發(fā)布時間:2022-09-21 02:13:01
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的灌漿技術論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
土木工程的地基施工過程一般要在60分鐘到180分鐘內完成,因此,對巖縫進行灌漿施工所需的水泥量有限。但是如果出現(xiàn)巖縫大量吸漿現(xiàn)象,就必須采取對應的解決措施,不然就算灌注再多的水泥漿也達不到預期的施工目標。為了解決這種情況,首先要進行限流,對單位時間內進入巖縫的砂漿體積進行限制,并且減緩灌注的速度,實現(xiàn)使灌注到巖縫的泥漿快速凝結的目的。其次,可以通過降壓的方式來處理這個問題,這種方式是通過將灌漿的壓力降低來使砂漿的流速減緩,使砂漿在較小的壓力下進行自流,并在自流中逐漸凝結,當砂漿自流現(xiàn)象停止時可以適當增加壓力,之后就可以采用一般的灌漿技術來進行灌漿施工。最后,可以進行多次灌漿,具體說來就是間歇性地對巖縫進行灌漿,每進行一次灌漿施工,都要隔一段固定的時間后再進行下一次灌漿,間隔時間一般不超過8小時,具體時間可以根據(jù)土工程要求來確定。
2灌漿施工技術在嚴重漏水情況下的應用
地基漏水在土木工程施工過程中是很常見的現(xiàn)象,但是如果是嚴重漏水現(xiàn)象,那么最可能的原因就是在施工過程中出現(xiàn)重大失誤,嚴重漏水現(xiàn)象在巖溶地區(qū)施工中尤為常見。因此,在進行巖溶地區(qū)施工的時候,可以采取膜袋灌漿方法,但是在采用這種方法的時候,一定要注重膜袋的質量和選擇,要選擇高質量且耐磨性很強的膜袋,例如聚丙烯膜袋、尼龍膜袋等。灌漿過程中,將水泥漿裝在膜袋中,水泥漿在膜袋中相互擠壓就會使其水分降低,進而提高其凝結速度。此外,還要嚴格控制填充材料的礫石和泥漿配比,將水泥泥漿與礫石混合起來,這樣才能達到更好的灌漿效果。在狹窄的地方要加大粒料的使用量,使其形成橋架,采用巧匠在中途阻塞住縫隙,進而堵死整個通道[2]。
3結語
(1)利用高壓噴射法進行施工時
其主要是利用鉆機來進行鉆孔,當鉆機達到要求的深度時,則利用高壓泥漿泵的高壓射流來對周圍的土體結構進行破壞,同時再不斷的將鉆桿進行旋轉提升,并在此過程中利用特殊噴嘴來向周圍土體中高壓噴射固化漿液,使其漿液與土體達到有效的固化,從而形成一定性能和正式成立的固結體,增加土體的強度和穩(wěn)定性。
(2)固結體形成什么樣的形狀
這是與噴射流的移動方向有緊密聯(lián)系的,因為在噴射過程中,通常會采用旋轉、定向和擺動三種噴射方式,這樣就會導致在旋噴情況下形成旋噴柱,這對于提高地基的抗剪強度,加固地基都具有良好的作用,而且可以對于地基土變形的情況有較好的改善作用,特別是當上部具有較大荷載時,具有良好的承載作用,不至于變形或是受到破壞。而利用定噴時固結體則會呈現(xiàn)壁狀,而擺噴則會形成厚度較大的扇狀,這對于地基的防滲作用都具有非常好的效果,可以有效的確保邊坡的穩(wěn)定性,進一步改善地基土的水力條件。
2高壓噴射灌漿工藝
2.1原材料
在灌漿施工時,需要確保漿體達到良好的可泵性和保水性,所以通常都會在施工前對漿體進行必要的處理和養(yǎng)護,使其保持立方體的模型持續(xù)七天,然后還要對其進行抗壓力度檢查,確保其符合灌漿時對漿體的要求。同時在施工過程中,為了有效的避免漿體出現(xiàn)干縮的現(xiàn)象發(fā)生,則需要將矢量的膨化劑加入到漿液中,有效的改善漿體干縮情況的發(fā)生。
2.2定位技術
對噴灌位置的確定時需要利用定位技術進行,同時還要嚴格遵照施工圖紙,對施工中各種參數(shù)進行充分的考慮,利用定位技術找準防滲墻的位置,還要錯開固有的鋼筋位置,并做好標記,等一切工作準備就緒后,檢查后與符合標準要求,即可以進行鉆孔作業(yè)。
2.3鉆孔技術
在灌漿施工中,對鉆孔有一定的限制。首先,不管是直孔,還是孔壁,都應該有較高的筆直性和足夠的均勻度;其次,在施工中,需要有一個合理的程序,這就要求必須嚴格按照規(guī)范進行操作。例如灌漿流程要從前到后依次開展,需注意后一鉆孔作為前一鉆孔的檢查孔,應借助壓水實驗來檢查鉆孔的吸水量,如果吸水量符合規(guī)定,后續(xù)孔的灌漿工作便可省去。此外,在灌漿施工開始前,需要做一些清理工作,將鉆孔或裂隙中的巖粉徹底沖洗掉,以維持其干凈性。常用沖擊鉆進行鉆孔,按規(guī)定標準,鉆頭和鋼筋的直徑差應控制在5mm左右。
2.4插管
鉆完孔后,按照設計好的深度將注漿管及時插入地層,此環(huán)節(jié)通常和鉆孔是連在一起的,即每鉆完一個孔,就須將噴射管插入,輸送壓縮空氣,接著將漿泵打開,持續(xù)30s送漿,然后將鉆桿拔出。插管時為避免噴射管的噴嘴被泥沙堵塞,可將插管和射水工作同時進行,如果壓力過大,可能會出現(xiàn)射塌孔壁的情況,因此,水的壓力盡量保持在1MPa以內。
2.5噴漿
噴漿要遵循自下而上的順序,且需要結合土質、地下水等因素綜合考慮,對噴漿的流量、壓力及提升速度進行適當調整。有時需進行二次噴射,即在上次噴射形成的漿土混合物上進行噴射,噴射流遇到的阻力比上次噴射要小,二次噴射有利于增加固體的直徑。噴漿完成后,對套筒、拉桿等進行清洗,以便下次使用。
2.6檢查
灌漿工作結束后,要做的就是檢查工作,必須對施工質量做一個嚴格且全面的檢查,而且大概要維持一個月左右。比如說檢驗灌漿區(qū)的鉆孔,就要做好壓水實驗,通過對巖心膠的觀察來確定其施工質量是否符合規(guī)定要求。
3水利工程高壓噴射灌漿施工中質量控制
3.1位置
首先必須按照指定的設計要求來布設防滲墻。那么,墻的厚度要和設計的要求一樣,子距一般為2.0m、有效半徑和擺角分別是1.8m和15°,另外,升速度一般為10cm/min。噴嘴型號為2mm,氣嘴7mm,水壓為29.4~34.3MPa,空氣壓735kPa。
3.2測壓管的四周必須要用黃沙來做漏層
規(guī)定管口為2英寸的PVC管,管底1.1m高為透水部分,外用400g/m2土工布包裹。
3.3在水泥的使用材料上必須要經過嚴格的質量控制
