.5m,深入到壩基黏土層,第二、第三排孔深5m,以改善大壩高程51.0m以上質(zhì)量較差的壩體結(jié)構(gòu),增加土體強(qiáng)度和防滲效果。
3.漿液選擇
選用合適的漿液是保證灌漿質(zhì)量的重要條件,對(duì)漿液的要求是:可灌性好,穩(wěn)定性高,析水固結(jié)快,形成的漿體防滲性能強(qiáng),并且考慮充分利用當(dāng)?shù)夭牧虾驮靸r(jià)低等因素,根據(jù)對(duì)當(dāng)?shù)仞ね聊酀{的物理力學(xué)性能試驗(yàn),選用重粉質(zhì)壤土或重壤土,即黏粒含量在20%~25%,砂粒含量小于20%,其余為粉粒,泥漿的容量采用1.3~1.6g/m3。
4.灌漿壓力的確定
灌漿壓力是劈裂施工中一個(gè)重要控制指標(biāo),當(dāng)灌漿壓力大于起裂壓力和裂縫擴(kuò)展壓力時(shí),鉆孔就開始隨裂縫擴(kuò)展,隨著裂縫的擴(kuò)展,漿液進(jìn)入壩體而形成防滲帷幕,灌漿壓力如果控制得好,對(duì)于壩體的壓密和回彈,漿體的壓密和補(bǔ)充壩體小主應(yīng)力不足、保證防滲帷幕的作用等,都能起到好的效果,否則,還有可能破壞壩體的某些結(jié)構(gòu),甚至出現(xiàn)險(xiǎn)情。因此,通過灌漿試驗(yàn)和理論計(jì)算,該工程灌漿孔口壓力一般控制在1kg/cm2以下。
三、灌漿施工
本項(xiàng)工程自1999年9月1日始至11月30日結(jié)束,歷時(shí)90d,灌漿壩段5207m,共造孔7810個(gè),鉆孔總進(jìn)尺50768m,完成防滲面積101536m2,灌入土料10000m3。
為了保證灌漿質(zhì)量,施工技術(shù)要點(diǎn)有如下規(guī)定:
1.分序分次施灌
分序分次施灌能使灌入壩體中的泥漿得以盡快析水固結(jié),強(qiáng)度及時(shí)提高,同時(shí),能迅速消除由于灌漿引起壩體中局部孔隙水壓力升高的威脅,保證大壩施工期的安全,并能促使灌入壩體內(nèi)的泥漿黏粒向兩側(cè)移動(dòng),使黏粒在壩體與泥漿交接處進(jìn)行定向排列,形成一層防滲性能很強(qiáng)的泥漿層,如此反復(fù)輪灌,即可形成一道粗細(xì)顆粒相間,木紋紙狀的漿體防滲泥墻,因此,施工時(shí)先灌第一排孔,再灌第三排孔,最后灌第二排孔,各排灌漿中,先對(duì)第一序孔輪灌,采用“少灌多復(fù)”的方法,待第一序孔灌漿結(jié)束后,再進(jìn)行二序孔,第二序孔結(jié)束后,再進(jìn)行第三序孔。
2.注漿方法
采用孔底注漿全孔灌注的方法,注漿管下至距孔底20cm左右,泥漿從注漿管下口瀝出,使壩體由下部逐漸向上劈開,第一排孔復(fù)灌2~3次或基本不吃漿時(shí),將注漿管提升1~2m,達(dá)到間隔時(shí)間后,再復(fù)灌,直至注漿管距壩頂2m左右為止。第二、三排至少自復(fù)灌3~4次或基本不吃漿時(shí)再提管,其他要求與第一排孔相同。
3.彎曲段灌漿
該水庫共有4個(gè)轉(zhuǎn)彎段,在轉(zhuǎn)彎段施工軸線上,將設(shè)計(jì)灌漿孔連續(xù)鉆完,然后逐孔輪流灌漿,單孔每次灌漿量要少,發(fā)現(xiàn)孔口有裂縫時(shí)就停灌,改灌另孔,當(dāng)每個(gè)鉆孔都形成小的裂縫,而且互相交接,灌漿量再逐漸增加,直至灌完形成與轉(zhuǎn)彎段軸線一致的泥漿防滲帷幕為止。
4.質(zhì)量控制
一是灌漿開始先灌稀漿,水泥漿比重控制在1∶2,等孔口壓力突然下降后,再次將比重提高到1.4~1.6之間。二是每個(gè)灌漿孔都要經(jīng)過多次復(fù)灌,前兩次應(yīng)避免壩頂裂縫,后幾次復(fù)灌時(shí),壩頂裂縫寬度控制在3cm以內(nèi)。三是每孔復(fù)灌次數(shù)6次以上,黏土壩段(南壩)每孔復(fù)灌間隔時(shí)間不少于5d,砂土壩(北壩)不應(yīng)少于3d。四是孔口壓力控制在設(shè)計(jì)最大允許灌漿壓力之內(nèi)。五是每孔必須達(dá)到終孔標(biāo)準(zhǔn)后,方能起管,直至漿面不再下沉為止,最后加填土夯實(shí)。
5.終孔標(biāo)準(zhǔn)
一是每孔灌漿量第一排平均不少于1m3干土,第二、三排孔平均每孔不少于0.5m3干土。二是壩頂縱向裂縫反復(fù)冒漿。三是經(jīng)過分序、分次反復(fù)輪灌后,壩體基本不再吃漿,壩體內(nèi)所有裂縫、洞穴等壩體隱患,均被泥漿充填擠壓密實(shí)即可終灌。
四、效果分析
1.臨濮沙河水庫灌漿工程已竣工,從灌漿施工情況來看,第二序孔和中間第二排孔吃漿量明顯減少,灌漿壓力升高,大部分孔產(chǎn)生壩頂裂縫、冒漿,且兩孔劈裂縫連接,這足以說明漿體防滲帷幕已形成,在壩體比較疏松的部位也能形成多道密集漿脈,壩體中的裂縫和洞穴泥漿充填密實(shí)。
2.通過漿壩互壓作用和壩體濕化變形,使壩體的小主應(yīng)力得到補(bǔ)充,調(diào)整了壩體內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)。建立了壩體內(nèi)新的平衡狀態(tài),增加了壩體的穩(wěn)定性。
