化学灌浆施工工艺(收集3篇)
化学灌浆施工工艺范文篇1
关键词:公路路面;灌浆技术;施工工艺;
中图分类号:TU644
一、公路路面出现损害现象的原因
公路路面损害现象出现的原因主要包括内因和外因两个方面。公路路面出现损害的内因指的是由于公路路面的基层自己本身的质量问题,以及公路路面基层的混凝土组成组分,以及铺设公路路面的各个沥青混凝土面板之间的对接状况;公路路面出现损害的外因指的是在公路路面上行驶的各式各样的车辆给公路路面带来的损害,以及外界气候变化的热胀冷缩、雨水腐蚀现象等给公路路面带来的损害。截至目前为止,我国的大部分公路路面采用的基层混凝土材料都是稳定性比较强的材料,这也就导致了公路基层的模量比起沥青混凝土面层提供的模量来说就显得远远的不足了。
与此同时,沥青混凝土公路的路面在各种车辆反复行驶的重力作用下,公路路面的基层最终产生累积性变形的,使得沥青混凝土面板的一部分范围不再和公路路面的基层发生接触,最终,导致沥青混凝土公路的沥青混凝土面板与公路路面的基层之间产生一些空隙。与此同时,伴随着外界环境的温度湿度的不断变化,导致公路路面的面板上不断产生向上或者向下的弯曲现象,这也就进一步加快了公路混凝土面板与公路路面基层之间的分离现象,最终形成了板底脱空现象。
板底脱空现象的产生又给外界雨水的侵入提供了有利的环境,如果公路路面产生了一些破损,雨水就会顺着这些破损的地方进入公路基层和混凝土底板之间,形成了公路路面地下积水。这些地下积水在与公路路面底下的泥土混合,就形成了所谓的唧泥,进一步加剧公路基层和混凝土底板之间的分离现象,最终这样的顺序一直持续下去,对公路路面的质量造成持续性伤害。
二、公路路面灌浆技术施工工艺的基本原理
随着科学技术的不断发展,我国的公路施工工程已经成为国家的重要的工程之一。目前,公路路面灌浆技术施工工艺已经在公路工程领域展开了广泛的使用。虽然,公路路面灌浆技术施工工艺已经在公路工程的应用中发挥了重要的作用,但是,公路路面灌浆技术施工工艺在实际的应用中仍然存在着一定的问题。而目前,我国公路路面灌浆技术施工工艺的基本原理就是利用液压亦或者是气压的压力差方法,提供公路路面灌浆技术的推动力。
利用公路路面灌浆技术施工工艺,可以把一些可以和岩土体固体结合在一起的浆液,重新注入到要达到的目标岩土体的孔隙里面去,这样就可以使目标岩土体通过技术手段从而转化形成一种具有高强度、优良的抗渗性的物质,从而起到对公路路面的养护作用。
1、公路路面灌浆技术施工工艺中的灌浆固结体的流变理论
在公路路面灌浆技术施工工艺中的灌浆固结体的流变研究来看,无论是哪一种灌浆载体,都可以使用流变模型来描述其在弹性与塑性状态之间的变换。对于浆液基质来说,其常常是通过粘性以及塑性来定义的,灌浆过程就是通过粘性和塑性之间的变化来进行的。
2、公路路面灌浆技术施工工艺中的渗透灌浆理论
公路路面灌浆技术施工工艺中的渗透灌浆指的是浆体再经过灌浆压力的压力差作用下,浆液克服路面的阻力,经过压力差的推动作用,浆液便可以渗透到路面的缝隙当中去。然后,浆液在渗透过程完成之后便自行凝固起来,这样就可以起到对路面的加固作用,同时,这样还可以使路面具有防渗的功能。目前,这种灌浆的方法在注浆领域已经得到了广泛的应用,也因为其成本低,见效快的特点于是受到了注浆领域的广泛欢迎。
3、公路路面灌浆技术施工工艺中的压密灌浆理论
浆液的压密灌浆的概念是在浆液的注入过程中,采取一系列的严密施工的方案,并且在施工过程中,使用钻孔在土地之中灌入浓度极其大的浆液。在灌浆过程中向外扩张的那些浆泡会在被灌入浆液的土体中,引起一系列复杂的径向以及切向的应力系统。最后,压密灌浆就有很大的可能会产生三种灌浆载体通过变形形成的模型,这三种模型分别是腔膨胀型模型,锥型破坏型模型以及水力劈裂型模型。
三、公路路面灌浆技术施工工艺的工艺指标