需要專業(yè)的人員進行現(xiàn)場取樣后特意地送往檢測部門在進行檢驗復試,那么,需要往水泥材料里添加外用劑的時候,也必須經過試驗后才能明確要摻進的量度。
3.4鉆孔在經過嚴格的檢驗之后才能進行孔內和縫面沖洗
將孔口敞開用風和水一次進行清洗,將風(水)管插入孔底,風(水)反復沖洗,直至回清水后即可結束。
3.5灌漿
由于裂縫兩邊的混凝土在灌漿壓力的作用之下會產生有害的變形,在進行灌漿施工時應布置好一起對裂縫進行監(jiān)測,另外,在施工灌漿技術時的工序應保持先淺到深、一側向另外一側、右下至上來進行,另外,在灌漿施工結束的標準是單孔吸漿率趨于零之后,灌注20~30min,想要防止因為竄孔而破壞噴射注漿的固結體,就必須要分序進行噴射施工工藝。
4結束語
關鍵詞:氯丁膠乳瀝青稀漿封層路面維護
1前言
乳化瀝青稀漿封層(簡稱稀漿封層)是近年迅速發(fā)展的路面維修施工技術,是用細粒式的級配石料或砂作骨料,以乳化瀝青為粘結料,加填料和水冷拌后攤鋪(用稀漿封層機)成瀝青表處薄層。它具有施工快、密實度高、粘附力強、節(jié)省人力物力、無污染、延長施工季節(jié)、經濟效益好等優(yōu)點。稀漿封層混合料具有較好的流動性和滲透性,有利于填充和治愈路面的裂縫,對于提高路面平整度、抗滑與耐磨性、減少網裂、降低路面透水率有很好的作用。
稀漿封層不僅用于瀝青路面,也可用于水泥混凝土路面??梢灾卫硭嗦访婕毿×芽p,防止表面混凝土剝落,提高路面平整度和減少行車躁音等。在橋面采用稀漿封層養(yǎng)護,可以減輕橋面自重。稀漿封層是一種較理想的筑、養(yǎng)路施工方法,但是,隨著近年鋪筑稀漿封層實踐的增加,認識到稀漿封層依靠單純?yōu)r青做為結合料,鋪筑后成型時間長、封閉交通養(yǎng)護困難,早期強度低,高溫季節(jié)易軟化,抵抗永久變形能力低,耐用性較差,不能滿足大交通量和重車交通的要求。
為了讓稀漿封層具有更好的路用效果,使稀漿封層能應用于大交通量的高等級公路,我們進行了氯丁膠乳(簡稱CRL)改性乳化瀝青稀漿封層技術研究。通過大量室內試驗和在邵武市境內瀝青路面與水泥混凝土橋面上各鋪一段約5400m2CRL改性乳化瀝青稀漿封層。經過近一年的觀測結果表明,CRL改性乳化瀝青稀漿封層比普通乳化瀝青稀漿封層具有耐磨性能好、施工封閉時間短、技術經濟比值高等特點,并擁有普通稀漿封層具有的所有優(yōu)點。本文介紹“氯丁膠乳改性乳化瀝青稀漿封層研究”部分成果。
2CRL改性稀漿封層材料和配合比
CRL改性稀漿封層材料由CRL改性乳化瀝青、骨料、填料和水組成,應按有關規(guī)定標準嚴格篩選和控制原材料質量。
2.1CRL改性乳化瀝青
采用陽離子乳化瀝青摻少量CRL,CRL摻配量經多種、多次試驗,試驗路采用干膠用量占瀝青用量3.5%為宜。
2.1.1陽離子乳化瀝青采用勝利100#瀝青與邵武乳化劑廠出品的FLR—M慢裂型陽離子乳化劑和乳化機組等,按乳化瀝青生產規(guī)程生產的改性陽離子瀝青乳液,瀝青∶水∶乳化劑的配比為60∶40∶0.5。
2.1.2CRL采用青島橡膠廠產的氯丁膠乳,膠水比為40∶60。
2.1.3CRL改性乳化瀝青的生產有內摻法和外摻法。
(1)內摻法:先將CRL、乳化劑、穩(wěn)定劑等配制成水溶液,然后與熱瀝青同時進入膠體磨,生產出CRL改性乳化瀝青。
(2)外摻法:先將瀝青制成乳化瀝青,后將乳化瀝青與CRL進行機械混合。此法生產出的CRL改性乳化瀝青不易存放,可現(xiàn)做現(xiàn)用。
2.1.4穩(wěn)定劑主要采用聚乙稀醇,起增加乳化瀝青穩(wěn)定度等作用。
2.2骨料
骨料選擇除了堅硬、耐磨、清潔和一定的天然級配外,還考慮到就地取材、經濟實用。所以選用邵武富屯溪天然清水粗砂(85%)和附近工廠粉煤灰廢料(15%)做為骨料。
2.3填料
一般可用水泥、石灰粉、粉煤灰等小于0.074mm粒徑的粉料,這些粉料既可以填充空隙,提高封層的強度與耐磨性,又可以調整稀漿封層混合料的稠度與均勻性。我們選用425#硅酸鹽水泥作填充料,用量是骨料重量的1%。
2.4水
采用飲用水,按配合比加入。
2.5稀漿封層結構骨料級配
經過多個料場、多種級配試驗、試驗路采用稀漿封層結構骨料級配如表1
稀漿封層結構骨料級配表1
篩孔尺寸
(mm)
通百分率率(%)
1#
粗砂
2#
粉煤灰
級配
3#級配
技術要求
10
100
100
100
100
5
78.92
94.7
88.32
70-90
2.5
61.88
90.74
66.8
45-70
1.25
47.23
89.18
49.18
28-50
0.63
20.76
87.91
28.0
19-34
0.315
2.53
73.35
14.4
12-25
0.15
0.63
64.28
10.38
7-18
0.074
0.2
30.35
4.86
5-15
注:3#=85%1#+15%2#
2.6CRL改性稀漿封層混合料配比
經配合比試驗,CRL改性稀漿封層混合料配比如表2
CRL改性稀漿封層混合料配比表2
材料名稱
骨料
CRL乳化瀝青
填料
水
配比(%)
100
15-16
1
9-11
3CRL改性稀漿封層混合料試驗
為了確定CRL改性稀漿封層混合料配合比,以及與普通稀漿封層混合料比較品質優(yōu)劣,我們主要進行以下試驗:
3.1稠度試驗
為了測定稀漿封層混合料加水量,采用類似水泥混凝土坍落度試驗方法,用規(guī)定的截錐筒,檢測稀漿封層混合料坍落值。經試驗,試驗路稀漿封層混合料加水10%左右適宜。
3.2濕輪磨耗試驗
該試驗用于確定稀漿封層混合料中乳化瀝青的合適用量,也用于檢驗瀝青與骨料裹覆的耐磨強度。我們還做了CRL摻量不同、其他材料及配比相同的稀漿封層混合料濕輪磨耗試驗,見表3。
稀漿封層混合料濕輪磨耗試驗表3
編號
油石比(%)
膠油比(%)
磨耗值(g/m2)
1
9
780
2
9
2.5
534
3
9
3.0
356
4
9
3.5
290
備注
油石比:純?yōu)r青與石料(骨料+填料)重量比
膠油比:CRL干膠量與純?yōu)r青重量比
從表3可以看出,當其他條件(含試驗條件)相同時,膠油比3.5%的稀漿封層混合料比不摻CRL的耐磨強度高兩倍多。
3.3荷載車輪試驗