3.該土壩系冬季施工,凍土塊上壩,每層鋪土太厚,碾壓不實(shí),采用土壩劈裂灌漿技術(shù)加固壩體,在技術(shù)上是可行的,經(jīng)濟(jì)上是合理的,采用的施工工藝和技術(shù)要求是安全的,灌漿期間能使壩體內(nèi)部的孔隙壓力、壩移量和壩頂裂縫寬度控制在允許范圍以內(nèi)而不危及大壩的安全。
關(guān)鍵詞:道路工程水泥混凝土路面脫空分析灌漿處治評(píng)定
前言
水泥混凝土路面是我國公路路面主要形式之一,在我國公路網(wǎng)構(gòu)成中占有較大比重。它具有強(qiáng)度高、剛度大、受溫度影響小、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。但水泥混凝土路面接縫較多,對(duì)超載較為敏感,易發(fā)生脫空、唧泥、裂縫等先期病害,從而導(dǎo)致路面的破損。如何治理與預(yù)防脫空、唧泥等病害,搞好水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù),延長公路的使用壽命,改善其通行能力,具有十分重要的意義。筆者參觀了成渝高速公路成都段水泥混凝土路面處治工程的施工過程,結(jié)合重慶段二郎和白市驛水泥混凝土路面改造工程試驗(yàn)路段的施工體會(huì),采用灌漿技術(shù)處治原水泥混凝土路面,并對(duì)各施工項(xiàng)目進(jìn)行了檢測,在室內(nèi)對(duì)漿液的配合比進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。目前,灌漿技術(shù)已在高速公路上取得了良好的應(yīng)用效果。
一、水泥混凝土面板唧泥、脫空形成主要原因
唧泥和脫空病害的產(chǎn)生有其內(nèi)在因素和外界因素:內(nèi)在因素是基層本身的質(zhì)量、組成以及混凝土面板接縫狀況;外界因素則是汽車荷載和氣候變化。我國路面基(墊)層材料一般都選用穩(wěn)定類集料,其模量遠(yuǎn)小于混凝土面層的模量。水泥混凝土路面在重車荷載的反復(fù)作用下,板下基(墊)層將產(chǎn)生累積塑性變形,使混凝土板的局部范圍不再與基層保持連續(xù)接觸,于是水泥混凝土路面板底與基(墊)層之間將出現(xiàn)微小的空隙,即出現(xiàn)了板下局部脫空,或稱為原始脫空區(qū)。同時(shí)溫度、濕度的變化,以及板內(nèi)溫度的非線形分布,引起板向上或向下的翹曲,加速了板與基礎(chǔ)之間的分離,形成板底脫空。脫空的出現(xiàn)又為水的浸入創(chuàng)造了條件,當(dāng)路面接縫或裂縫養(yǎng)護(hù)不及時(shí),雨水從破損處侵入基層,滲入的水將在板下形成積水(自由水)。積水與基層材料中的細(xì)料形成泥漿,并沿面板接縫縫隙處噴濺出來,形成唧泥。唧泥的出現(xiàn)進(jìn)一步加劇了板底的脫空。這樣周而復(fù)始,惡性循環(huán),最終導(dǎo)致路面的損壞。
二、脫空板確定
2.1脫空板確定方法
脫空板可采用人工觀察法、彎沉測定法等方法來確定。人工觀察法是通過肉眼觀察接縫、裂縫、唧泥等情況初步判定脫空。當(dāng)重車行過,能感到混凝土板有豎直位移時(shí),或下雨之后,有明顯唧泥現(xiàn)象的板塊,認(rèn)為是脫空。這種方法的缺點(diǎn)是主觀性強(qiáng),即便是有經(jīng)驗(yàn)的工程師也不能避免錯(cuò)判、漏判。彎沉測定法是測試板角彎沉,如果超過某一限值,即認(rèn)為存在脫空。我國交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJ073.1-2001)(以下簡稱《規(guī)范》)中也明確規(guī)定水泥混凝土面板脫空位置的確定可采用彎沉測定法。
2.2檢測方法
成渝高速公路全線建成通車于1994年,設(shè)計(jì)板厚24cm。主要采用彎沉指標(biāo)來確定脫空板。首先選取水泥混凝土面板荷載最不利作用位置作為檢測點(diǎn),宜選取橫縫及縱縫附近的點(diǎn)。采用兩臺(tái)5.4m長桿彎沉儀及BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載(后軸軸載為10t)測定車。檢測點(diǎn)分主點(diǎn)、副點(diǎn)。主點(diǎn)位于板橫縫前10cm,加卸載。副點(diǎn)在橫縫后10cm,無荷載(正常行車方向?yàn)榍埃?。將一沉儀置于主點(diǎn),即測定車的輪隙中間;另一沉儀置于副點(diǎn)處。分別測定主、副點(diǎn)彎沉(按前進(jìn)方向右輪測試)。右輪處于縱縫30cm左右。在《美國路面修復(fù)手冊》中規(guī)定,凡彎沉值超過0.635mm的,應(yīng)確定為板塊脫空。根據(jù)我國公路修建狀況和檢測儀器的實(shí)際情況,有關(guān)專家推薦凡彎沉值超過0.2mm的,應(yīng)確定為面板脫空(詳見規(guī)范)。在本實(shí)驗(yàn)路段,采用雙指標(biāo)控制,即主點(diǎn)彎沉大于0.2mm或差異彎沉(主點(diǎn)-副點(diǎn))大于0.06mm的,均認(rèn)為板底可能出現(xiàn)脫空現(xiàn)象。
