化学灌浆施工方法实用13篇

化学灌浆施工方法

篇1

1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。

2土木工程的灌浆材料

根据材料成分的不同,可将灌浆施工的浆材分为以下几种:

2.1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。

2.2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。

2.3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。

3灌浆技术施工要求

灌浆技术的施工工作需要对灌浆参数进行分析和确定,由于实际施工中灌浆参数会受到地层条件的影响,因此,灌浆参数的确定需要根据地层条件、施工条件进行综合考虑。

3.1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。

3.2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。

3.3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。

4土木工程灌浆的施工方法

灌浆有很多种方法,灌浆的分类没有固定的限制和标注,灌浆受地质条件、浆液的扩散及浆液的渗透能力的影响因素较大,以下是灌浆的几种常见的方法:

4.1自重法

这种方法比较常用,灌浆的原理主要是根据流动性较好的特点,灌浆在一定的范围内自由地流动。自重法在土木工程的灌浆工作中过于依赖浆液自身的流动性,因此如果浆液的浓度掌握不合理,会造成短时间内无法快速完成灌浆工作,这是灌浆中的一大弊端。

4.2压密法

这种方法依靠的是强大的压力,将压力注入到高浓度的浆液中后,浆液会在灌浆管内形成灌浆泡,受强大压力的影响,灌浆会被挤入到地表层,浆液呈现形状大多数是脉状或条形状,压密灌浆方法比较适合粘性土。

4.3渗透法

渗透灌浆法在施工中较多的应用在沙砾层中,这种灌浆方法在地层结构上没有任何的改变,在这基础之上将灌浆的材料灌倒砂砾层的空隙内。渗透灌浆法类似于填充灌浆法,二者均是在不改变地层结构或者工程结构的前提下所进行的灌浆操作,这种灌浆方法需要技术人员具有丰富的灌浆经验,娴熟的技术和耐心。

4.4劈裂法

霹雳灌浆法应用最多的是在颗粒细小的粉砂土和淤泥中,霹雳灌浆法主要是依靠较高的压力,在渗透性较低的地层灌浆中,充分利用浆液自身的力和特性,不断克服地层自身的应力和抗剪抗拉强度,由于高压的作用,地层内的水会形成较大的冲力,从而发生劈裂作用,劈裂作用发生后会使地层的结构和受力点发生变化,这样一方面会导致,地层的地表结构发生物理变化,出现大幅度的裂隙;另一方面,如果地层表面有轻微的裂隙,劈裂作用发生后会加剧裂隙的尺度,从而为灌浆带来极大地可靠性。

4.5填充法

这种方法是对具有大裂痕或洞穴的土体或者工程结构的体壁进行灌浆。所谓填充法就是在原有的自然条件下,无需进行劈裂等操作而直接依据工程结构的优势而采取的直接灌浆的方法。这种方法操作简单、省时省力,是比较常见的灌浆方法之一。

4.6电动化学法

电动化学法充分利用了电极的原理,其具体操作步骤为:第一,在施工前期,根据施工的需要进行电极位置的确定,找到最适合的电极距,从而确保施工的有效性和可行性;第二,选择有效的灌浆管,灌浆管的选择依据是要有良好的导电性,而且灌浆管要有孔隙;第三,进行灌浆管的安装衔接,安装时一定要注意注入压力与电渗的方向一致,灌浆管的一端接到直流电源的正极,另一端接到直流电源的负极;第四,由于电渗的作用,孔隙中的水会通过正极流向负极,这样会降低地层的含水量,拓宽了浆液的流入截面。

5结语

随着我国城市化进程的不断加快,人民物质生活水平的提高,人们对建筑物的安全性、环保型提出了更高的要求。对于新型建筑物而言,需要增强新建筑的强度、耐久性以及安全性;对于老旧建筑物而言,需要对建筑物产生的裂缝、空隙进行修复和加固,因此,为了满足新旧建筑物的整体要求,提升灌浆施工在工程实践中的应用性是十分必要的。灌浆施工技术是一项系统工程,需要灌浆材料、灌浆技术要求和灌浆方法三者的统一配合,根据灌浆材料和相应的施工要求采取最有效的灌浆方法,同时根据新型材料的普及不断进行灌浆方法的创新也是工程施工中的关键课题。

篇2

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

篇3

1、土木工程灌浆材料

1.1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。[1]

1.2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。

1.3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。

2灌浆技术的施工要求

灌浆技术的使用是一个复杂多变的工艺,由于灌浆方法的不同,也会相应地影响灌浆的效果,灌浆参数成为最重要的影响因素之一。

2.1灌浆的压力因素

对于灌浆压力的理解,其实质就是浆液在地层中的扩散动力,灌浆压力对灌浆的加固和防渗效果具有很大的影响。同时,灌浆压力的功能发挥也会受到很多的因素制约,例如地层条件、选用的灌浆材料以及灌浆方法等。所以,灌浆压力在不同的工程中的应用,需要根据工程的实际情况而定。从灌浆材料的角度来考虑,化学灌浆产生的压力比水泥基灌浆的压力小;从地层深度考虑,浅部地层的灌浆压力比深部地层的压力小;从渗透系数考虑,渗透系数大的的地层比渗透系数小的地层的灌浆压力小。

2.2扩散半径和有效的扩散距离

在灌浆工程的建设中,浆液的扩散半径以及其有效扩散距离对灌浆工程的质量和进度造成直接的影响,在其他因素的影响下也会产生相应的变化。如果地层渗透系数注入时间以及灌浆压力增大,扩散半径也会相应增大,但如果浆液的浓度和粘土降低,扩散半径和有效扩散距离就会相应增加。而且,在计算扩散半径和有效扩散距离中,可以使用一些合适的理论公式进行计算,在工程的建设中进行检测,将多种涉及因素考虑其中,进行合理的工程试验。