該試驗是檢驗稀漿封層混合料中瀝青用量是否有過多現(xiàn)象,與濕輪磨耗試驗一起制約稀漿封層混合料瀝青含量。試驗表明CRL改性稀漿封層混合料油石比9%左右為宜。
3.4初凝時間和粘結力試驗
初凝時間試驗用“紙墨跡法”測定稀漿封層混合料達到初凝所需的時間,可以相對比較稀漿封層混合料凝結時間的快慢;粘結力試驗測定從稀漿封層攤鋪到骨料上瀝青膜完全粘結在一起,即到路面可開放交通的時間。我們做了同樣配比的普通稀漿封層混合料和CRL改性稀漿封層混合料的初凝時間試驗和粘結力試驗,試驗結果表明,膠油比3.5%的CRL改性稀漿封層混合料的初凝時間和開放交通時間均比普通稀漿封層混合料提早時間一倍以上。
4CRL改性稀漿封層施工及觀測結果
為了驗證CRL改性乳化瀝青稀漿封層效果,我們在邵武境內省道水杉線K101+400-650瀝青路面和邵武東關橋水泥橋面上共鋪筑600m,計5400m2CRL改性乳化瀝青稀漿封層試驗路。該路段交通量3000輛/日以上,在治理老路面坑槽、啃邊、沉陷等病害后,封層厚控制8mm左右,并在試驗路前后鋪了普通乳化瀝青稀漿封層作為比較。
4.1改性稀漿封層機
改性乳化瀝青稀漿封層要求機具拌和及分料能力強,能在短時間內將混合料拌勻并送到攤鋪箱處。我們使用國產ZRLF—40加強型乳化瀝青稀漿封層機進行試驗路施工,該機動力99kW,輔機動力28kW,骨料倉容積4.0m3,乳化瀝青箱、水箱、粉料箱容積各為1.68、1.22、0.12m3,混合料經雙軸葉片式強制拌和后送入3m寬攤鋪箱,箱內有兩組三排液壓螺旋分料器。該機拌和分散能力強,拌和效率高,可基本滿足CRL改性乳化瀝青稀漿封層施工的需要。
4.2CRL改性稀漿封層施工步驟
在試驗路施工中,摻配CRL采用外摻法,即往稀漿封層機乳化瀝青箱內摻配一定量的CRL并通過機械與乳化瀝青拌勻后即開始施工,CRL改性乳化瀝青稀漿封層其他施工步驟與普通乳化瀝青稀漿封層施工步驟相同。主要施工步驟如下:
清掃老路面—————放樣————
CRL計量摻配│──攤鋪──養(yǎng)護──通行
封層機上料———————————
4.3試驗路觀測結果
(1)路面質量觀測
試驗路瀝青路段老路面已超期服役,路面有大量的裂縫、麻面和部分松散、坑槽,東關橋水泥混凝土橋面嚴重麻面并有部分裂縫和斷板、斷角,鋪筑CRL改性乳化瀝青稀漿封層后路況良好(見表4)。經過近一年時間行車使用和雨季考驗,普通稀漿封層比較路已出現(xiàn)部分反射裂縫和局部松散,而CRL改性乳化瀝青稀漿封層試驗路段仍然完好,只是水泥面板斷角、斷板處有反射裂縫。
施工前后路面質量檢測情況表表4
試驗
地點
平整度(mm)
滲水(mt/min)
施工后摩
擦系數(shù)
施工后構
造深度
施工前
施工后
施工前
施工后
瀝青路段
9.2
5.0
4.6
0.6
51
0.5
東關橋面
8.3
5.5
0.6
55
0.6
規(guī)定值
不大于5mm
不大于5
47-50
0.4-0.6
(2)在夏天同樣氣候條件下,CRL改性乳化瀝青稀漿封層施工后約1.5h可以開放交通,普通乳化瀝青稀漿封層約3.5h后開放交通。
5結論
關鍵詞:灌漿技術;橋梁隧道施工;應用分析
中圖分類號: U445文獻標識碼:A
前言
近年來,隨著國民經濟水平的發(fā)展,各類等級公路的建設進行的如火如荼,這在很大程度中方便了人們的生產和生活,在公路施工的過程中,橋梁與隧道的建設是其中的重要組成部分,與公路路基相比而言,橋梁與隧道施工具有一定的特殊性,對于施工方法的要求也更高,如果未掌握好施工技術,很可能導致公路在投入使用后出現(xiàn)各種各樣的質量問題,提高橋梁與隧道的施工質量也成為施工管理人員關注的重點問題,就現(xiàn)階段來看,灌漿法作為公路橋梁隧道中常見的施工技術,能夠很好的防止橋梁隧道中各類病害問題的產生,下面就具體介紹灌漿法的類別及其具體的應用要點。
一、灌漿技術相關介紹
1、灌漿技術又稱為壓力灌漿法,即利用壓力將固結漿液通過鉆孔注入建筑物裂隙與土體孔隙中,改善其物理力學性能的一個過程。灌漿在注入裂縫后,能夠以滲透、填充和擠密的方式擠出巖石和土體裂縫中的空氣和水分,這樣就能夠將原先松散的土體凝結成一個整體,達到提升其水穩(wěn)性和強度的目的。就現(xiàn)階段來看,灌漿法包括高壓噴射灌漿與靜壓灌漿兩種,高壓噴射灌漿時利用鉆機將注漿管鉆進土層預定位置,再利用高壓設備將高壓流噴射出來,當速度快、能量大的高壓噴射流超過土體結構強度時,土粒便會剝落,其他土粒會按照一定比例與漿液重新排列行為固結體,這樣就可以達到加固橋梁的作用。靜壓灌漿方式與之相比能夠很好的解決橋梁與隧道的加固問題,也能夠解決土體防滲問題,技術難度也較小,因此,在公路橋梁隧道的施工過程中,靜壓灌漿方式的應用范圍更加的廣泛。
2、灌漿方法及應用范圍
(1)對于工程大裂縫,其處理辦法往往為填充灌漿,因受荷載力作用的影響,橋梁隧道及地下溶洞等工程往往因此發(fā)生地質坍塌事故?,F(xiàn)階段,在橋梁隧道工程施工中,填充灌漿法的應用最為普遍。填充灌漿法的施工工藝:孔位放樣鉆孔(判斷脫空界面、觀察鉆孔時返水情況)安裝灌漿頭、試壓;配制漿液灌漿結束單孔灌漿封孔飽壓。
(2)對于隧道側壁維修及橋梁地基加固施工,滲透灌漿法的應用最為普遍,實踐證明,其施工效果也相對更好。滲透灌漿法施工方法:借助滲透手段,將漿液填充至孔隙裂縫及巖土地層,待其凝結成為整體,巖土層使用強度便大幅度增加。
(3)壓密灌漿法主要被應用于隧道工程施工,其施工方法:借助高壓注漿的方式,將濃度較大的漿液灌注入巖縫內,與此同時,灌漿管端應該產生漿泡,此時,漿液依托灌漿壓力的作用而進入巖縫,壓密灌漿法灌注的漿液主要呈現(xiàn)出條狀或脈狀膠結層。
(4)電工化學灌漿法主要被應用在橋梁基礎加固工程中,其施工方法:選定所需加固的巖層將正負兩極分別插入底層將帶孔金屬管與正極一端相連,用于灌漿將正極一端與電源正極相連將正極另一端與電源負極相連,以確保電滲方向與注入壓力方向一致。電動化學灌漿法的作用在于降低通電區(qū)域中層含水量,并通過形成滲漿通道,以便降壓沿著滲漿通道流入地層深處,并最終形成結層。
二、灌漿技術在公路橋梁隧道施工過程中的應用
1、灌漿方案的設計