三、加固機(jī)理
在現(xiàn)有混凝土路面設(shè)計(jì)理論中,我們把混凝土板看作是小撓度彈性薄板,其假定條件是面板與地基間完全接觸(不脫空)。同時(shí)混凝土板是一種準(zhǔn)脆性材料,抗壓強(qiáng)度高、抗彎拉性能差。在正常情況下,面板均勻支承時(shí),無論荷載作用位置,應(yīng)力都較小。而一旦脫空,板角處由于基礎(chǔ)支撐的喪失處于懸臂狀態(tài),板內(nèi)將產(chǎn)生過大的應(yīng)力、剪力,混凝土板很快達(dá)到極限壽命。水泥混凝土面板灌漿是通過注漿管,施加一定壓力將漿液均勻注入板底空隙、板下基(墊)層中,以充填、滲透、擠密等方式,趕走板底、基層裂隙中的積水、空氣后占據(jù)其位置,經(jīng)人工控制一段時(shí)間后,漿液將原來的松散顆粒或裂隙膠結(jié)為整體,形成一個(gè)良好的“結(jié)石體”。灌漿改善了板底原有受力狀態(tài),恢復(fù)板體與地基的連續(xù)性。達(dá)到加固基礎(chǔ),治理病害的目的。
3.1漿液材料基本要求
常用的水泥漿材料包括:水泥、粉煤灰、水、外加劑等。將漿體制成7.07×7.07×7.07cm立方體試件,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)7d,其抗壓強(qiáng)度應(yīng)到5MPa以上。漿體應(yīng)具有良好的可泵性、和易性、保水性,漿體過稠不能均勻布滿板底空隙,漿體過稀,干縮性大。在施工中,筆者認(rèn)為為防止?jié){體的干縮,漿液中宜摻加一定量膨脹劑。流動(dòng)度是影響可灌性的主要因素,一般流動(dòng)度越高,可灌性就越好。由于在現(xiàn)行規(guī)范中未對(duì)此做明確規(guī)定,參照預(yù)制梁板壓漿施工經(jīng)驗(yàn),采用水泥漿稠度試驗(yàn)漏斗(體積1725ml±5ml),以漿體自由全部流完的時(shí)間作為流動(dòng)度來控制(詳見《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTJ041-2000附錄G-11)。其中,在室溫條件下,純水的流出時(shí)間為8s(室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果)。表1列出了在標(biāo)準(zhǔn)條件下,不同水灰比、不同材料配比之間的流動(dòng)度結(jié)果及試件強(qiáng)度。從表中可發(fā)現(xiàn)水泥凈漿不管摻或不摻減水劑,其流動(dòng)性都比相同條件下水泥粉煤灰漿體的流動(dòng)性要好。因此,可以看出,二級(jí)粉煤灰單位體積的需水量要大于水泥。文獻(xiàn)(1)中提出:對(duì)于不摻減水劑的水泥凈漿,其流動(dòng)度不應(yīng)小于16s;摻減水劑的漿體可減小到12s;流動(dòng)度最大應(yīng)不大于26s。在施工中,筆者認(rèn)為漿體流動(dòng)度不宜過小,控制在20-30s之間較好。否則會(huì)產(chǎn)生泌水現(xiàn)象。
3.2試驗(yàn)資料
從表中可看出,在相同水灰比的情況下,流動(dòng)性隨著水泥與粉煤灰的比例產(chǎn)生變化。同時(shí),粉煤灰比例也影響水泥漿的后期強(qiáng)度。在相同條件下,水灰比越大,則漿體的強(qiáng)度會(huì)逐漸降低,因此,不宜采用過大的水灰比;根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果,在施工中采用的漿液配比為:水泥﹕粉煤灰﹕水﹕早強(qiáng)劑=1﹕0.5﹕0.7+0.5%。在取得大流動(dòng)性的前提下,保證了漿液的強(qiáng)度。
漿液流動(dòng)度及力學(xué)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)表1
漿液配合比
(水泥﹕粉煤灰﹕水)
水灰比
流動(dòng)度
(s)
7天強(qiáng)度
(MPa)
28天強(qiáng)度
(MPa)
1﹕0.0﹕0.4
0.4
96.79
21.58
51.25
1﹕0.5﹕0.7
0.47
85
10.41
23.65
1﹕0.5﹕0.75
0.5
32.53
6.97
1﹕0.7﹕0.8
0.47
79.21
7.96
19.13
1﹕0.7﹕0.9
0.53
21.75
8.08
17.18
1﹕1.0﹕1.0
0.5
47.51
5.93
1﹕0.4+0.5%SN-Ⅱ
0.4
16.4
18.42
42.1
1﹕0.5﹕0.65+0.5%SN-Ⅱ
0.43
42.96
17.10
1﹕0.5﹕0.7+0.5%SN-Ⅱ
0.47
21.99
11.85
27.27
1﹕0.7﹕0.8+0.5%SN-Ⅱ
0.47
32.16
10.55
24.51
1﹕0.7﹕0.8+0.75%SN-Ⅱ
0.47
29.5
10.55
重慶段二郎、白市驛混凝土路面改造工程施工現(xiàn)場(施工圖1)
四、灌漿技術(shù)的實(shí)施