2.3浆液的凝固时间

在灌浆工程中,浆液的凝固时间是浆液自身的特性因素。根据不同的工程需要,可以在浆液中加入适量的速凝剂、塑化剂、膨胀剂以及分散剂,从而不断改善浆液的性能以及凝固时间。一般情况下,标准的浆液凝固时间是几秒或是几个小时,在这个范围内的凝固时间都属于合理,浆液的凝固现象属于瞬间的行为,凝固之前的浆液其粘度性能的变化不大。由于灌浆工程在不同工程中对浆体的要求不同,但是浆体本身也具有一些优缺点,需要进行浆体性能的改进,从而不断适应各种工程的要求。对理想浆液的要求标准是,首先,要保持浆液的初始粘度较低,对其流动性和注人性进行控制,从而使其能够渗透到更为细小的缝隙中。其次,对于凝胶的时间进行合理的调整,确保在合理的范围内完成凝胶。最后,在浆液的灌注中,需要考虑注浆管道、注浆的设备以及混凝土结构物的特性,确保无污染和无腐蚀性,便于清洗。对于原材料的选择,尽量要满足材料源丰富以及价格便宜的要求,促进灌浆技术的方便操作。

3土木工程的灌浆方法

根据灌浆技术的应用目的可以分为两类灌浆方法。即加固灌浆和堵水防渗灌浆。而且,按照不同的灌浆工程涉及的工程地质条件,还有浆液的渗透力和扩散力等因素,可以具体细分如下。

3.1填充灌浆法

填充灌浆,根据其特点考虑,一般适用于工程中较大型的裂缝和岩土洞穴,还包括一些地下工程结构体壁的灌浆,都属于填充灌浆的应用范围。

3.2渗透灌浆法

在一些土木工程中,由于工程的地层条件使固定的,为了不改变其总体的特性,需要将浆液直接填充在岩土地层的裂缝中,一般是向地层深处及逆行那个渗透灌浆。这种方式应用较多的是砂砾层土质中的灌浆。

3.3压密灌浆法

这种灌浆法需要借助于强大的压力进行灌浆,由于这种浆液的浓度较大,容易在灌浆管道两端形成较大的浆泡,浆液只有通过外界施压,才能使浆液进入地层。这种灌浆法多用于粘性的土质条件。由于灌浆技术的发展,其灌浆的方法不断创新,除以上的论述方法之外,还存在劈裂灌浆法和电动化灌浆法等两种有效的灌浆方法。

3.4劈裂法

劈裂灌浆法应用最多的是在颗粒细小的粉砂土和淤泥中,劈裂灌浆法主要是依靠较高的压力,在渗透性较低的地层灌浆中,充分利用浆液自身的力和特性,不断克服地层自身的应力和抗剪切强度,由于高压的作用,地层内的水会形成较大的冲力,从而发生劈裂作用,劈裂作用发生后会使地层的结构和受力点发生变化,这样一方面会导致地层的地表结构发生物理变化,出现大幅度的裂隙,另一方面,如果地层表面有轻微的裂隙,劈裂作用发生后会加剧裂隙的尺度,从而为灌浆带来极大的可靠性。

4、总结

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1.2 进行化学灌浆试验的必要性

由于规模性断层及软弱岩带在坝肩基础集中的存在,当大坝形成蓄水后,在拱坝基础一定范围内的断层,对建筑物的稳定性、基础应力传递等极为不利,严重影响大坝稳定安全及运营,必须运用工程的方法进行处理。

本次试验即是有针对性地采用化学灌浆的方法加固处理。试验研究的对象:左岸坝肩基础岩体内发育的煌斑岩脉。此次试验采用高渗透性环氧材料,采用水泥化学复合灌浆的方法进行加固处理。通过试验,选择出最优高渗透性补强灌浆材料和多种能够根据变化条件下调整的、适宜的配比和灌浆参数,以便为大规模处理煌斑岩脉等软弱基础,寻求一种可行、有益的工程方法;达到对断层及软弱带的补强加固效果,满足设计要求。

2.工程施工及质量检查

2.1 设计指标要求

经勘探阶段和试区施工前的灌前测试孔钻孔变形模量测试表明,煌斑岩体的变形模量为0.72GPa,声波值为3262m/s;根据设计文件要求,通过水泥/化学复合灌浆,要求达到的设计指标见下表2-1:

表2-1煌斑岩灌后物理力学指标

指标岩类 岩体声波纵波速度Vpm平均值(m/s) 钻孔变形模量EO 单位透水率(Lu) 抗剪强度 岩体完整性系数Kv 泊松比

C(Mpa) tgα

煌斑岩脉X 灌后指标 ≥4200 ≥5.0 ≤1 ≥0.8 ≥0.8 ≥0.60 ≤0.35

2.2 化学灌浆试验施工

2.2.1 试验思路及工艺

本次试验思路为通过对选定的煌斑岩脉第一、二试验区的试验施工,寻找出适合的化学灌浆浆液材料和施工工艺,对软弱岩体进行有效的处理,达到对其物理力学性能指标的改善,从而满足设计指标要求。

总体施工工艺为:室内材料试验一、二试区水泥灌浆施工一试区化学灌浆施工一试区质量检查化学材料改进二试区化学灌浆施工二试区质量检查。

化学灌浆施工工序为:孔位布置――钻孔―钻孔冲洗―简易压水试验―配浆―孔内排水―灌浆―闭浆―孔内浆液置换―扫孔―下一段钻进(第一段灌浆或第二段灌浆结束以后进行孔口镶铸)―直至各孔段结束―封孔。