灌漿需要按照地質勘察、方案選擇、灌漿試驗、設計計算、修改優(yōu)化的過程進行,具體的設計內容要包括灌漿標準的確定、灌漿材料的選擇、施工范圍的確定、漿液影響半徑的設置、鉆孔的布置、灌漿效果的評估等等。在公路橋梁隧道的灌漿處理過程中,對于強度較低的底層可以使用壓密灌漿的方式進行處理,對于硬質的土層可以使用劈裂灌漿的方式進行處理,對于砂礫層則可以使用滲透灌漿的方式進行處理,灌漿方式能夠單獨使用,也可以組合使用。在灌漿順序的決定上,對于砂礫層較多的地層,一般使用分段式灌漿的方式來處理,對于軟弱地層,也可以使用以上的處理方式。
(1)灌漿材料通常分為粒狀漿材、無機化學漿材和有機化學漿材幾類。在軟土地基處理過程中,常用粒狀漿材,而對于防滲、堵漏的加固工程,一般都要注入化學漿材。在漿材材料的配比設計方面,一般應該使用0.8:1-1:1水灰比的配合比漿液,對于漿液擴散半徑的確定可以使用相應的計算公式來計算,如果地基較為復雜難以計算參數(shù)時,就要使用現(xiàn)場注漿試驗的方式進行確定。
(2)在灌漿壓力的確定方面,適度的灌漿壓力能夠有效提升土體強度、減少灌漿孔的數(shù)量,但是如果壓力過大,就有可能破壞地基結構,為了解決這一問題,必須確定好地基的允許注漿壓力。灌漿壓力與地層強度、密度、初始應力等多種因素有關,往往難以預測到所有的因素,此時必須要使用現(xiàn)場灌漿試驗的方式進行確定。一般情況下,灌漿壓力的選擇應該根據(jù)施工地區(qū)涂層埋深和性質進行確定,砂性土經驗數(shù)值約為0.2到0.5MPa,粘性土經驗數(shù)值約為0.2到0.3MPa,在由于環(huán)境因素、地基條件和灌漿目的不同難以確定參數(shù)的情況下,可以參考其他的施工工程進行確定。
2、在橋梁隧道中使用灌漿技術的一般要求
橋梁隧道施工中使用灌漿法是非常復雜的,以隧道施工為例,隧道工程使用灌漿技術需要注意很多問題,如果操作好了,就可以有效提升隧道質量,反之甚至會影響隧道的施工質量。在隧道施工中,總是會需要在同一個施工地點進行不同的灌漿施工。在進行注漿施工時,一般會先進行低壓力注漿操作然后再進行高壓力注漿操作。在實際操作中,要注意以下幾點:
(1)當對隧道的襯砌部位進行灌漿施工時,一定要注意要首先進行回填灌漿工序,然后才能夠對圍巖進行灌漿施工,以達到固結效果。
(2)當施工的地方存在著帷幕灌漿或高壓固緒灌漿工藝時,施工人員一定要先進行回填灌漿工序,然后才可以驚醒帷幕灌漿或高壓固結灌漿。在這個過程中,一定要注意分層來搭設防滲帷幕。在完成水平的帷幕搭設后才能進行垂直帷幕的搭設。要避免為了趕工期,加快施工進度而不按施工順序操作的情況出現(xiàn)。這樣會對施工帶來非常大的危害,也會造成材料的浪費,對施工是十分不利的。
(3)當隧道中需要使用鋼板的襯砌時,一定要注意在完成混凝土澆筑施工環(huán)節(jié)后才能進行。也正因為如此,每一個施工環(huán)節(jié)都需要按照施工的順序以及施工規(guī)定來嚴格施工。此外,當完成了鋼板襯砌時,施工人員一定要注意在鋼板上預先留下灌漿工程的作業(yè)孔洞,從而為接下來的施工打下基礎。
(4)在對混凝土的襯砌以及圍巖之間進行回填施工時,要保證在襯砌混凝土強度的百分之七十后才可以進行。在進行計算時,一定要在齡期的基礎上進行。一般情況下,施工是在混凝土襯砌施工后14d進行。必要時,可以通過在襯砌混凝土中加入適量的早強劑來進行施工,這樣就可以保證7d就達到28d的混凝土強度。施工單位一定要對襯砌混凝土的施工強度進行檢驗,保證其可以滿足施工需要。
3、控制施工過程的質量
(1)嚴格控制鉆孔之間的距離及鉆孔排之間距離,孔位和終孔深的誤差小于20mm。施鉆之前,若發(fā)現(xiàn)會和其他管線沖突,要設法避開其他管線;若不能避開,上報監(jiān)理并征得同意后,可移動孔位,并記錄孔的實際位置。鉆孔的傾斜度要符合要求。
(2)根據(jù)施工技術參數(shù)對施工現(xiàn)場進行控制,并記錄好各項施工參數(shù),如,高噴灌漿各項參數(shù),漿液的材料和用量,以及故障的處理方法和結果。
(3)噴灌前要進行嚴格的試驗和檢查。并在孔口進行試噴,符合工程設計的要求之后再進行正式噴灌。
(4)為了保證高噴灌漿能夠順利的進入管中,終孔完成之后需要用新漿液置換干凈孔內巖粉。
(5)高噴灌漿完成或因故造成噴灌短時間內中斷時,要馬上拔管進行清洗,避免漿液凝固造成無法拔管。
(6)由下而上進行高噴灌漿,當噴射注漿管的噴嘴抵達標高時,便可以進行噴射注漿。為了保障凝結體的密實度和灌漿的整體性,每次卸管噴射管后,其提升搭接長度要大于20cm。
(7)高噴灌漿過程如果沒有冒漿現(xiàn)象,則可能是由于地層存在空隙出現(xiàn)漏漿,為此需要在空隙大的地段灌注大量的注漿,確??障短顫M。待正常冒漿后,再按建筑工程的設計要求提升速度。
三、結語
灌漿技術的應用在公路橋梁隧道施工中能夠有效減少開挖工程量,同時,該種施工方式也不會受到天氣因素的影響,操作方式相對簡單,可以取得良好的社會效益,此外,經過造價比較,灌漿處理方式也有著一定的資金優(yōu)勢,值得在施工過程中進行推廣。
參考文獻:
[1]陳卓.灌漿法在公路橋梁隧道施工中的應用[期刊論文].交通標準化,2013,04(08)
[2]劉娟.公路橋梁混凝土施工質量控制[期刊論文].交通世界(建養(yǎng).機械),2012(12)
關鍵詞:水利水電 施工技術 灌漿施工
在水利水電的基礎工程中,灌漿施工過程控制是一個復雜而系統(tǒng)的過程,涉及到很多方面。要作好灌漿過程的施工,首先要做好一系列的施工控制,并結合施工工藝技術,選取具體的參數(shù)、控制手段和方法,才能使灌漿這一隱蔽工程作到可控,從而達到預期的灌漿施工目的。因此,對水利水電工程灌漿的施工技術進行具有一定的實際意義。
一、灌漿施工在水利水電工程中的應用
水利水電樞紐擔負著提供人民生活用水、農業(yè)灌溉水源等多重功能,并具有重要的防洪抗災作用。我國的水利水電樞紐類型多、分布廣,且以中小型為主、工程質量參差不齊。經過多年的建設和運行,目前國內適合用于建設河壩、水庫的地基已經越來越少,必須通過地基加固處理技術使其達到水利水電工程施工的穩(wěn)定性要求,同時,工程建筑物的老化也帶來了嚴重的滲透問題,如不及時進行防滲處理,輕則降低水利水電樞紐的運行效益,重則可能導致嚴重的工程事故,對人民生命財產安全造成威脅。