孔位布設(shè)一般為3-5孔,應(yīng)根據(jù)混凝土面板尺寸、裂縫狀況以及灌漿機(jī)械等確定。灌漿孔大小應(yīng)和灌注嘴大小一致,一般為5cm左右。灌漿順序從沉降量大的地方開始,由遠(yuǎn)到近,由大到小。灌漿壓力的控制應(yīng)視混凝土板的損壞及脫空情況具體確定。當(dāng)漿液從接縫處或另一注漿孔冒出,就可認(rèn)為完成該孔注漿,即停止注漿,迅速移至另一注孔繼續(xù)作業(yè)。壓力一般控制在1MPa-4MPa之間,并停留3min-5min,效果較好。
五、灌漿效果評(píng)定
灌漿后,應(yīng)在7d齡期后,再次測量主點(diǎn)彎沉值和副點(diǎn)彎沉值。當(dāng)主點(diǎn)或差異彎沉值均低于設(shè)計(jì)要求值時(shí),可認(rèn)為灌漿效果已經(jīng)達(dá)到。成都試驗(yàn)段灌漿前后彎沉資料見表2(單位:mm)。表2中灌漿前數(shù)值均大于控制指標(biāo),認(rèn)為板底出現(xiàn)脫空,需灌漿處治。從檢測資料可看出,原混凝土面板通過灌漿提高了板底承載力。
2004年成都試驗(yàn)段4km處灌漿前后彎沉對(duì)照表表2
樁號(hào)
灌漿前值
灌漿后值
主點(diǎn)比較
副點(diǎn)比較
主點(diǎn)彎沉
差異彎沉
主點(diǎn)彎沉
差異彎沉
前-后
前-后
4km+478.7
0.34
0.12
0.24
0.04
0.1
0.08
4km+483.7
0.36
0.16
0.18
0.04
0.18
0.12
4km+488.7
0.34
0.08
0.18
0.04
0.16
0.04
4km+513.7
0.34
0.08
0.24
0.02
0.1
0.06
4km+518.7
0.32
0.16
0.2
0.04
0.12
0.12
4km+523.7
0.44
0.18
0.34
0.08
0.1
0.1
4km+583.6
0.42
0.22
0.22
0.02
0.2
0.2
4km+588.6
0.32
0.08
0.18
0.02
0.14
0.06
4km+593.6
0.28
0.06
0.24
0.02
0.04
0.04
4km+598.6
0.36
0.22
0.2
0.02
0.16
0.2
4km+603.6
0.3
0.1
0.2
0.04
0.1
0.06
4km+618.6
0.6
0.38
0.26
0.06
0.34
0.32
4km+623.6
0.3
0.08
0.22
0.08
0.08
4km+628.6
0.3
0.1
0.2
0.06
0.1
0.04
4km+633.6
0.22
0.02
0.16
0.02
0.06
4km+638.6
0.34
0.1
0.22
0.02
0.12
0.08
4km+643.6
0.48
0.16
0.34
0.08
0.14
0.08
正在施工中的成都段11km處混凝土路面灌漿處治現(xiàn)場(施工圖2)
六、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)
灌漿處治舊水泥混凝土路面早中期破壞與“換板”相比最大的優(yōu)點(diǎn)就是利用原路面板。其直接成本隨脫空情況及處治目的不同而不同,一般介于10—30元/m2左右。“換板”翻修混凝土路面每m2成本一般需120—140元。與后者相比,前者的直接成本明顯低。灌漿作為一種治理混凝土路面病害、及時(shí)可行的科學(xué)養(yǎng)護(hù)技術(shù),具有成本低,見效快,操作簡便,對(duì)車輛行駛影響小,受自然因素影響小等優(yōu)點(diǎn)。在公路施工和養(yǎng)護(hù)工程中,具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
七、結(jié)束語
7.1灌漿技術(shù)作為一種新型的加固技術(shù),可廣泛地使用到公路施工其他方面,如:高速公路橋頭跳車、軟土地基處理、機(jī)場路加固等。而且由于其處治質(zhì)量主要控制指標(biāo)——彎沉與舊板加鋪瀝青混凝土面層的設(shè)計(jì)指標(biāo)相吻合,具有一定科學(xué)性,所以也適用于舊板加罩瀝青面層的加固處治。
7.2大多數(shù)破損板本身的質(zhì)量良好,病害原因主要是由于下承層造成的。有關(guān)資料建議灌漿鉆孔深度一般為混凝土板底3-5cm,根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),鉆孔深度應(yīng)穿透基層達(dá)到墊層中。傳統(tǒng)的“換板”處治,在破碎時(shí)由于操作人員的失誤或連接桿的傳遞影響,可能造成相臨混凝土板塊不同程度的松動(dòng)或破損,處治一處病害又出現(xiàn)多處新的病害,且只能改善板本身狀態(tài),正是所謂的“治標(biāo)不治本”,而混凝土板下灌漿通過灌漿壓力可把漿液滲透到相鄰混凝土板下,起到灌漿一塊板加固幾塊板的作用。
7.3產(chǎn)生脫空板的原因有:填縫料的失效,水的浸入,基層材料中的細(xì)集料。因此,必須加強(qiáng)接縫的養(yǎng)護(hù),及時(shí)疏導(dǎo)路面積水,來預(yù)防或防治混凝土路面的先期病害。在基(墊)層的施工中,應(yīng)嚴(yán)格控制混合料中的細(xì)集料含量。