化学灌浆施工工法为:自上而下、孔口封闭、纯压式,分序、分段施工,逐段增加灌浆压力;灌浆时相邻孔间隔两段施工。

2.2.2 试验施工简介

⑴钻孔、灌浆参数

本试验为水泥/化学复合灌浆,水泥灌浆的目的是封闭试区、控制化学浆液扩散范围,化学灌浆的目的是使用合适的工艺、利用材料特性对岩体进行物理力学性能改善。

钻孔采用矩形布置方式,钻孔采用76mm和56mm钻进施工,钻孔角度为顶角70°;水泥灌浆浆液水灰比采用2:1、1:1、0.7:1、0.5:1等4个比级。

⑵特殊情况处理及结束标准

化学浆液材料采用通过室内试验优选出的YDS-7系列环氧材料,施工中针对施工情况主要采用2种配合比进行施工,分别为YDS-7(100:6)和YDS-0(100:8)。开灌均采用YDS-7(100:6)进行灌注。正常灌注情况下采用YDS-7(100:6)进行灌注直至结束,若施工中出现串、冒、漏及耗量大时根据现场灌注情况更换为YDS-0(100:8)进行灌注。

化学灌浆各段次灌注化学浆液前均进行简易压水,若孔段透水率小于1 Lu,则直接进行化学灌浆,若孔段透水率大于1 Lu,则先进行补充水泥灌浆,再进行化学浆液灌注。

针对试区为砂板岩和煌斑岩互层的特殊地质情况,施工中采用结束标准如下:

当钻孔揭示的孔段为砂板岩时,根据灌前简易压水透水率,按照表2-2所示原则进行控制灌浆,达到下表要求即结束该段灌浆。

表2-2 砂板岩化学灌浆浆液耗量控制表

灌前压水透水率(Lu) 控制浆液耗量(L/m)

Lu≤0.3 60

0.3< Lu ≤0.5 70

0.5< Lu ≤1.0 80

当钻孔揭示的孔段岩性为煌斑岩时,或岩性为砂板岩与煌斑岩互层时,在该灌浆段最大设计压力下,以灌到孔段不吸浆或吸浆量小于0.01~0.05L/ min.m时,继续灌注30 min后结束该段灌浆。

⑶施工成果简述

本试验累计完成水泥灌浆钻孔543m,灌浆526.3m,累计注入量217.12T,总平均注灰量为412.54kg/m,其中Ⅰ序孔单位注入率为617kg/m,Ⅱ序孔单位注入率为176kg/m;水泥灌浆检查孔2个施工压水14段,压水结果透水率11段小于1 lu ,3段大于1 lu;化学灌浆两试区成果见下表2-3。

表2-3化学灌浆一、二试区成果表

对比项目 灌浆长度(m) 总耗(L) 单耗(L/m) 总注(L) 单注(L/m)

第一试区 288 27039 93.9 22168 76.97

一试区一序孔 128.5 18445 143.54 15848 123.33

一试区二序孔 159.5 8593.56 53.88 6318.41 39.6

第二试区 270 22658 83.92 18358 67.99

二试区一序孔 120 11662.6 97.19 9271.7 77.26

二试区二序孔 150 10995.1 73.3 9086.2 60.57

⑷质量检查

①.钻孔取芯压水检查

化学灌浆完成30后进行钻孔取芯压水检查,施工检查孔5个压水36段,所有段次压水结果均小于1 Lu。

②声波测试

化学灌浆完成160天,煌斑岩脉声波最大值为5376m/s,最小值为3546m/s,平均值为4557m/s,总体上满足化学灌浆后的声波指标(≥4200 m/s)要求。

③钻孔变形模量

煌斑岩脉化学灌浆完成160天后,煌斑岩体内共计测试变形模量21个测点,其结果最大值为7.95Gpa,最小值为4.03 Gpa,平均值为6.03 Gpa,变形模量低于5.0 Gpa的测点数为6个,总体上满足化学灌浆后变模指标(≥5.0 Gpa)要求。

④大口径取芯

化学灌浆完成150天后进行了大口径取芯并制样进行了磨片鉴定,强度、变形模量、冻融、密度以及抗渗等试验。

岩石磨片鉴定成果及照片表明,煌斑岩中微裂隙都具有开放性,均被浅黄色具均质性的填充剂充填,胶结良好。

煌斑岩密度为2.52g/cm3~2.68g/cm3,平均值2.61g/cm3。

煌斑岩轴向拉伸法湿抗拉强度为1.61Mpa~4.26Mpa,平均值2.90Mpa。

岩石自由风干状态变形模量为6.08Gpa~7.51 Gpa(小值平均值~平均值)弹性模量为11.2 Gpa~13.2 Gpa。

⑤竖井检查

灌浆完成170天后开挖竖井进行了承压板试验,试验成果为:割线模量为16.2Gpa;包络线模量为13.0Gpa。

上述一系列质量检查手段检查结果表明:

⑴本试验所选用的YDS-7型号浆液材料能够适应煌斑岩脉对灌浆材料的高渗透性要求;

⑵化学灌浆完成160天后,声波、钻孔变形模量、承压板试验等各项测试成果满足设计要求,磨片鉴定表明浆液对岩体裂隙、孔隙充填效果良好。

3.工艺改进和革新

在施工中,通过定期施工总结,不断改进和革新了施工工艺、参数,针对一试区化学浆液耗量较大的情况,及时调整增加了二试区化学灌浆前的湿磨细水泥加密灌浆,同时调整了水泥浆液开灌比级,开灌使用水灰比由一试区的2:1调整为为3:1,这有效的封堵了部分普通水泥浆液不能进入的在地质构造运动过程中形成的微小裂隙,使得水泥灌浆的试区封闭效果更加理想。

第二试区所使用的YDS-7E与第一试区使用的YDS-7浆液材料,在粘度上后者起始粘度比前者有所提高,这更加有利于控制浆液在地层中的扩散范围,从而达到在保证灌注质量的前提下控制化学材料用量节约工程成本的目的;同时,YDS-7E的初凝时间长于YDS-7材料,这更有利于浆液对施灌对象的充分有效浸渗,从而达到“饱和灌注”的目的;也正是由于浆液材料的初始粘度提高和初凝时间延长,使得各孔段在灌注施工时,浆液能够在一定的灌注控制范围内对施灌对象进行有效的“饱和灌注”,因此,第二试区的Ⅰ、Ⅱ序孔浆液耗量也更加趋于接近和符合化学灌浆机理。