作為水利水電工程中地基處理與防滲加固中最常見的技術措施,灌漿施工的質量直接決定著水利水電樞紐運行的可靠性及其功能與效益,必須得到相關施工人員的重視。然而水利水電工程施工因其地質、氣候、功能類型等的不同具有相當大的差異,實際工程中技術關節(jié)復雜,影響因素較多,這就要求施工人員從整體上把握工程特點,選取合適的灌漿方法和手段,嚴格進行原材料把關,并進行合理的養(yǎng)護與驗收工作,保證灌漿施工的質量。
二、水利水電工程灌漿施工技術
在實施水利水電工程之前,首先要做好地基的防水防滲工作,下面是對常用的灌漿施工
技術和方法做出的一點總結。
1、對于漿液材料的基本要求
常用的灌漿材料為水泥漿,由水泥、粉煤灰、水以及適量外加劑和其他材料組成。由漿體制成的立方體試件在標準條件下養(yǎng)護7天之后,如果能夠承受5MPa以上強度壓力則為合格。漿體作為灌漿的主要材料,應該具備良好的可泵性、和易性和保水性能,為了使?jié){體能夠均勻布滿板底空隙,漿體不能過于黏稠;同時漿體也不能太稀,過稀的漿體干燥以后收縮性大。在施工時,可以在漿體中摻加一定量的膨脹劑,達到防止?jié){體干縮的目的。漿體在注入預定部位時,必須要進行灌注,影響漿體可灌性的因素就是漿體的流動度,可灌性與漿體的流動度息息相關。在現(xiàn)行的規(guī)范中,并未對漿體的流動度做出具體的規(guī)定,目前大多根據(jù)預制梁板壓漿的施工經驗,以漿體在漏斗中全部自由流完的時間作為漿體的流動度。
2、不同工程條件下采取不同的灌漿方法
灌漿施工的方法很多,應根據(jù)不同工程特點加以選擇,以壩體、壩基等的防滲處理為例,常見的灌漿方法包括適用與土壩或寬心壩壩體的劈裂式灌漿,適用于卵礫石層的防滲帷幕灌漿,以及對地質條件、機械設備要求較高的高壓噴射灌漿等。而在水利水電工程的地基處理中,則應針對不同地基采用相應的措施:①對于正在冒水的地基應根據(jù)冒水量和冒水是否集中等條件進行判斷,冒水量大的應在裂隙相交處鉆若干深孔及淺孔,埋入孔口管將水引出,以麻刀、棉紗等封堵裂縫后以砂漿填槽,先用低壓對淺孔灌漿,漿凝后再用高壓對深孔灌漿;對冒水量小的,可通過U形槽以速凝砂漿對裂隙進行灌漿處理。②對于存在大吸漿量情況的地基,通常采取降壓或自流式灌漿,在砂漿中加入速凝劑并提高其濃度,同時限制其注入率,或采取間歇方式關鍵,待凝一段時間后掃孔、復灌,復灌時爭取在設計壓力下結束灌漿。③針對特大漏水通道有水流作用或傾角較陡的大孔洞可使用稠水泥漿沖灌粗砂與礫石,或以濃漿沖灌級配粒料,在中途將縫隙堵??;而無水流作用或傾角較緩的裂隙,則可采用定量灌漿的方式,灌注混合漿液或穩(wěn)定漿液。④在巖溶地段,地基應根據(jù)有無填充物進行處理。有填充物的情況下,可采用將帶孔眼的鋼管插入溶洞內的方法,以高壓灌漿設備將水泥漿射入人造孔壁中,并籍高壓水泥漿的劈裂作用,使水泥漿以條帶狀向土體中穿插,縱橫交錯形成網格包裹;在無填充物時,可直接回填高流態(tài)混凝土或擴大灌漿孔孔徑,向孔內投入干凈碎石后再灌入水泥砂漿。
三、 灌漿施工技術的質量控制
1 、 灌漿質量子系統(tǒng)控制
灌注能力、可塑性和強度特性均屬于子系統(tǒng)的控制范疇之內,隨著水利工程樞紐和設計施工要求的不同而變化,在此過程中,要堅持遵守一定的規(guī)范,這些規(guī)范包括劈裂定向定理、劈裂判別定理、吸滲反應定理等幾個方面。劈裂定向定理要求采用劈裂灌漿方式進行灌漿 ,如果發(fā)生劈裂現(xiàn)象,一定會在載體中垂直主應力最小的平面上首先出現(xiàn)。尺寸效應定理主要是指導滲透灌漿過程中所用漿材顆粒的尺寸大小,在灌漿過程中,漿材顆粒的大小必須小于被灌注介質的縫隙寬度,或是小于被灌孔隙的直徑。同時將灌注過程中漿材顆粒的累加效應考慮進來,在用粒狀漿液進行灌注時,在考慮尺寸效應的影響外,還要考慮流變效應對于灌漿的影響。
2 、灌漿壓力控制與質量控制
灌漿時通常采用一次升壓法或是分段升壓法兩種方法進行灌漿壓的控制。對于透水性小、裂隙發(fā)育不完善、并且裂隙周圍的巖石堅硬、完整時,通常采用一次性升壓方法,這種方法的關鍵是在灌漿時要在最短時間內使壓力上升到標準壓力的大小,在累計吸漿量達到一定程度后再調配漿液配合比,逐漸增大漿液濃度,以使單位吸漿量也隨之減少,直到灌漿結束。
參考文獻:
關鍵詞:化學灌漿 無公害 環(huán)氧樹脂 聚氨酯 丙烯酸鹽 酸性水玻璃 化學灌漿泵
1 我國化學灌漿技術發(fā)展成績
化學灌漿(ChemicalGrouting)是將一定的化學材料(無機或有機材料)配制成真溶液,用化學灌漿泵等壓送設備將其灌入地層或縫隙內,使其擴散、膠凝或固化,以增加地層強度、降低地層滲透性、防止地層變形和進行混凝土建筑物裂縫修補的一項地基處理和混凝土修補技術.即化學灌漿是化學與工程相結合,應用化學科學和化學漿材解決地基和混凝土缺陷處理(加固補強、防滲堵漏),保證工程的順利進行或借以提高工程質量的一項工程技術.隨著化學灌漿技術的發(fā)展和進步,現(xiàn)己成為現(xiàn)代工程中頗具特色且不可或缺的一項先進技術
國外化學灌漿最初是適應于地基處理和采礦業(yè)發(fā)展的需求而發(fā)展起來的,其可靠性得到公認并被廣泛采用至今己有80年以上的歷史.我國的化學灌漿技術應用與研究起步較晚,但發(fā)展較快并有自已的獨創(chuàng).如果以1953年在佳木斯等地采用堿性水玻璃進行化學灌漿算起,也才只有50年的歷史五十年來,我國在化學灌漿技術這個小領域取得了成績[3],主要表現(xiàn)在以下方面:
(1) 化學灌漿從無到有,從小到大發(fā)展起來,已成為我國現(xiàn)代工程技術不可或缺的一個組成部分
(2) 國外有的常用化學灌漿漿材品種,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) 化學灌漿漿材品種開發(fā)中還有一些獨創(chuàng).如甲凝、彈性聚氨酯,甲氰凝和環(huán)氧—聚氨酯,丙烯酸酯—聚氨酯等互穿網絡灌漿材料
(4) 化學灌漿設備的研制開發(fā)已基本能適應和滿足國內化灌工程的要求[8].如化學灌漿泵、灌漿阻塞器、密閉配輸漿裝置和各種封縫材料等.