參考資料
[1]《水泥混凝土路面脫空的檢測及對(duì)策》華東公路(2004年134期);
1.1混凝土灌漿
水利電力工程中,混凝土的體積往往較大,因此在施工中難免會(huì)出現(xiàn)裂縫,此時(shí)就需要進(jìn)行灌漿技術(shù)對(duì)其進(jìn)行修復(fù),嵌縫技術(shù)就是一種常見的技術(shù)形式,其可以對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行修復(fù)。沿著裂縫開槽,在槽內(nèi)嵌入塑性材料或者剛性防水材料等,達(dá)到封閉裂縫的效果。常用的塑性材料包括聚氯乙烯膠、塑性油膏等等,剛性的封閉材料則包括聚合水泥砂漿等?;炷亮芽p的灌漿技術(shù)則常用環(huán)氧灌漿技術(shù),就是將環(huán)氧樹脂灌漿材料進(jìn)行灌注,環(huán)氧注漿的材料往往選擇鄰苯二甲酸二丁酯、乙二胺等等。
1.2孔口封閉灌漿技術(shù)
該技術(shù)是一種自上而下的灌漿技術(shù),也可稱之為循環(huán)灌漿技術(shù)??卓诜忾]灌漿技術(shù)適應(yīng)最大壓力>3MP的帷幕灌漿工程項(xiàng)目,小于其參考值的帷幕工程則需要選擇性應(yīng)用。利用孔口封閉灌漿技術(shù)應(yīng)注意一下幾個(gè)要點(diǎn),如鉆孔的直徑控制,應(yīng)<60mm;孔口管道必須進(jìn)行牢固的嵌入,買入到巖層的深度按照灌漿的壓力所定,最大的灌漿壓力則控制在5MPa以內(nèi),最大壓力時(shí)嵌入巖層的深度應(yīng)>2m;灌漿應(yīng)選擇循環(huán)式施工,自上而下的灌注,分階段進(jìn)行;孔口管道分為多個(gè)灌漿段,應(yīng)盡量選擇較短的分段發(fā)方式,壓力增加應(yīng)盡量快速,段長和相應(yīng)的灌漿壓力應(yīng)進(jìn)行事前試驗(yàn);灌漿過程中應(yīng)經(jīng)常性的活動(dòng)灌漿管,回漿管應(yīng)保證15L/min的回流量,防止灌漿管道出現(xiàn)凝結(jié)。
1.3大吸漿灌漿技術(shù)
應(yīng)用中主要是控制灌漿的壓力和流量,通常利用低壓或者自流的方式對(duì)裂縫進(jìn)行灌漿,泥漿流動(dòng)性降低后在逐步升高壓力,以此增加灌漿量。同時(shí)限制灌漿的流量,采用低流量配合壓力,減少灌漿在裂縫中的流動(dòng)速度,使得泥漿沉淀,灌注量降低后再增加壓力,提高灌漿量,直至完成灌漿。
2水利電力工程大壩施工中灌漿技術(shù)的應(yīng)用
水利電力工程對(duì)質(zhì)量要求較高,在水利電力工程的大壩工程中有多種灌漿技術(shù)被應(yīng)用,但是應(yīng)根據(jù)實(shí)際的情況選擇不同的技術(shù)措施,不同的灌漿技術(shù)也有著不同的作用效果。具體情況如下:
2.1吸漿量較大的灌注措施
在水利電力施工中,大壩的施工需要灌漿作業(yè)在很短的時(shí)間內(nèi)完成施工,但是因?yàn)榈刭|(zhì)和限制的因素,使得泥漿不能很快的凝結(jié),此時(shí)泥漿沖基礎(chǔ)底部滲出,導(dǎo)致灌漿效果不佳。此時(shí)應(yīng)進(jìn)行低壓灌漿觀察泥漿的流動(dòng)情況,選擇逐步增加的方式進(jìn)行灌漿。也可選擇方法限制吸漿的情況,加速泥漿的流動(dòng)情況。然后提高泥漿的黏度從而控制流動(dòng)性,降低泥漿流速而保證凝結(jié)。進(jìn)行灌漿的過程中應(yīng)考慮對(duì)泥漿的組份進(jìn)行調(diào)整,同調(diào)節(jié)灰水比和外加劑填入的方式來控制泥漿的凝固速度,人為控制泥漿流動(dòng)性。在水利電力大壩工程的施工中,也可采用灌注間歇砂漿和砂漿的方式來提高灌漿的施工質(zhì)量,灌漿過程中,灌漿間隔控制在2~6h,最后泥漿凝固后達(dá)到一定的強(qiáng)度后,掃孔和復(fù)灌等。
2.2漏水通道灌漿
水利電力大壩工程因?yàn)槭艿降刭|(zhì)環(huán)境的影響,往往存在不可控的問題,施工過程中環(huán)境復(fù)雜且地質(zhì)改變的情況時(shí)有發(fā)生,在施工中容易出現(xiàn)漏水的情況,影響灌漿的質(zhì)量。針對(duì)這個(gè)問題應(yīng)采用一些外部干擾的措施,如爆理,利用爆破方式破壞漏水結(jié)構(gòu),再在漏水的位置采用灌漿的方式進(jìn)行控制。但是這樣的處措施往往不能達(dá)到工程質(zhì)量要求。增加了工程成本以及難度。所以在實(shí)際的工程中可以采用以下措施進(jìn)行控制,利用模袋灌漿,一般選擇尼龍和聚丙烯為材料的袋子,進(jìn)行堵漏并灌漿;利用填充級(jí)別的配料,在漏水的地方進(jìn)行處理,利用大粒徑的砂石進(jìn)行灌漿;利用雙漿灌漿技術(shù),將水泥漿和速凝劑分別從兩個(gè)管道進(jìn)行灌注,使其進(jìn)入到混合器,混合后再進(jìn)入灌注的區(qū)域,這樣可以增加防滲漏的效果,對(duì)漏水點(diǎn)進(jìn)行控制。
2.3接縫灌漿技術(shù)