就化学灌浆而言,本试验与常规化学灌浆相比,有下述主要创新和不同之处。

⑴根据软弱低渗透地层“浸润渗灌”灌浆机理采用了YDS-7高渗透环氧灌浆材料,优化摒弃了以往化学灌浆 “丙酮开路”工序,更好地保证了质量、降低了造价、有利于安全文明施工;

⑵针对地层特性特别注重了“闭浆”和“孔内浆液置换”工序。 “闭浆”有利于防止灌注进入岩体的化学浆液在停止灌注后的“卸压回流”从而保证“饱和灌注”的有效性;“孔内浆液置换”也有利于防止回流,同时可大大缩短待强周期、加快施工进度,也有利于下一段次钻孔时的扫孔施工;

⑶第二试区增加的湿磨细水泥灌浆有利于更加有效封闭试区,控制化学浆液渗透范围,对化学灌浆的质量保证和成本控制均有利。

⑷施工中采用的“低速率、长历时”的控制化学灌浆方法,不仅有利于保证灌浆时浆液对受灌体的有效浸渗,对控制浆液扩散范围也是有利的。

4.浸润渗灌灌浆理念

本试验研究的是对软弱岩体的加固补强处理技术,不同于普通的充填式灌浆,它不仅要求浆液要对岩体裂隙进行有效的填充和补强加固,还要求浆液在灌浆机具和压力等手段作用下要充分进入岩体内部,对岩体空隙和孔隙里的水进行置换从而在固结后达到补强的目的。由此,产生了不同的灌浆理念,即浸润渗灌灌浆理念。

“浸润渗灌”灌浆理念就是使用低粘度(切应力τ小,流动性好)、表面张力小、接触角小,润湿铺展能力强的灌浆材料,在灌浆压力的引导下,控制灌浆速率,灌浆时间,利用浆液的亲水性能对岩体空隙、孔隙进行充分浸润渗透和岩体内水进行置换,使岩体达到充分的“饱浆”状态,从而在固结后提高和改善岩体力学性能指标的灌浆理念。

5.水泥/化学复合灌浆处理软弱基础的可行性

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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:

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2水利工程混凝土坝体的化学灌浆加固

化学灌浆(ChemicalGrouting)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。bsp;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

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1 静压化学灌浆施工准备时期的技术要点

1.1静压化学灌浆施工方案准备

首先,桥梁桩基施工前应该对溶洞情况和信息做出详细的了解,对相关资料进行收集和分析。其次,做好静压化学灌浆相关知识和技术的培训和技术交底,对溶洞区静压化学灌浆施工人员和技术人员组织讨论和相关学习,提高相关人员的技术能力。其三,组织施工人员和技术人员了解溶洞加固的环境和施工的制约条件。其四,确定静压化学灌浆法施工的方案,重点对成孔工艺和处理溶洞技术进行详细说明。最后,对静压化学灌浆施工中钢护筒的支护方案进行先期讨论,使各类人员总体上更加熟悉静压化学灌浆施工方案。

1.2静压化学灌浆施工的人员准备

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静压化学灌浆施工的材料准备

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 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关键

首先,静压化学灌浆法可以搭配喷射灌浆法一起使用,不但可以提高溶洞填充物的强度,而且有助于加强桩基的稳固。其次,采用静压化学灌浆应该注意化学浆液的渗透性和硬化强度,一方面化学浆液应该能有效渗透、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,化学浆液应该有利于提高溶洞中土体的承载力和抗剪力形成挡土墙,达到加强溶洞强度的效果。其三,对于溶洞灌浆施工的机械设备应该做好性能上的检查,泥浆泵、型钻机,泥浆搅拌机、贮浆槽以及高压灌浆管是检查工作的重点。最后,在大型溶洞需要有钢护筒进行加强桩基时,应考虑钢护筒直径的大小。 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溶洞区静压化学灌浆的技术重点

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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:

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一、土木工程光讲材料的应用

我国工程施工技术不断进步,在大型工程当中,土木工程灌浆材料已经属于非常重要的建筑材料。针对比较常用的土木工程灌浆材料,主要有无机类和有机类两种类型组成,无机类的灌浆材料包括水泥、水泥黏土类等等,有机类的灌浆材料包括聚乙烯醇类等等,其中得到广泛应用的就是黏土类的材料和水泥基灌材料以及化学灌浆三种。

(一)黏土类灌浆材料

针对黏土类的灌浆材料,主要是利用亚黏土和黏土,这种灌浆材料遇到水就会崩解,吸水可以变得膨胀,自身具有很强的稳定性和黏结力。与此同时,配置黏土类的灌浆材料是非常简单的,涂料经过浸泡和搅拌以及净化、搅拌等工序,就可以形成黏土类灌浆材料。灌浆材料的性能和灌浆效果要想得到提高,需要加入适量的水泥,将水泥的用量进行严格的控制。

(二)水泥基灌浆材料

在土木工程当中水泥基灌浆材料也是非常重要的,利用水泥基灌浆技术,主要是磨碎硅酸盐水泥熟料和二水石膏等原材料,再加入膨胀剂和减水剂等调节剂,这样就会形成混合浆水泥。灌浆材料水泥的粒径比较小,土木工程对于灌浆材料的质量和技术方面的需求都可以给予满足,这样一来,在水泥灌浆过程中也会避免出现细微裂痕的情况,使浆液的质量和强度得到有效的提高。除此以外,水泥浆液自身的稳定性比较强,可以将浆液的流动性进行改善,这样一来,经过硬化形成结石,自身的膨胀性比较小。在地脚螺栓锚固可以有效的应用水泥基灌浆材料,在混凝土结构加固改造中也可以得到有效的利用。充分利用水泥基灌浆材料,其原材料具有节能环保的特点,其成本也比较低,渗漏质量问题可以得到避免,工程地基的稳固性也可以得到增强,对于环境也不会再产生危害,与此同时,工程造价和施工成本也会得到降低,促进工程得到更多的工程投资效益和建设效益。