(5) 化學灌漿技術已在國內水電(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、機場)和采礦等四大部門得到推廣應用
(6) 化學灌漿技術應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灌漿技術解決一些工程技術難題的典型例子
(7) 化學灌漿已從工程完建后的應用,發(fā)展到工程興建前設計中就采用.如三峽化灌帷幕預計15000米,化灌加固地基預計3000米
(8 )化學灌漿技術在一些方面已具國際先進水平,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—化學復合灌漿技術均堪稱國際上處理低滲透性軟弱巖土地層的先進技術
(9) 化學灌漿理論上也有一些突破和創(chuàng)新[6][7].如漿液擴散半徑的計算理論、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) 化學灌漿技術出版物取得豐收.自上世紀八十年代以來己出版專著十余部.包括水利學報、水利水電技術、巖土工程學報、巖石力學與工程學報、長江科學院院報在內的全國132家科技期刊都選登化學灌漿的研究論文.近5年選登的論文就有200余篇
以上十個方面成績,足以說明我國化學灌漿技術的進步和發(fā)展水平.此外,全國研究化學灌漿技術的工程科技人員已成立了中國水利學會化學灌漿分會,現(xiàn)掛靠在長江科學院.追溯到1968年,學會己舉行過16次學術交流活動,出版了7部論文集,這些學術活動對推動我國化學灌漿材料的研發(fā)和化學灌漿技術的發(fā)展起了很好的作用
2.化學灌漿技術近期發(fā)展展望
我國化學灌漿技術近期應在前50年的基礎上更具活力的繼續(xù)向前發(fā)展,而無公害、耐久性好、適應工程各種苛刻要求且價格低廉的化學灌漿漿材的開發(fā)、應用和推廣;化學灌漿技術的研究、改進和提高;化學灌漿設備、儀器生產的定型化、系列化、成套化、標準化和環(huán)?;爱a品質量的持續(xù)改進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)氧樹脂漿材粘接強度高、穩(wěn)定性好,因此是固結灌漿最常用的漿材.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,國內生產出商品名為T31、810、X-89、CD等毒副作用較低的一批改性胺類固化劑,對環(huán)氧漿材的推廣應用起了較好作用,今后還應朝這個方向繼續(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溶劑,但很多有機溶劑不但氣味難聞,而且具有毒副作用(如糠醛),添加后往往會產生環(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,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,國內一些化工廠生產的低分子量環(huán)氧樹脂粘度僅為20-25mPa.s.,這對今后無溶劑環(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) 水做介質的化灌漿材的研制.水做介質,不用有機溶劑,對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,今后對水溶性漿材應放開視野,相信在有機或無機水溶性漿材開發(fā)和應用上將會呈現(xiàn)出較為理想的進展
(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,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%,成為實際無毒漿材[12].這個例子說明,我們可以探索通過對己有的某些化灌漿材進行改造,降低毒性,達到可使用標準
2.2.對工程各種苛刻要求相適應的漿材開發(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)境標準,對工程地基微細裂隙、斷層破碎帶和泥化夾層及混凝土微細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
(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、變形縫補強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),但必竟質量還不夠高.今后除應加強對已有彈性環(huán)氧和彈性聚氨酯等漿材提高質量和消除毒副作用方面的研究外,更為重要的則是加強對能賦于環(huán)氧樹脂彈性的固化劑的開發(fā)研究[11],從而適應建設工程之急需
(3) 快速固結漿材的開發(fā).這里指的是漿液粘度又低,固化物性能優(yōu)異,且固化時間可控制在幾十分鐘或幾小時以內的漿材的開發(fā).采用低粘度環(huán)氧樹脂或新型活性稀釋劑和開發(fā)應用能促使環(huán)氧樹脂快速固化的新型環(huán)氧固化劑應能解決此課題 2.3.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)可從以下幾個方面去探索
(1) 通過對合成樹脂的接枝或相嵌共聚合反應,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) 注重互穿網絡復合化灌漿材的研究.如己有的MU無溶劑漿材系丙烯酸酯--聚氨酯的復合[2]、PU/EP水下化灌漿材系聚氨酯—環(huán)氧樹脂的復合[10],他們都是互穿網絡復合化灌漿材.由于兩類樹脂復合及其互穿網絡結構,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) 加入鈉米材料對己有漿材進行改性.環(huán)氧樹脂加進納米材料改性的化灌漿材研究項目已獲得水利部基金資助,從現(xiàn)己拿出的初步成果來看,該項研究將會提升環(huán)氧漿材包括耐久性在內的多方面性能
2.4.價格低廉的漿材開發(fā)
(1) 水玻璃漿材的改性.水玻璃漿材是化學灌漿史上最早使用的化學灌漿漿材,同時也是目前使用最廣泛的化學灌漿漿材之一.究其原因除該漿材具有無毒、粘度小、可灌性好等優(yōu)點外漿材價格較低是個重要因素.該漿材不足處為凝膠時間調節(jié)不夠穩(wěn)定、凝膠強度很低和凝膠穩(wěn)定性較差,金屬離子易脫溶等,現(xiàn)多半用在臨時或半永久工程中.因此今后對其改性工作應著重在提高強度和耐久性方面做研究.加入某些活性物質進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木素漿材,今后應對其進行提高性能研究,以便推廣應用
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、標準化當然是化灌技術發(fā)展的必然要求,這里就不贅述
2.5.化灌技術的改進、提高和創(chuàng)新
已有化灌技術的總結、改進和提高研究.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工程應用過化學灌漿技術,有許多采用化灌解決工程難題的典型經驗,其中有些已有初步總結,如復合灌漿技術等;有些則尚待總結,如化灌的密閉傳輸、自動記錄、集中管理和實時監(jiān)控技術等.不管過去有無總結,現(xiàn)有的化灌技術都需要從事化灌技術研究的專家、學者與有經驗的工程技術人員相結合,在總結實踐經驗的基礎上改進、提高,并能有所創(chuàng)新
2.6.化灌設備儀器的系列化、成套化、標準化和環(huán)保化