水利電力大壩的工程中,壩體填筑的工作是一項(xiàng)重要的施工項(xiàng)目,在施工中其將直接影響到整體質(zhì)量。壩體建設(shè)中首先應(yīng)合理的規(guī)劃工作量,選擇工藝和施工方案使之適應(yīng)項(xiàng)目需求。對(duì)壩體施工的工作量進(jìn)行分配與組織。灌漿施工也應(yīng)按照壩體施工的需求進(jìn)行選擇與實(shí)施。根據(jù)壩體情況準(zhǔn)備建筑材料和場地等,根據(jù)作業(yè)時(shí)間來控制材料質(zhì)量,避免土料熱量的流失等,提高施工的效率和質(zhì)量。在水利水電壩體施工中灌漿技術(shù)主要是針對(duì)接縫處理,是一種主要的技術(shù)措施。通常選擇盒式灌漿、騎縫灌漿、重復(fù)灌漿等。在施工中3種灌注方式可以進(jìn)行重復(fù)使用,根據(jù)不同的灌漿特征以及工程情況配合使用。盒式灌漿因?yàn)楣酀{的質(zhì)量較高,回漿管的管路不易阻塞等優(yōu)勢,在壩體接縫灌漿選擇中被普遍認(rèn)可。但是系統(tǒng)消耗的管材相對(duì)多,其成本使其受到限制。重復(fù)式灌漿系統(tǒng)布置方式主要因?yàn)椴欢氯艿蓝苓M(jìn)行重復(fù)施工。騎縫灌漿管理系統(tǒng)因?yàn)槠鋽U(kuò)散模式的灌漿形式較為流暢,并且壓力分布平均,管路不易阻塞。水利電力大壩的接縫施工通常壓力在0.2MPa左右,在壩體灌漿前應(yīng)進(jìn)行分析與計(jì)算,保證灌漿的順利開展,必須保接縫灌漿的開張度與泥漿粒徑的比例,理想的開度為1~3mm,在灌漿中應(yīng)控制開度的擴(kuò)張。
3結(jié)語
灌漿技術(shù)對(duì)公路的加固力量起著不可或缺的作用,這其中的技術(shù)原理更是需要從業(yè)人員必須掌握的。我們生活的地球的大地上,大地里面有一層叫做地下層,而這一部分的土質(zhì)相對(duì)而言比較不夠集中,這時(shí)我們就需要運(yùn)用到鉆孔這門技術(shù)把漿液加固在土質(zhì)當(dāng)中,而且必須要漿孔外張開,相似圓柱集合的形狀,并擠壓周圍的土使之充填到鉆孔里,另外,要將緊靠漿體的土體破壞和剪切掉,使之形成塑性變形區(qū),而距離漿體較遠(yuǎn)的土體區(qū)域則發(fā)生了彈性變形,能夠提高鉆孔周圍土體的密度。在進(jìn)行灌漿的過程中,土體裂縫會(huì)隨之發(fā)展而擴(kuò)大,漿液因此能夠慢慢滲透到地下層,樁柱體和壓密的地基同形成了復(fù)合地基,一起作用來控制沉降,提高公路的承載力。
2灌漿施工
2.1按照技術(shù)人員設(shè)計(jì)的圖紙進(jìn)行實(shí)施
而其中的CAD圖紙要經(jīng)過監(jiān)理人員的審查,監(jiān)理人員審查通過才可以進(jìn)行實(shí)施,所以,技術(shù)人員的對(duì)技術(shù)的掌握以及對(duì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的合理性就顯得尤為重要,按照技術(shù)人員已經(jīng)通過審核的圖紙進(jìn)行定孔放樣,之后可以開始利用鉆機(jī)來實(shí)施成孔鉆進(jìn),同樣要經(jīng)過合格的檢驗(yàn)才可以能開始灌注漿液的步驟。
2.2強(qiáng)度控制和施工控制
現(xiàn)行規(guī)范中并未對(duì)道路注漿做明確規(guī)定,若是簽合同時(shí),只要在合同條款內(nèi)規(guī)定對(duì)方必須遵循《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》,并且要求注漿后道路彎沉值符合設(shè)計(jì)要求就行了,關(guān)于注漿材料流動(dòng)度的要求是在《規(guī)范》的附錄,灌漿后,應(yīng)在7d齡期后,再次測量主點(diǎn)彎沉值和副點(diǎn)彎沉值。當(dāng)主點(diǎn)或差異彎沉值均低于設(shè)計(jì)要求值時(shí),可認(rèn)為灌漿效果已經(jīng)達(dá)到,灌漿完成后,雜填土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值必須達(dá)到130kPa;淤泥或淤質(zhì)土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值保持在80kPa—100kPa;粉細(xì)砂的承載力標(biāo)準(zhǔn)值要大于110kPa;復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值不能小于130kPa。
2.3灌漿孔的設(shè)計(jì)和布孔
布孔的形式主要有騎縫和斜孔兩種,操作時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和需要加以選擇,甚至在必要時(shí)可兩者兼用。如果表面縫的縫隙不深,一般不提倡打孔,而是在縫面或漏水集中的地方采用粘貼灌漿嘴的方法,或者也可采用騎縫鉆孔;如果表面縫的縫隙較深,并且裂縫的走向非常不規(guī)則,以做到全部“騎縫”,這時(shí)可以采用斜孔加以輔助;騎縫灌漿的方法一般用在深度比較大的裂縫中,沿著裂縫表面將混凝土鑿成“V”形槽。在一般的情況下,打孔的實(shí)際方法應(yīng)該可以根據(jù)施工條件的不同來決定。