(三)化学浆材

化学浆材自身具有非常独特的优势,在通常情况下,是不分层的,其中不存在沉淀物,年度不高,浆液的固化时间可以得到人为控制。裂缝灌浆在实际施工过程中,可以针对原位,进行修复止水,在一些比较隐蔽的工程当中非常适用。但是化学浆材也具有一定的缺陷,自身的成本比较高,还具有一定的毒性,主要是工程缺陷的修补当中进行应用。

二、土木工程灌浆关键技术的应用

(一)自重法

自重法是比较重用的,灌浆的主要原理就是流动性较强,灌浆可以在一定范围当中进行自动的流动,在土木工程灌浆过程中,利用自重法主要依据浆液自身的流动性,如果没有合理的掌握浆液的浓度,那么灌浆工作就无法在短时间当中完成,这也是灌浆的一种缺陷。需要将相关的技术标准和技术需求进行有效的结合,并且对当前土木工程的灌浆施工技术的控制水准进行有效的结合,增强现场控制秩序,有效的分析其中的关键内容,结合土木工程灌浆施工技术的操作情况,不断进行完善相关的标准技术方案。

(二)灌浆压力

浆液地层当中扩散的动力就是灌浆压力,影响着灌浆施工的加固和防渗,因此需要给予高度的重视。确定灌浆压力的时候,对于现场的勘察数据需要进行结合,对于施工现场的地质地形情况都要给予掌握,明确灌浆材料和灌浆方法,从土木工程的实际情况和实际施工要求出发,使灌浆施工的质量要求得到满足。针对灌浆的材料方面,化学浆利用的灌浆压力要比水泥基材料小,从底层的深度出发,浅层的底层需要的灌浆压力和深部底层进行比较,要较小一点。考虑渗透系数,如果渗透的系数比较大,那么就会需要更小的灌浆压力。

(三)填充灌浆法

针对填充灌浆法,主要是借助填充的方式,在裂隙和空隙当中将液注入进去,可以将加固的处理效果充分的发挥出来,但是需要注意一点,在大裂隙和洞穴的岩土体工程当中,不仅适宜利用填充灌浆法,而且在低些工程结构体壁当中,其灌浆施工当中也非常适用填充灌浆法。

(四)压密灌浆法

主要是利用比较高的压力,在浓度较高的浆液当中进行有效的应用,在灌浆管的端部可以使浆液形成一种浆泡,使其在灌浆压力的主要作用之下,在地层当中被挤入浆液,这样一来,就会形成脉状或者条状的胶结地层,在黏性的土地基工程当中可以充分应用压密灌浆法。

(五)劈裂灌浆法

在渗透系数比较低和压力比较高的情况下,浆液就会通过地层,在地层当中形成水利劈裂的作用,可以有效的拓展地层当中原有的空隙,使浆液进入到地层当中,使灌浆施工的目的得到实现。结束语:全面的分析土木工程灌浆施工具有非常大的意义,我国当前的土木工程当中已经广泛应用土木工程灌浆施工技术,在近些年的发展过程中,我国相关的施工技术不断的发展,相关的基础设施建设也进入新的阶段。土木工程灌浆施工建设需要得到完善和创新,为以后的工作奠定坚实的基础。

参考文献:

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一、灌浆技术在水利水电工程中应用的不足之处

(一)局限性

水利水电工程建设过程中,灌浆施工具有极大的局限性,主要体现在施工造价低、施工周期较短、施工人员水平不足等方面。基于这些方面的共同影响,施工人员在开展灌浆作业时,需要对施工技术进行综合考虑,确保其具有良好的实用性以及经济性。除此之外,施工人员还要树立正确的施工理念,现阶段,很多施工人员会产生一种施工理论与技术复杂性越强,其精确度越高,而科学实验证明,理论、技术的复杂性并不会对灌浆施工的精确度造成直接影响。

(二)舍弃系统因子

应用传统的灌浆模型进行施工作业,往往会舍弃大量的系统因子。出现这种现象的根本原因是施工人员在作业过程中,以子系统结构为着重点进行考虑,导致控制系统程序存在较大的复杂性,难以合理有效的调节灌浆施工精度,进而影响灌浆施工质量,制约工程整体能效的发挥程度。

(三)不稳定

水利水电工程施工建设过程中,普遍存在的一种灌浆施工问题便是缺乏稳定性。稳定性的缺失将会在很大程度上影响施工分析结果,导致分析数据丧失准确性以及可行性。因此,在实际灌浆施工过程中,施工人员要具备良好的理论基础,基于科学理论的指导,控制施工结构,从而确保灌浆施工具有良好的稳定性。

二、灌浆技术在水利水电工程中的应用

(一)无塞灌浆

应用无塞灌浆法,首先,施工人员要钻一个灌浆孔,尺寸规格应在75mm左右,并确保其深度范围在1.5m-2.5m范围之内;然后在孔内直接置入无缝钢管或是钻杆,并以其为射浆管,孔壁与射浆管之间的孔隙为回浆管;最后,在灌浆完成后,施工人员需要将射浆管从孔内提出,重新更换钻具后,无需待凝便可以实施下一阶段的钻孔灌浆作业。无塞灌浆技术的优点主要体现在以下两个方面:一是,择取无塞灌浆法,可以有效提高工程施工效率,缩短工程建设周期;二是,提高灌浆质量。例如,我国某水利水电工程在灌浆施工过程中,施工单位为了对比哪种灌浆方法更为有效,施工单位先采取传统的塞帐幕灌浆法,并进行压水检验;然后利用无塞灌浆法实施相同工序作业,并进行压水检验,结果表明,应用无塞灌浆法不仅可以大幅度提高施工效率,缩短施工周期,还可以降低漏水现象的发生概率,提高灌浆施工质量。