(1) 高性能化學灌漿泵的系列化、成套化和標準化.高性能化學灌漿泵是實施化灌作業(yè)的主要設備,國內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或試生產.今后應定點、定型生產,并向產品的系列化、成套化、標準化方向發(fā)展,以方便推廣應用化灌技術
(2) 化學灌漿自記儀的研制.化學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,將對提高隱蔽工程中的化學灌漿質量起到很好的監(jiān)控作用,并使化灌數(shù)據(jù)分析建立在可靠的基礎之上.化學灌漿自記儀在技術原理上與己有的水泥灌漿自記儀有所不同,目前國內已有幾套研制方案,但還未見樣品問世,很需要加快研制步伐,以應工程化灌監(jiān)理之急需
(3) 密閉式傳輸漿設備的研制.現(xiàn)己研制出的一些設備要滿足環(huán)境標準要求,保證安全生產
(4) 現(xiàn)有產品提高質量研究.國內生產的一些化學灌漿設備儀器在加工精度和質量上與國外同類型產品還有一定差距.因此,在這方面我們會有大量改進和提高工作需要去做
2.7.化學灌漿行業(yè)標準、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,甚至會形成工程隱患,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)標準和化灌施工規(guī)程、規(guī)范,這是很不正常的現(xiàn)象,應立即著手進行制訂.希望政府相關部門能給于大力支持
論文摘要:本文結合京承高速公路某段高填土路基沉降工程治理,說明灌漿法的施工程序和方法,并介紹了本工程采用的一種新型的高水速凝材料,在壓漿后1h內固結硬化的技術,通過對采用和未采用壓漿技術的路段沉降觀測對比研究,總結了該項技術的優(yōu)點和取得的施工經驗。
1.前言
高填方路堤由于施工和工程完成后在自然環(huán)境影響和汽車反復荷載的作用下,容易出現(xiàn)一些路基病害,引起路基的整體下沉和局部沉陷,邊坡坍塌,影響公路的正常使用,降低了公路的評定等級。因此,為了正常發(fā)揮公路的使用功能,對于路基出現(xiàn)的沉降問題必須采取行之有效的措施,使路基處于良好的技術狀態(tài),工程中常采用的處置措施有:換土復填法、固化劑法、粉噴樁法和灌漿法。本文結合京承高速公路工程實踐著重介紹灌漿法的加固方法和技術要點。
2.灌漿法的原理
灌漿法是利用液壓、氣壓或電化學法原理,對下沉部分鉆孔,孔深應穿透薄弱層,然后通過注漿管將漿液均勻的注入地層中,漿液以充填、滲透和擠等方式灌入填料的空隙,經人工控制一定時間后,漿液均勻地注入地層中,漿液將原來松散的土?;蛄严赌z結為一個整體,形成一個結構新、強度大、防水性能高和化學穩(wěn)定的“結石體”,防止或減弱路基的再下沉。
3.工程實踐運用
京承高速公路為新建公路,線路全長47.3m。K54+730~K55+050處為高填方路堤,深度超過20m,本標段全長1700m,主路路基以填方為主,公路建成使用后,在K54+730處和K55+050處均發(fā)現(xiàn)路基明顯沉降,為保證良好的通行必須采取措施進行治理,由于路基填方較高,填料為填石和土石混填,受壓實條件的限制,后期沉降是不可避免的,針對工程實際情況、可操作性、經濟性和處理效果分析,指揮部決定采用灌漿法進行路基加固。
3.1壓漿材料介紹
一般工程中采用的水泥漿加添加劑,在實踐中普遍存在凝固時間不宜控制、和易性差和體積干縮等弊病。本工程采用河北省交通科研所研制的高水速凝材料,該材料由A/B兩種固體粉末材料組成,使用時與粉煤灰混合均勻加水攪拌,配合比為:高水材料:粉煤灰:水=1:3.5:3.5,A、B兩種漿液單獨放置24h以上不凝固,可以長距離、長時間輸送、存放,易于施工;材料的凝結時間也可以調控,兩種材料混合后,凝結時間可以控制在10~60min,早期強度高,2h后可達1.5Mpa以上;混合料凝固過程及凝固以后不收縮。這些優(yōu)點非常適合壓漿技術的實現(xiàn),有效地保證了公路養(yǎng)護的效果。
3.2灌漿技術要點
(1)布孔
布孔原則:由于路基強度的要求,布孔要結合灌漿的特點、路基形態(tài)來考慮。既要充分發(fā)揮灌漿孔的效率,又能保證漿液灌充的路基加固范圍,防止留下空白區(qū)和跑漿,布孔應視路基實際情況而定。布孔方法:依據(jù)原路基施工時的原始記錄,估算路基孔隙率,通過試驗測定灌漿量,然后確定鉆孔數(shù)量。本工程采用梅花形布置壓漿孔,孔間距3.0m。
(2)鉆孔
鉆孔時,為確保原路基不受破壞,成孔的孔徑應盡量小,且必須采用干鉆法,嚴禁加水,否則路堤受水浸泡,路基原結構受到破壞,造成不必要的經濟損失,還會給注漿帶來不必要的麻煩,鉆孔深度視路基的高度和填料情況而定。
(3)灌漿
灌漿的主要技術要點是確定灌漿壓力、漿液濃度和操作規(guī)程。灌漿時,灌漿壓力是保證灌漿質量的重要因素。如果壓力過小,漿液流不到預計范圍內,擴散范圍小易形成空白區(qū);如果壓力過大,則會損壞原路基結構,頂破路面或沖垮邊坡,致使?jié){流沿路基薄弱部位沖出路基,達不到灌漿的目的,因此注漿壓力應通過現(xiàn)場試驗而定。表1為路基實施灌漿的數(shù)據(jù)表。
表1路基漿液數(shù)據(jù)表
孔號
孔深
壓漿范圍(m3)
壓漿總量(t)
壓漿材料體積(m3)
孔隙率(%)
1
5.7
44.4
6.75
4.74
10.67
2
6.0
46.7
6.00
4.74
10.67
3
5.6
43.6
4.5
3.16
7.24
4
5.1
39.7
6.8
4.77
12.01
4
5.0
38.9
6.00
4.21
10.81
5
5.1
39.7
8.25
5.79
14.57
6
5.0
38.9
6.00
4.21
10.81
7
6.1
47.5
9.00
6.32
13.29
8
5.3
41.3
6.00
4.21
10.20
9
5.5
42.8
4.5
3.16
7.37
10
7.4
57.6
5.25
3.68
6.39
11
6.2
48.3
6.00
4.21
8.72
12
6.1
47.5
4.5
3.16
6.65
13
5.1
39.7
8.25
5.79
14.57
14
6.3
49.1
8.15
5.72
11.65
15
5.5
42.8
4.5
3.16
7.37
16
5.5
42.8
6.00
4.21
9.83
17
5.0
38.9
6.00
4.21
10.81
18
6.1
47.5
4.5
3.16
6.
65
平均值
10.57
3.3灌漿效果
對沉降段實施灌漿加固技術后,該路段K54+730和K55+050處的沉降情況大為改善,沉降已不再發(fā)展,跳車現(xiàn)象也基本消除,為了反映灌漿的效果,特在灌漿處和附近未灌漿處設立沉降觀測點,對路基的沉降進行觀測,數(shù)據(jù)見表2、3。
表2壓漿路面標高統(tǒng)計表
觀測點位
通車初期路面標高
注漿前路面標高
注漿后路面標高
近期觀測標高
2000.7
2004.7
2004.7
2005.7
1
-0.067
-0.001
2
-0.053
0.000
3
-0.087
-0.002
4
-0.078
-0.001
5
-0.097
-0.002
6
-0.088
-0.001
7
-0.049
-0.000
8
-0.055
-0.000
9
-0.046
-0.001
10
-0.035
-0.000
11
-0.068
-0.002
12
-0.079
-0.003
平均值
-0.0733
-0.00108
3未壓漿路面標高統(tǒng)計表
觀測點位
通車初期路面標高
2004.7路面標高
近期觀測標高
2000.7
2004.7
2005.7
1
-0.057
-0.081
2
-0.063
-0.078
3
-0.077
-0.089
4
-0.088
-0.098
5
-0.087
-0.099
6
-0.098
-0.101
7
-0.059
-0.078
8
-0.045
-0.065