2.4灌漿過程控制
灌漿的過程需要做到嚴(yán)密謹(jǐn)慎,做到絲毫未差才可以算是達(dá)到效果而且管理負(fù)責(zé)人員又進(jìn)行系統(tǒng)的分工進(jìn)行實(shí)施,各個(gè)技術(shù)崗位要明確時(shí)間和任務(wù)的工作量,盡量在成手人員下完成灌漿,新的員工要求老員工指導(dǎo)下完成灌漿,灌漿的流程也必須全面和具體,操作如下:對(duì)灌漿的檢查務(wù)必全面有效,無論是叢技術(shù)還是速度方面,使機(jī)器能夠正常有效的工作以便更好完成任務(wù);在灌漿過程中,首先要進(jìn)行灌漿方式的選擇,根據(jù)裂縫的程度及情況進(jìn)行選擇。一般情況下,垂直灌漿方式應(yīng)用在垂直的裂縫上,水平情況下則先采用由一個(gè)方向向另一個(gè)方向灌漿的方式。如果出現(xiàn)大范圍的滲漏現(xiàn)象應(yīng)該進(jìn)行優(yōu)先灌漿。
2.5灌漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)
如何確定灌漿是否達(dá)到飽和也是最后一步的實(shí)施,嚴(yán)格的把控標(biāo)準(zhǔn)是整個(gè)工程前提。在吸漿量和預(yù)先估計(jì)的漿液用量已經(jīng)相差不多,并且吸漿量逐漸減小到0.01L/min,壓力也比較穩(wěn)定的情況下,再繼續(xù)灌注3-5min就可以結(jié)束灌漿。
2.6灌漿質(zhì)量的控制與檢驗(yàn)
公路施工過程中最重要的部分無非是鉆灌漿孔以及灌漿的部分,而無論是鉆灌漿孔還是灌漿的部分,要求的質(zhì)量檢測員做到一絲不茍,有效地完成質(zhì)量合格的檢測,檢查鉆孔孔位的偏差度、孔徑大小和灌段的長度也是必要的實(shí)施程序,材料的檢驗(yàn)也要全部達(dá)標(biāo)才方可使用,各個(gè)工程以及路段試行也都需要進(jìn)行審批,在灌漿過程中應(yīng)該考慮灌漿所受壓力、灌漿孔體積大小、灌漿量進(jìn)行掌握,并按照相應(yīng)的比例進(jìn)行調(diào)配。
3灌漿施工技術(shù)要點(diǎn)
3.1鉆孔方式
鉆孔工作的前提是將孔頭與孔艷相對(duì)應(yīng)吻合,用力鉆入。如果是在雜填土中鉆進(jìn),孔壁不穩(wěn)時(shí)可以下入導(dǎo)管護(hù)壁;鉆孔進(jìn)行到一定深度后,到達(dá)淤泥或淤泥質(zhì)土和粉、細(xì)砂時(shí),可以下入導(dǎo)管護(hù)壁,再利用撈砂筒的取砂成孔方法鉆到粘性土層。
3.2安放灌漿管
灌漿管實(shí)施安放的時(shí)候,一定要嚴(yán)密謹(jǐn)慎的進(jìn)行,以確保灌漿能夠正常的實(shí)施,孔口封堵灌漿管的長度一定要在合理范圍之內(nèi),花管孔徑要下封,這一點(diǎn)也是非常的重要,要達(dá)到15%的孔隙率;為了避免流砂涌進(jìn)花管阻礙灌漿的正常進(jìn)行,可以在花管外壁包扎一層軟橡皮,促進(jìn)灌漿順利灌入。在成孔達(dá)到預(yù)定深度后,再把灌漿管下放到位,并在孔中水穩(wěn)層的底部放入水泥袋,使得灌漿管被完整包裹并接觸孔壁,最后分層投入粘土確保夯實(shí)到孔口。
3.3灌漿方法
地腳螺栓錨固工藝要求如下:清理空洞→清除孔內(nèi)積水→調(diào)整及固定螺栓(清除螺栓表面油污及鐵銹)→澆注(拌和高強(qiáng)無收縮灌漿料)→養(yǎng)護(hù)→安裝設(shè)備。地腳螺栓成孔時(shí),螺栓孔的水平偏差不得大于5mm,垂直度偏差不得大于5°。螺栓孔壁應(yīng)粗糙,應(yīng)將孔內(nèi)清理干凈,不得有浮灰、油污等雜物,灌漿前用水浸泡8~12h,清除孔內(nèi)積水。當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)應(yīng)采取措施預(yù)熱,溫度保持在10℃以上。將拌和好的自密實(shí)混凝土灌入螺栓孔內(nèi)時(shí),可根據(jù)需要調(diào)整螺栓位置。灌漿過程中嚴(yán)禁振搗,可適當(dāng)插搗,灌漿結(jié)束后不得再次調(diào)整螺栓。
4結(jié)語