(二)诱导灌浆

诱导灌浆法是水利水电工程常用的灌浆技术。应用诱导灌浆法,施工人员在设计灌浆施工时,要结合工程具体需求,创作条件设计,这样不仅可以确保灌浆施工具有良好的防渗漏性能,还能有效阻挡泥土的边侧压力。除此之外,施工人员还要基于设计方案的指导,对流动浆液范围进行合理有效的控制,这样可以为工程加固作业奠定良好的基础环境,从而有效强化加固作业的整体质量。

(三)混凝土裂缝灌浆

水利水电工程最初应用混凝土裂缝灌浆技术最为广泛的环节为大坝施工环节,经过长期发展才逐渐演变为工程建筑项目施工应用技术。经过施工人员对长期应用的总结,可知,修补工程混凝土裂缝时,应用环氧灌浆技术,具有良好的施工效果与经济性能。环氧灌浆技术的应用为水利水电工程的混凝土裂缝修补工程提供了全新的施工方案。现阶段,随着环氧灌浆技术的日益普及,其逐渐受到了很多工程建设的广泛应用与大力推广,例如,抗冻地面修缮工程、大型水坝修建工程以及建筑大梁修建工程等。科学技术不断创新与发展,必将促使混凝土灌浆技术更加完善,其应用范围将会得到全面拓展,最终演变为混凝土建筑堵漏以及加固施工的主要解决措施。

(四)质量子系统控制

质量子系统控制的灌浆定理有四个:一是,尺寸效应。用A表示浆材颗粒尺寸,在应用渗透灌浆技术时,施工人员需要确保A的最大值不超过孔隙尺寸(S),或是灌介质缝隙(M),具体效应表达公式如下:

S= >1

由于施工人员在具体作业过程中,需要对群粒堵塞产生的累加作用进行综合考虑,因此,在施工控制过程中,可以对上述公式进行如下转换:

S= ≥3

二是,劈裂定向。在实际灌浆施工过程中,择取劈裂灌浆技术,此时,载体中荷载垂直应力最小的平面将会先产生劈裂现象。三是,劈裂判断。应用劈裂灌浆技术,可以通过数值法对灌浆载体的水力劈裂条件进行表述,并对其性质进行合理有效的判别。简言之,对钻孔进行压水试验,并分析试验结果。四是,吸渗反应。化学浆液在低透介质方面所产生的渗透能效,主要取决于浆液在载体上所产生的亲和力与润湿能力,这便是吸渗能力。

(五)费用子系统的控制

费用子系统主要强调的是对分体进行最优化分析与解决,即系统运筹过程中,要采取合理有效的施工控制策略,应用低成本的施工费用,促使灌浆施工净效益实现最大化。因此,施工人员在实际施工过程中,要基于最优化原则的指导,并结合工程实际情况,对施工方法与工艺进行有效分析,这样不仅可以提高灌浆系统管理的科学性与有效性,还可以最大化的降低系统控制负效益,有利于降低水利水电工程的整体造价,为施工单位创造良好的经济效益、市场效益以及社会效益。

结语:

本文简要阐述了水利水电工程灌浆施工的不足之处,并提出了一系列具有针对性的解决策略,以期可以提高我国工程建筑行业的灌浆技术水平,从而强化我国工程建筑项目的整体质量,推动我国经济化建设实现进一步发展。

参考文献:

[1]索超.水利水电工程中高压喷射灌浆施工技术探析[J].科技创新与应用,2014(32).

[2]赵晓东.水利水电工程灌浆施工及其质量管理[J].中国新技术新产品,2015(09).

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1.1倾角缓和、无水流作用的大通道灌浆施工技术处理

在这种情况下,宜采用浓度偏高的水泥砂浆或是间歇灌浆法进行灌浆施工,如果效果仍不甚理想,则可以换用由水泥配合的玻璃浆、粘土浆、粉煤灰浆和砂浆得到的混合浆液或是采用定量灌注的方式进行灌浆施工。值得说明的是,这种混合浆液同样适合注入量较大或遇水性能受到严重恶化的场合。

1.2倾角陡峭、有水流作用的大孔洞灌浆施工技术处理

为了实现将漏水通道堵死的目的,可考虑用聚丙烯、聚酯、尼龙等材料做成的模袋投入到孔内再实施灌浆处理,这种模袋的强度很高,而且水泥浆液已经在模袋中凝固,在水下也不会分散。在通道的压力作用下,模袋具有很好的变形性能,非常适合将孔道堵塞。化学灌浆也是处理这种情况的一个好办法,但要注意的是,为了达到防止渗透的作用及满足强度要求,一般要在水泥浆液中加入速凝剂,而且其混合密度也有相当的要求。

2大量吸浆不止时灌浆施工处理办法

特殊的地层结构会使得浆液造成流失或渗透,从而会发生大量吸浆不止的情况,这样给灌浆造成了极大困难,而且浪费了原材料。解决这类情况主要有如下几种办法:(1)低压式灌浆或自流式灌浆。这两种灌浆方法采用的原理都是是压力变小的原理。等到浆液充满间隙,浆液的流动速度也变小后再加大压力,同时按照常规灌浆方法处理。(2)限流式灌浆。一般是将浆液的流速控制在一个合理范围之内从而保证浆液在裂隙中能得到快速的沉积,当浆液流入量明显减小时同样按照常规灌浆方法处理。(3)速凝式或浓浆式灌浆。浓浆灌注是采用粘稠度较高的水泥进行灌浆,通常比例是0.5:1;而速凝即是在浆液中加入速凝剂,二者可以配合完成,如在粘稠水泥中加入水玻璃氯化钙速凝剂。(4)水泥砂浆控制灌浆。在灌注时可根据实际情况酌情在水泥中掺入砂砾然后慢慢搅拌均匀,最后使用砂浆进行灌注。(5)间歇式灌浆。在灌注的水泥达到一定容量后暂时停止灌注,间歇一段时间,通过仔细观察水泥渗透状况再决定下一次的灌注时间及灌注量,最后完成灌浆施工。