1、公路路面灌浆技术施工工艺的浆体材料指标
公路路面灌浆技术施工工艺中的浆体的要求之中,主要包括有混凝土材料、粉煤灰、外加剂等材料,然后,再将初步制成的讲题材料进行大约七个小时的养护工作,使得浆体的抗压可以达到五兆帕以上。这样,就可以有效地保证浆体的保水性,使得浆体符合工艺的具体要求。
2、公路路面灌浆技术施工工艺的浆体材料配比指标
公路路面灌浆技术施工工艺中的浆体的配比要求之中,应当同时保证浆体的强度和浆体的流动性效果(水灰比的强度事关浆体的强度),这样就要考虑设定一个比例,即可以保证浆体的流动性,以便于灌浆操作,又要考虑到浆体凝固后的后期强度,使得公路的后期使用得到质量上的保证。
四、公路路面灌浆技术施工工艺之中应该注意的问题
1、公路路面灌浆技术中对于温度和湿度要求
在进行公路路面灌浆技术施工的时候,一定要在温度比较低的情况下进行施工,而且这个温度一般应该在五摄氏度到三十摄氏度之间。同时,在进行公路路面灌浆技术施工的时候,一定要注意保证适当的干燥程度,这样可以有效地防止积水现象的产生,如果在雨后进行施工,就会造成工程积水难以排出的现象的产生,最终影响到整个公路路面灌浆施工的效果。
2、公路路面灌浆技术施工工艺中对于灌浆压力的要求
在进行公路路面灌浆技术施工的时候,一定要注意好控制住公路路面灌浆技术施工的灌浆压力的大小,一般情况下,灌浆压力最好不要超过二兆帕。在现场的施工过程之中,如果发现到进行灌浆工作的离心泵显示的灌浆压力已经超过了可以控制的数值的时候,立刻停止离心泵的压力输送,以免干扰公路路面的正常工作,防止因为灌浆压力过于强造成的灌浆设备飞起对施工人员的人身伤害。
3、公路路面灌浆技术施工工艺之中对残渣清理的要求
在进行公路路面灌浆技术施工的时候,一定要在灌注入公路路面之下的浆体最终凝固之前,将公路路面上存在的裂缝和缝隙之中的废物残渣及时的清理干净,这样就可以有效的避免残留的废物残渣留存在裂缝中,从而诱发公路路面的进一步破裂现象。在公路的重新开放之前,一定要选取好适当的修补材料,来进行对公路裂缝的灌浆入缝工作,与此同时,还应该及时的处理掉还留在公路路面之上的砂浆凝固残渣,以免造成对公路路面的污染。
五、总结
目前,公路路面灌浆技术施工工艺已经在公路工程领域展开了广泛的使用,公路路面灌浆技术施工工艺也凭借其对公路路面养护的特殊效果有效的保证了人民群众的出行。在本文中,作者通过对目前我国各个公路上普遍存在的公路损害的问题的分析,并阐述了公路路面灌浆技术施工工艺的基本原理,最后,根据公路路面施工技术的基本原理,具体地阐述了公路路面灌浆技术施工工艺的具体工艺,希望能够给相关人员起到一定得指导作用。但是,由于本人的知识水平有限,因此,本文如有不到之处,还望不吝指正。
参考文献:
化学灌浆施工工艺范文篇2
【关键词】设备配置;原材料;工艺;灌浆质量;措施
本文主要从以下几个方面进行阐述,包括施工机械、原材料、施工工艺、质量检查等四个方面详细叙述。
1.施工机械设备配置
造孔设备选用土堤劈裂灌浆工程配套打孔机械C30锤击钻,其主要规格参数有:锤孔深度:7.0~10.0m,锤孔直径30mm,钻杆直径28mm,卷扬能力20KN,钻进速度100~200m/台班(粘性堤身);搅拌灌浆设备选用WJG80型搅灌机,该机具有搅浆、筛浆、拌浆防沉自动化,全机可自动连续性搅灌作业,移动方便灵活。可搅灌符合灌浆工艺要求的均质泥浆、砂土混合浆、黏土水泥浆、水泥砂浆和其他各种混合浆液。
2.原材料
堤防毒土灌浆的原资料主要是粘性土、一般非饮用水、毒杀白蚂蚁的化学药剂。其中粘性土由土料场机械运至堤顶,制浆用水一般采用附近自然水源为主,若无自然水源可自来水代替。毒杀白蚂蚁制剂一般采用毒死蜱或灭蚁灵等,但由于该种药物都具有很强的毒性,使用时应注意避免污染附近饮用水源。
3、施工工艺