水利工程建設(shè)常常會(huì)遇到巖溶地段,這樣的地段在處理上必須要格外注意,一旦處理不當(dāng),就會(huì)給工程的安全埋下隱患,除了灌漿處理技術(shù),目前尚沒有特別好的處理方法。在對(duì)巖溶地區(qū)進(jìn)行基礎(chǔ)施工時(shí),要先對(duì)所在地段進(jìn)行詳細(xì)的勘察,根據(jù)施工情況、地質(zhì)特點(diǎn)、巖溶深淺、分布情況等進(jìn)行全方位的了解,然后制定相應(yīng)的技術(shù)方案,對(duì)于巖溶地區(qū)的基礎(chǔ)施工,一般分為有填充物和沒有填充物。在進(jìn)行基礎(chǔ)處理時(shí),一般采用不沖洗高壓水泥灌漿,這種方式能大大提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定性、抗?jié)B性,也可以采用使水泥漿液以條帶狀向土體中穿插,凝結(jié)后,會(huì)形成網(wǎng)絡(luò)包裹進(jìn)而提高地基的穩(wěn)固性能。高壓噴漿技術(shù)主要是利用高壓噴嘴,通過灌漿管不斷鉆進(jìn),把噴嘴送到指定位置,水泥噴漿強(qiáng)大的壓力會(huì)把原有土層破壞,水泥漿液會(huì)和被破壞的土層泥土進(jìn)行充分混合相融,凝固后形成一個(gè)結(jié)實(shí)的柱體結(jié)構(gòu),這樣會(huì)使巖溶地區(qū)的基礎(chǔ)變得穩(wěn)定堅(jiān)固。高壓灌漿技術(shù)在處理巖溶地段的地基應(yīng)用較為普遍,效果不錯(cuò)。
2淺層巖溶地區(qū)和深層巖溶地區(qū)的基礎(chǔ)灌漿
對(duì)于淺層巖溶地段,因?yàn)閹r溶埋藏的不是很深,可以利用機(jī)械先把填充物全部挖掘出來,然后再用水泥進(jìn)行回填,完成灌漿,此種地段的灌漿基本都在露天完成,施工相對(duì)容易一些,工序也較簡單。對(duì)于埋層較深的巖溶,在灌漿時(shí),一般不適合用高壓噴灌漿技術(shù),因?yàn)樗酀{進(jìn)入深層巖溶時(shí),會(huì)對(duì)里面的填產(chǎn)物充生排斥,然后形成固化,對(duì)進(jìn)一步灌漿造成阻礙,使得灌漿面不大,影響基礎(chǔ)的穩(wěn)定,多數(shù)采用鉆孔注漿技術(shù)進(jìn)行處理。
3大吸漿量情況的灌注在基礎(chǔ)灌漿
作業(yè)時(shí),常常會(huì)遇到大量吸漿的情況,使灌漿作用不能在預(yù)計(jì)施工作業(yè)時(shí)間內(nèi)完成。通常的巖縫灌漿在1~3個(gè)小時(shí)內(nèi)都會(huì)結(jié)束,對(duì)于水泥漿量的消耗也都正常。但遇到大吸漿情況,這樣的地層結(jié)構(gòu)會(huì)使?jié){量消耗很大,因?yàn)楣噙M(jìn)地層的水泥漿會(huì)從別的地方涌出,使灌漿時(shí)間延長。遇到這種情況,一定要做好相應(yīng)的處理,采用妥善的解決方案,首先要進(jìn)行限流,控制注漿的速度,減少注漿量,使?jié){液的流動(dòng)速度變慢然后慢慢凝結(jié),但一直要保持灌漿結(jié)束的最終要求才能結(jié)束。再有就是采用降低壓力或者是自流的方法進(jìn)行施工處置,等到泥漿全部都凝結(jié)之后,可以采取多次灌漿的方法,在進(jìn)行基礎(chǔ)灌漿施工時(shí),可以適當(dāng)將灌漿壓力降低,在灌漿凝固之后,沒有別的原因可按設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行灌漿。
4嚴(yán)重漏水的情況下灌漿施工
水利施工過程中選址十分關(guān)鍵,但因地形地貌的不同,一些工程所處位置不得不面對(duì)復(fù)雜的地基情況,由于各種原因,常常會(huì)遇到漏水的情況,這時(shí)施工條件變得困難,如不采取有效的方案,會(huì)出現(xiàn)跑漿現(xiàn)象,消耗大量的漿液,延長灌漿時(shí)間,使成本增加。這時(shí)可采取充填級(jí)配料處理方法和采用模袋灌漿的方法進(jìn)行施工,兩種方法都各有優(yōu)點(diǎn),可以根據(jù)具體的情況適當(dāng)采用。模袋變形能力強(qiáng),適應(yīng)環(huán)境形狀的變化,有效堵塞溶洞,另外也較耐磨,而且漿液定形凝固后強(qiáng)度增強(qiáng)。充填級(jí)配料的時(shí)候如果使用礫石的效果不好,也可利用粘稠度較高的水泥沖灌級(jí)配料,水泥沖灌級(jí)配料的材料和數(shù)量應(yīng)該靈活掌握。
4.1充填級(jí)配料處理方法這種方法就是用粘稠狀的水泥漿,直接灌入砂礫中,水泥漿與砂礫結(jié)合而形成堅(jiān)固的凝結(jié)體,從而增強(qiáng)地基的抗?jié)B性能及穩(wěn)固性。在灌注時(shí),要注意礫石的直徑,一般都是呈逐漸變大的趨勢。對(duì)于灌入量要進(jìn)行細(xì)致、準(zhǔn)確的判斷,避免浪費(fèi)填料,填料可以是水泥漿,也可以是水泥、粗砂、礫石等混合物,實(shí)踐證明,混合物充填是相對(duì)自然的,灌后會(huì)產(chǎn)生反過濾層,把一些裂縫有效堵住,同時(shí)使水利工程的抗?jié)B水性能得到提高。
4.2模袋灌漿處理方法在水利工程建設(shè)中,常常使用模袋灌漿,利用聚酯、尼龍等材質(zhì)制成模袋,在袋中進(jìn)行灌漿,這些特殊材質(zhì)具有較高的耐磨性,可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成不同形狀的模袋,在灌漿階段應(yīng)用,由于模袋具有一定的透性,漿中的水分能夠滲出,但漿中的顆粒存在于漿中,所以袋中能保留顆粒。使水灰比得到降低,所以一方面能縮短水泥漿的凝固時(shí)間,另一方面,凝固后的強(qiáng)度也大大提升,提高灌漿的質(zhì)量。
5結(jié)語