3岩溶地段灌浆施工处理方法

对于特殊地段的灌浆施工处理应区别对待,其中比较典型的便是岩溶地段,这类地段的处理

3.1有填充物

如果在岩溶地段内存在有填充物,则必须考虑到地段的规模及深度,然后根据地段内实际情况采用合适的处理方式。一般来说可以运用高压灌浆法或是高压旋喷灌浆法。高压灌浆法是采用经过高压处理的水泥灌浆来处理岩溶,其原理是使灌浆的压力增大,挤压密实填充物,这样既增加了他的抗渗透稳定性,同时又使水泥浆呈条带状伸展从而构成网格形式,这样发挥了高压灌浆法的最大作用。

3.2无填充物

如果岩溶地段内没有填充物,那么说明岩溶的空洞较大,为了处理好此内情况的灌浆,应先投放一些粒径不到40mm的干净碎石于其内,然后再注入水泥砂浆,也可使用其他混合砂浆。

4有承压时的灌浆施工处理方法

在灌浆孔中注入承压水后,如果地层内含水层压力较大或者在比水库蓄水位低的孔道中灌浆时,承压水会从灌浆孔中喷涌出来,在这种情况下,灌浆的内压必须比承压水的压力大否则达不到灌浆的目的。值得注意的是,灌浆压力同样不能过高,过高的话也有可能造成地层的压裂或是引起基础振动,一般在承压条件下有以下几种灌浆方式。

4.1闭浆

其要点是在灌浆结束后迅速将进浆管和回浆管阀门关闭,使已经灌注的浆液依旧处于受压状态,等待其凝固一段时间后再打开两个阀门,仔细观察是否出现涌水现象,一般在6-8小时候闭浆结束,未出现涌水则灌浆合格。

4.2压力屏浆法

若灌浆结束标准后,未出现明显问题则可保持水泥浓度不变,否则应适当调高水泥浓度在压力不变的情况下继续灌浆,这样做的好处在于避免了已经灌注的浆液回流。

4.3化学灌浆法

在进行了上述方法处理效果仍不甚理想时可以考虑使用化学灌浆法处理,采用上述方法降低孔道内浆液的注入率后再采用化学灌浆方法进行灌浆。

5高压喷射灌浆施工技术

大多数的水利水电工程都是在水下等恶劣施工环境下进行施工的,为了提高工程基础的防渗透功能就要用到高压喷射灌浆的施工技术。这种施工技术不仅成本低廉,而且有较高的可靠性,因此得到了广泛的应用。利用高压喷射灌浆施工技术进行施工时,主要是利用钻机先进行钻孔,当达到所需要的深度后,利用高压泥浆泵的高压水流破环周围的地层土体结构,同时高压喷射固化浆液,这样就使浆液和土体达到了较有效的固化,形成了较好性能的固结体,增强了土体的强度和稳定性。其中固结体的形状特征在一定程度上反应了其性能,所以应注意控制喷射流的移动方向来保证固结体的形状特征。在喷射过程中通常采用旋转、定向、摆动三种方式来进行喷射。旋转喷射可以很好提高地基的抗剪强度,还对加固地基也有一定作用;定向喷射会形成壁状的固结体,摆动喷射会形成扇状的固结体,这些都对地基的防渗透性能有很好的提升。

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1.1粘土浆材  

一般情况下,粘土浆材多选择粘土或者亚粘土,具有良好的吸水特性,遇水直接崩解,粘结力和稳定性强。在土木工程建设中,不同的建筑需要灌浆的部位也有着很大的差别,因此在对灌浆材料进行选择时,应该区别对待,对粘土浆材进行合理配置,经浸泡、搅拌及筛滤处理后,进行拌合。而从大量的实践经验分析,为了对灌浆效果进行有效控制,应该尽可能减少纯粘土浆材的使用,可以在其中加入适量的水泥,以提高粘土浆材的实际应用效果。  

1.2水泥基浆材  

水泥基浆材是土木工程中一种非常重要的灌浆材料,主要是选择硅酸盐水泥熟料以及二水石膏等原料,经研磨粉碎后,添加相应的减水剂、膨胀剂、速凝剂等辅助材料,所形成的一种混合浆液水泥。这种浆材水泥粒径小,能够有效满足土木工程中对于灌浆材料质量和性能等方面的要求,能够有效减少和避免水泥灌浆中出现的开裂现象,提升浆液的质量和强度。  

1.3化学浆材  

与上述两种浆材相比,化学浆材具有自身独有的特性,通常不分层,不存在沉淀物,而且粘度较低,能够人为控制浆液的固化时间。在进行裂缝灌浆施工时,可以进行原位修复止水,适用于一些地下隐蔽工程。不过,化学浆材存在一定的缺陷,不仅成本相对较高,而且存在一定的毒性,一般用于工程缺陷的修补。  

2、

土木工程灌浆施工技术  

在土木工程灌浆施工中,其技术要点主要体现在以下几个方面:  

2.1灌浆压力  

灌浆压力实际上可以看做是浆液地层中扩散的动力,对于灌浆施工的加固和防渗效果有着巨大的影响,应该得到足够的重视。在对灌浆压力进行确定时,应该结合现场勘查数据,掌握施工现场的地质地形状况,对灌浆材料、灌浆方法等进行明确,同时立足土木工程的实际情况和设计施工要求,确保灌浆压力能够满足灌浆施工的质量要求。从灌浆材料方面考虑,化学浆材所需的灌浆压力小于水泥基浆材;从地层深度考虑,浅部地层所需的灌浆压力小于深部地层;从渗透系数考虑,渗透系数越大,则所需的灌浆压力越小。  