3.1钻孔施工。灌浆钻孔均是一次成孔。钻孔之前,先根据设计要求布好孔位,采用C30锤击钻锤击造孔,进行锤击时,卷扬机通过钢丝绳牵引提升钻杆,使钻杆带着吊锤上升到一定高度后突然放下,让钻杆及吊锤靠自重落下冲击钻孔。造孔应保证垂直,倾斜度不大于2%。孔深应大于设计深度0.1~0.2m。
3.2灌浆施工。
(1)灌浆开始先灌稀浆,水泥浆比重控制在1:2,等孔口压力突然下降后,再次将比重提高到1.4~1.6之间。每个灌浆孔都要经过多次复灌,前两次应避免堤顶裂缝,后几次复灌时,堤顶裂缝宽度控制在3cm以内,并在灌后能基本闭合。每次灌浆量控制在每米0.5~1m3之间。黏土堤段每孔复灌间隔时间不少于5d,砂土堤不应少于3d。孔口压力控制在设计最大允许灌浆压力之内。每孔必须达到终孔标准后,方能起管,直至浆面不再下沉为止,最后加填土夯实。
(2)分序分次施灌。先对第一序孔轮灌,采用“少灌多复”的方法,待第一序孔灌浆结束后,再进行二序孔。分序分次施灌能使灌入堤身中的泥浆得以尽快析水固结,强度及时提高,同时,能迅速消除由于灌浆引起堤身中局部孔隙水压力升高的威胁,保证堤防施工期的安全,并能促使灌入堤身内的泥浆黏粒向两侧移动,使黏粒在堤身与泥浆交接处进行定向排列,形成一层防渗性能很强的泥浆层。
(3)注浆方法:采用孔底注浆全孔灌注的方法,注浆管下至距孔底20cm左右,泥浆从注浆管下口沥出,使堤身由下部逐渐向上劈开,复灌2~3次或基本不吃浆时,将注浆管提升1~2m,达到间隔时间后,再复灌,直至注浆管距堤顶2m左右为止。
(4)压力控制:灌浆压力是毒土灌浆施工中一个重要控制指标,主要应注意掌握:起始灌浆压力、最大控制灌浆压力。对于初灌和复灌时不起压的钻孔,控制压力为P0≤50KPa;一般堤身灌浆控制压力为50~300KPa。灌浆孔口压力需要现场灌浆试验确定。
(5)灌浆效果检查:主要方法有标准贯入试验、弹性波法、现场透水试验、现场载荷试验等。其中弹性波法测试较为简单,使用较为广泛。
4.灌浆质量保证措施
(1)用于灌浆工程的黏土、毒死蜱、外加剂、掺合料等都应当是经批准的合格材料,所有材料的生产(或出厂)指标及检验资料必须报送有关部门审查批准,所有材料包括配制的浆材在使用过程中必须进行的周期性控制试验和质量抽检试验。
(2)制浆材料必须称量,称量允许误差应小于5%,黏土等固相材料宜采用重量称量法。浆液应采用专用机械制浆,必须搅拌均匀并控制浆液密度,浆液各项指标应按设计要求控制。灌浆过程中浆液容重和输浆量应每小时测定1次并记录,浆液的稳定性和自由析水率每7天测1次,如浆料发生变化,应随时加测。
(3)灌浆泵和灌浆孔口处均应安装压力表,进浆管路也应安装压力表。所选用的压力表应能使灌浆压力在其最大标值的1/4~3/4之间,压力表在使用前应进行标定,使用过程中应经常核对,误差不应大于5%,不合格和已损坏的压力表严禁使用,压力表和管路之间应设有隔浆装置。
化学灌浆施工工艺范文篇3
关键词:水工;大坝;灌浆技术;作用;施工工艺;水利工程
中图分类号:TV54文献标识码:A
近年来水利工程得到了较大的发展和改进,特别是在新的施工技术支持下,水利工程的质量有了很大程度的提升,其中灌浆技术就是水工建筑物地基处理中常用的施工工艺,对提高水工建筑的地基稳定性和牢固性起到了积极的促进作用。随着水利工程规模的不断扩大,用于修建水库和大坝的优良地基已经少之又少,这就需要借助灌浆技术对地基进行加固,在提高其稳定性的同时,最大限度的提高其防渗透能力,为提高水利工程的质量奠定坚实的基础。
一、灌浆对水利工程的作用
为了水利工程的健康发展,需要对现有的地基进行加固处理,为水利工程的发展创造稳定的安全的环境,这就需要借助先进的施工工艺,其中灌浆技术就是加固水工大坝的有效措施。灌浆对水工大坝的建设起着积极的促进作用:
首先,灌浆技术具有填充作用,填充物多是由浆液凝结而成的结石,填充起地层的空隙,这样可以有效的阻值水流从地层的通过,大大的提高了地层的密实度和强度。其次,灌浆技术教育压密作用,在灌浆技术的使用中,需要将浆液压入到地层,这样地层就会受到巨大的挤压作用,进而对细小的裂缝和空隙产生一定的挤压作用,大大的提高了地层的密实度和力学性能。再次,灌浆技术教育粘合作用,浆液是实施灌浆技术的主要材料,具有较高的胶凝性质,这样就可以将地层中的岩块和建筑裂缝等进行有效的粘结,大大的提高地层的承载能力。此外,灌浆技术具有固化作用,浆液中的某些材料可以与地层中的土壤发生化学反应,形成具有较强牢固性的类岩体,对提高整个地层的密实度和坚固性有着积极的促进作用。可见,灌浆技术在水工大坝的施工中具有积极的促进作用,是提高大坝质量的有效手段。
二、水工大坝的灌浆技术分析
随着施工工艺的进步和改善,在水工大坝的施工中涌现出一些列灌浆技术,同时水工大坝的工况不同,必然要求选择不同的灌浆技术
(一)大吸浆量情况的灌注方法
在一般的灌浆施工中,可以在1-3个小时内停止灌浆,但是由于地层的特殊结构条件,致使浆液不断的从地表冒出或者是流失,这样就会出现大量吸浆的现象,导致灌浆过程难以结束,这就需要结合工况的特点,采用以下的措施:
首先,可以采取降压措施,即在低压的情况下进行灌浆,在裂缝充满浆以后,观察已经没有浆液的流动,就可以循序渐进的加大压力,按照常规的压力进行灌浆施工。其次,可以采用限流的方式避免大吸浆量的现象,这样可以减少浆液在缝隙中的流动速度,进而使浆液可以快速的沉淀,然后根据注入率的变化适当的调整注入的压力,保证灌浆的施工符合规定的要求。再次,可以借助浓浆灌注的方法,即提高水泥浆的粘稠度,这样就可以有效的降低浆液流动速度,低缓解大量吸浆起到了一定的抑制作用。与此同时,可以借助加速凝剂加快浆液的凝固,一般在水工大坝施工中常用的加速凝剂为水玻璃氯化钙速凝剂。此外,灌注砂浆和间歇灌浆也是提高灌浆质量的有效途径,一方面根据灌注的情况增加砂的粒径,然后将带有砂的泥浆搅拌均匀后借助砂浆泵进行灌注,另一方面,根据水工大坝施工的地质条件,在灌注过程中停歇,一般根据施工的情况,灌浆间隔时间一般为2-8小时,最后浆液凝结一定时间后,进行扫孔、复灌施工。
(二)特大漏水通道的灌浆方法
由于施工环境比较复杂,在水工大坝工程施工中,容易通道容易出现大漏水的现象,严重的影响了灌浆的质量和效果。在水工大坝的建设中,经常使用定向爆破法,这样就会使岩体产生较大的缝隙,进而引发漏水的问题,在漏水通运用一般的灌浆方法,不仅加大了成本和投入,还降低了施工的质量,这就需要结合工况采取以下基本措施:
第一,利用充填级配料,即在孔口出用粘稠度较大的泥浆对砂和砾石进行冲灌,若是效果不明显,可以再加大泥浆的粘稠度,等灌满以后再用常规的灌注方法。
第二,利用模袋灌浆,这样在模袋的作用下,水泥浆中的水分会析出,水泥颗粒仍然留在袋内,降低了水灰比,提高了固结强度,进而为灌浆质量的提高创造了有利的条件,为了更好的保证灌浆的质量,需要选择合适的模袋,一般采用的是尼龙、聚丙烯等材料的工艺织品。
第三,双浆液灌浆也是解决特大通道漏水的现象,这既是一种化学灌浆方法,又是一种控制灌浆的方法,即将水泥浆液和速凝剂分别从两个管内注入,使其进入混合器,两者充分混合以后进入孔底,进而增加防渗漏效果。此外,为了有效的提高灌浆的可靠性,需要对浆液的扩散距离进行有效的控制,在保证不浪费材料的基础上,最大限度的增加防渗体的强度。
(三)岩溶地段的灌浆
就岩溶地段而言,需要采取有效的灌注方法,这就需要从有填充物和无填充物两个方面着手:
第一,对于有填充物的熔岩地段灌浆而言,常用的灌浆法主要有高压灌浆法、高压旋喷灌浆法、花管灌浆法、浅层含泥岩溶处理以及深层岩溶处理等几种方法。高压灌浆法是一种有效的方式,在较高灌浆压力的作用下,将填充物进挤压密实,,这样可以有效的提高其抗渗稳定性,进而将水泥浆进行网格包裹;高压旋喷灌浆法是借助钻机将灌浆管通入到土层的预定位置,然后向四周高速的喷入,在流体冲击力的作用下,对土体进行切削,为土体与水泥将混合创造有利的条件;花管灌浆法主要是借助带有孔眼的钢管进行灌浆,有效的解决了高压灌浆难以成孔的问题,对防止塌孔起到了积极的促进作用;对于浅层的含沙岩溶地段而言,可以挖除填充物并用混凝土进行回填,然后进行回填注浆;对于深层的岩溶处理而言,可现在岩溶周围进行灌浆,这样岩溶充填物会受到水泥的挤压和固结作用,提高了凝结力。
第二,针对无填充物的情况而言,可以采用直接回填高流态的混凝土进行灌注,若是岩溶空洞过大,需要扩大灌浆的孔径,填满后注入水泥砂浆,最后重新扫孔并简易压水,对于岩溶空洞较小的地段而言,可以注入水泥砂浆以及混合浆液,其他措施跟空洞大地段类似。
(四)承压水条件下的灌浆
由于受到较大压力水源以及较高涌水压力的影响,容易在灌浆的过程中出现承压水,这就需要采取合适的灌浆工艺。
第一,采用压力屏浆法,即在正常灌浆结束以后,将原有的水泥浆进行稀释,然后用相同的压力进行注浆,避免出现裂缝内的浆液回流的现象。
第二,采用闭浆的方式也是解决此类问题的有效途径,即在灌浆结束以后,将回浆阀门以及进浆管道的阀门关闭,这样被灌入的水泥浆处于暂时的受压状态,过6-8小时以后,将阀门打开观察是否出现涌水现象;再次浓浆结束,即在正常的灌浆结束以后,可以加大水泥浆液的浓度,进行灌入,并在灌浆结束后将回泵管和进泵管的阀门关闭;此外,还可以通过化学灌浆,即在一定程度内减少灌浆孔段的注入率,再借助速凝剂进行灌浆,保证化学溶液的凝固,提高裂隙的密实度。
三、水工大坝的灌浆技术注意事项
为了提高水工大坝灌浆技术的效果,保证大坝施工的质量,需要在采用灌浆技术这一施工工艺时,注意以下几个方面的问题:
第一,要保证钻孔施工的质量,这就需要对成孔的顺序进行控制,并逐步增加成孔的密度,同时将前一次的灌浆孔作为后面灌浆的检测孔,保证质量达到规定的要求。另外,要对钻孔和裂缝进行清理,特别是要清除其中的岩层粉末和其他杂志,为提高水泥浆和岩石层的粘合能力创造有利的条件。
第二,要对水泥浆的质量进行控制,这是保证水工大坝施工质量的基础和前提。就水利工程的灌浆施工而言,常用的水泥浆材料多为水泥、粉煤灰以及外加剂和水点呢过,这就需要对使用的材料进行检查,通过相应实验测试其强度。做好对水泥浆的质量控制,确保其具备较高的可泵性、保水性和和易性,这就需要按照规定的比例对水泥浆进行配置。
第三,要对灌注的压力进行控制,一般采用的方法是一次升压和递进升压,前者主要适用于透水性不大和岩层缝隙不大的地方,而后者多用于岩层空隙较大的地方,但是不管采用何种方法,都要结合工程施工的特点和要求,对按照规范的要求对压力进行有效的控制。
第四,要科学调整泥浆的浓度。泥浆的粘稠度可以通过调整水和干料的比例实现,因此在施工中要结合岩层的具体情况对粘稠度进行适当的调整。同时在对水泥浆的粘稠度调整中,要建立在灌注总量、灌注速度以及灌注时间的基础上,在泥浆的灌入超出了设计标准,但是灌注的压力和吸浆率无明显的变化时、当总量超过标准时、当总量和吸收率固定,但是压力单位的吸收率大出标准时,需要增加水泥浆的浓度。
结语
总之,灌浆技术是应用于水工大坝施工的一项重要的技术手段,对提高大坝的稳固性和防渗性能有着积极的促进作用,这就需要加强对这一先进工艺的重视,结合施工的需要采取合适的灌浆方法。对于水利水电工程坝基灌浆过程中遇到的各种特殊地层,应根据具体情况,采取一种或多种措施进行处理,才能达到预期的效果。
参考文献
[1]任习祥.帷幕灌浆施工技术在水库大坝基础防渗加固处理中的应用[J].广东建材,2012(07).