9
-0.056
-0.071
10
-0.045
-0.059
11
-0.066
-0.085
12
-0.074
-0.093
平均值
-0.06792
-0.0831
表2、3的觀測數(shù)據(jù)表明,注漿后路面的沉降得到了很好的控制,一年后的累計沉降量不到2mm,而未實施注漿的路面沉降繼續(xù)發(fā)展,累計沉降量已達83mm,對比結果說明灌漿法的加固效果明顯。
4.結束語
采用高水速凝材料的壓漿技術在京承高速公路工程中的運用取得了明顯的效果,并取得了許多的施工經驗。混合料需要一定的和易性,以方便施工,嚴格控制配比,以保證灌漿的混合料結硬后不能有多余水分,保證有一定的膨脹性。
參考文獻
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[2]郭貴平等級公路養(yǎng)護技術與養(yǎng)護機械。[M]北京:人民交通出版社,2001
論文摘要:基礎處理工程在水利水電工程建設中占有重要地位,是施工的重要環(huán)節(jié)。本文介紹了巖石基礎灌漿技術及其分類,分析了灌漿所需要的材料。
水工建筑物的基礎有兩類:巖基和軟基,其中軟基包括土基與砂礫石地基。由于受地質構造變化及水文地質的影響,天然地基存在不同程度的缺陷,需要經過人工處理,才能作為水工建筑物的可靠地基。
水工建筑物的基礎處理,就是采用特定的技術手段來減少或消除地基的某些天然缺陷,改善和提高地基的物理力學性能,使地基具有足夠的強度、整體性、抗?jié)B性及穩(wěn)定性,以保證工程的安全可靠和正常運行。隨著水利水電建設事業(yè)的發(fā)展,對基礎處理的方法與技術提出了越來越高的要求。同時,地基處理屬隱蔽工程,要根據(jù)水工建筑物對地基的要求,分析水文、地質條件,進行技術經濟比較,選擇技術可行、效果可靠、工期較短、經濟合理的施工方案。
1 巖石基礎灌漿
巖石基礎灌漿(簡稱基巖灌漿),就是將某種具有流動性和膠凝性的漿液,按一定的配比要求,通過鉆孔用灌漿設備壓入巖層的(裂)隙中,經過硬化膠結后,形成結石,以提高基巖的強度與整體性,改善基巖的抗?jié)B性?;鶐r灌漿處理要在分析研究基巖地質條件、建筑物類型和級別、承受水頭、地基應力和變位等因素后選擇確定。
灌漿技術除運用于大壩的基巖處理,還廣泛應用于水下隧洞圍巖固結、襯砌回填、超前支護、混凝土壩體接縫以及建(構)筑物補強、堵漏等方面。
2 基巖灌漿的分類
水工建筑物的巖石基礎,一般需要分別進行帷幕灌漿、固結灌漿和接觸灌漿處理。
2.1 帷幕灌漿
布置在靠近上游迎水面的壩基內,形成一道連續(xù)的防滲幕墻。其目的是減少壩基的滲流量,降低壩底滲透壓力,保證基礎的滲透穩(wěn)定。帷幕灌漿的深度主要由作用水頭及地質條件等確定,較之固結灌漿要深得多,有些工程的帷幕深度超過百米。在施工中,通常采用單孔灌漿,所使用的灌漿壓力比較大。
帷幕灌漿一般安排在水庫蓄水前完成,這樣有利于保證灌漿的質量。由于帷幕灌漿的工程量較大,與壩體施工在時間安排上有矛盾,所以通常安排在壩體基礎灌漿廊道內進行。這樣既可實現(xiàn)壩體上升與基巖灌漿同步進行.也為灌漿施工具備了一定厚度的混凝土壓重,有利于提高灌漿壓力、保證灌漿質量。對于高壩的灌漿帷幕.常常要深入兩岸壩肩較大范圍的巖體中,一般需要在兩岸分層開挖灌漿平洞。許多工程在壩基與兩岸山體中所形成的地下灌漿帷幕.其面積較之可見的壩體擋水面要大得多。
2.2 固結灌漿
其目的是提高基巖的整體性與強度,并降低基礎的透水性。當基巖地質條件較好時。一般可在壩基上、下游應力較大的部位布置固結灌漿孔;在地質條件較差而壩體較高的情況下,則需要對壩基進行全面的固結灌漿,甚至在壩基以外上、下游一定范圍內也要進行固結灌漿。灌漿孔的深度一般為5~8m,也有深達15~40m的.各孔在平面上呈網格交錯布置。通常采用群孔沖洗和群孔灌漿。
固結灌漿宜在一定厚度的壩體基層混凝土上進行,這樣可以防止基巖表面冒漿,并采用較大的灌漿壓力,提高灌漿效果,同時也兼顧壩體與基巖的接觸灌漿。如果基巖比較堅硬、完整,為了加快施工速度.也可直接在基巖表面進行無混凝土壓重的固結灌漿。在基層混凝土上進行鉆孔灌漿,必須在相應部位混凝土的強度達到50%設計強度后,方可開始?;蛘呦仍趲r基上鉆孔,預埋灌漿管,待混凝土澆筑到一定厚度后再灌漿。
長江三峽工程的部分壩基固結灌漿采取了澆筑找平混凝土的方法,找平混凝土的強度等級與大壩基礎混凝土相同.澆筑厚度一般為30~40cm,以填平低洼坑槽為主,待找平混凝土強度達到70%的設計強度后,開始固結灌漿作業(yè)。
黃河小浪底水利樞紐進水塔基巖進行的無蓋重固結灌漿在基巖面上澆筑了30~40cm的墊層混凝土,在墊層混凝土的保護下.先進行表層3m的固結灌漿,在基巖面形成蓋板后,再進行下部巖體灌漿。
二灘水電站拱壩壩基固結灌漿原則上由無蓋重灌漿開始,至有蓋重灌漿結束。無蓋重灌漿在巖石裸露條件下施工,主要進行3m孔深以下巖體的灌漿,3m以上通過接管引至壩后集中地點,在澆筑壩體基礎混凝土后再進行灌漿。同一地段的基巖灌漿必須按先固結灌漿后帷幕灌漿的順序進行。 2.3 接觸灌漿
其目的是加強壩體混凝土與壩基或岸肩之間的結合能力,提高壩體的抗滑穩(wěn)定性。一般是通過混凝土鉆孔壓漿或預先在接觸面上埋設灌漿盒及相應的管道系統(tǒng),也可結合同結灌漿進行。接觸灌漿應安排在壩體混凝土達到穩(wěn)定溫度以后進行,以防止混凝土收縮產生拉裂。
3 灌漿的材料
巖基灌漿的漿液,一般應該滿足如下要求:
3.1 漿液在受灌的巖層中應具有良好的可灌性,即在一定的壓力下,能灌入到裂隙、空隙或孔洞中,充填密實。
3.2 漿液硬化成結石后,應具有良好的防滲性能、必要的強度和黏結力。
3.3 為便于施工和增大漿液的擴散范圍.漿液應具有良好的流動性。
3.4 漿液應具有較好的穩(wěn)定性,析水率低
鹽基灌漿以水泥灌漿最普遍。灌入基巖的水泥漿液,由水泥與水按一定配比制成,水泥漿液呈懸浮狀態(tài)。水泥灌漿具有灌漿效果可靠、灌漿設備與工藝比較簡單、材料成本低廉等優(yōu)點。
水泥漿液所采用的水泥品種,應根據(jù)灌漿目的和環(huán)境水的侵蝕作用等因素確定。一般情況下,可采用標號不低于C45的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽大壩水泥,如有耐酸等要求,則選用抗硫酸鹽水泥。礦渣水泥與火山灰質硅酸鹽水泥由于其析水快、穩(wěn)定性差、早期強度低等缺點,一般不宜使用。
水泥顆粒的細度對于灌漿的效果有較大影響。水泥顆粒越細,越能夠灌入細微的裂隙中,水泥的水化作用也越完全。對于帷幕灌漿,對水泥細度的要求為通過80m方孔篩的篩余量不大于5%。灌漿用的水泥要符合質量標準,不得使用過期、結塊或細度不合要求的水泥。
對于巖體裂隙寬度小于200m的地層,普通水泥制成的漿液一般難于灌入。為了提高水泥漿液的可灌性,自20世紀80年代以來,許多國家陸續(xù)研制出各糞超細水泥,并在工程中得到廣泛采用。超細水泥顆粒的平均粒徑約4m,比表面積8000cm2/g。它不僅具有良好的可灌性.同時在結石體強度、環(huán)保及價格等方面都具有優(yōu)勢,特別適合細微裂隙基巖的灌漿。
在水泥漿液中摻人一些外加劑(如速凝劑、減水劑、早強劑及穩(wěn)定劑等)可以調節(jié)或改善水泥漿液的一些性能.滿足工程對漿液的特定要求,提高灌漿效果。外加劑的種類及摻人量應通過試驗確定。
在水泥漿液里摻人黏土、砂、粉煤灰,制成水泥黏土漿、水泥砂漿、水泥粉煤灰漿等,可用于注入量大、對結石強度要求不高的基巖灌漿。這主要是為了節(jié)省水泥、降低材料成本。砂礫石地基的灌漿主要是采用此類漿液。
當遇到一些特殊的地質條件,如斷層、破碎帶、細微裂隙等.采用普通水泥漿液難于達到工程要求時,也可采用化學灌漿,即灌注以環(huán)氧樹脂、聚氨酯、甲凝類等高分子材料為基材制成的漿液。其材料成本比較高,灌漿工藝比較復雜。在基巖處理中,化學灌漿儀起輔助作用,一般是先進行水泥灌漿,再在其基礎上進行化學灌漿,這樣既可提高灌漿質量,也比較經濟。
參考文獻