2.2扩散半径和有效扩散距离  

在土木工程灌浆施工中,浆液的扩散半径和有效扩散距离对于灌浆质量和灌浆效率有着直接的影响,同时其在其他因素的影响下,也会产生相应的变化。假如地层渗透系数、注入时间以及灌浆压力增大,则扩散半径也会随之增大,而假如浆液浓度降低,扩散半径与有效扩散距离同样会相应增加。在对扩散半径和有效扩散距离进行计算时,可以结合相应的理论公式,然后在工程实践中进行检测,充分考虑多方面的影响因素。  

2.3凝固时间  

作为浆液自身的特性参数,浆液的凝固时间通常是固定的,不过根据工程的需要,可以通过添加膨胀剂、速凝剂、分散剂等,对浆液的性能进行改善,改变其凝固时间。通常情况下,标准浆液的凝固时间在数秒到数小时之间,而且其凝固属于瞬时行为,在凝固前,浆液的粘度性能不会出现很大的变化。  

考虑到不同土木工程对于灌浆材料的不同要求,以及浆材本身的优点和缺陷,在实际应用中,通常都会对浆体性能进行改善,以适应不同工程的要求。通常理想的浆液必须保持较低的初始粘度,能够有效控制其注入性和流动性,方便进行灌注施工,同时,应该能够对浆液的凝固时间进行调整和控制,确保其能够在合理的时间范围内完成凝结。  

另外,在对浆液进行灌注施工时,应该注浆管道、注浆设备等的选择,在保证无污染、无腐蚀性的同时,也要方便进行清洗。  

3、土木工程灌浆施工方法  

在土木工程灌浆施工中,根据灌浆目的,可以将灌浆方法分为加固灌浆和堵水防渗灌浆两种,而充分考虑各方面的影响因素后,灌浆施工方法可以细分为以下几种:  

3.1填充灌浆法  

主要是通过填充的方式,利用专业注浆设备,将配置好的浆液注入到介质的空隙或者裂隙中,对介质进行改善和加固。在土木工程中,填充灌浆法适用于地下工程结构体壁灌浆,以及存在洞穴或者大裂隙的岩土体工程灌浆施工。  

3.2渗透灌浆法  

在部分特殊的土木工程中,由于地层条件相对固定,为了不改变土体的总体特性,需要直接将浆液填充到岩土地层的裂隙中。对此,通常会采用渗透灌浆法,向地层深处进行渗透灌浆。该方法适用于砂砾层土体的灌浆施工。  

3.3压密灌浆法  

压密灌浆法需要借助强大的压力进行灌浆施工,其浆液浓度相对较大,在施工中容易在注浆管的两端形成浆泡,必须通过外部施压的方式,才能确保浆液进入地层,多适用于粘性土层。  

3.4劈裂灌浆法  

篇13

土木工程项目施工阶段的核心部分就是灌浆,灌浆材料的选择以及灌浆操作的方式,对土木工程的整体质量影响都是非常大的。如果选择跟实际施工不符合的建筑灌浆材料,或者采取了用当地实际施工相排斥的灌浆方法,土木施工都无法达到设计初期的目标和效果,从而影响了土木工程的整体质量,为此,在具体开展土工工程施工项目时应当严格遵守操作施工工艺的标准和要求。

1工程概况

建筑应当以地上部分和地下部分进行区别划分,不同部分应当选择不同的灌浆材料和灌浆方法来支持建设。为此,在根据报告和研究结论的综合考量下,进行最为恰当的土木工程建设方法,实现工程建设的整体效果的提升。

2土木工程灌浆的材料选择

每个工程项目都有其自身的特殊性,为此,施工过程中,灌浆施工所需的材料也是不同的,应当根据施工现场的特点选择恰当的灌浆材料,才能保证土木工程的整体质量,根据分析可知,在实际施工过程中,灌浆材料一般以以下三种材料为主:

2.1化学类灌浆材料

化学灌浆材料不同于其他材料,该类材料需要严格把控材料的固化时间,因此,这就要求施工人员有严格的时间概念,这点就体现了该项材料的自身独特性。当然,该项材料的另一个优点便是粘度相对较高,且不会产生沉淀和分层的现象;当引入该项材料对裂缝进行灌浆处理时,不仅可以取得良好的灌浆效果,同时,还可以对原部位进行止水修复,为此,在这点上地下工程使用的概率较大。虽然化学类灌浆材料除了拥有以上几点优势之外,还具备良好的防水性和耐久性,但是,任何事物都是具有多面性的,该材料也一样存在自身的弊端和不足,即存在较高的毒性,所以,施工人员在实际施工过程中应当谨慎选择,恰当操作,最大范围内降低对人体的损害程度。

2.2粘土类灌浆材料

不同的灌浆部位也影响着灌浆材料的选择,因此,占土类灌浆材料也是土木工程灌浆的常选材料,由于粘土或亚粘土不仅拥有较强的吸水性与较强的粘结力,而且存在较强的稳定性,所以是灌浆施工粘土类灌浆材料的首选。在使用这类材料时,为确保粘土特性最大程度的发挥,应当严格控制配置比例,使其满足科学、合理、有效。然而,在实际施工过程中,有些施工单位为了提高灌浆的效果,通常会选用一定比列的水泥进行替换,从而减少对粘土的使用量。因此,在实际土木工程施工过程中,水、水泥、粘土、速凝剂等灌浆材料进行不同比列的配置,最终成为该项粘土类灌浆材料。

2.3水泥基灌浆材料

水泥基灌浆材料是灌浆材料的另一种常用材料,该种材料一般是由水石膏和硅酸盐水泥所构成,两种材料进行比列配置后,进行整体的研磨和组合,随后就可以作为水泥基灌浆材料运用到实际施工过程中。该种材料因为其水泥粒直径较小的优势,较为完美迎合施工的要求,从而确保开裂现象产生的比率。但是,该类材料如果一旦受到水力的冲击,其含量便被稀释,那么其自身的稳定性便在很大程度上减低,直接影响工程质量。

3土木工程灌浆的主要方法

工程地处不同的位置,其灌浆的操作方法也是不同的,根据我国国内土木工程的灌浆技术分析可知,目前多数采用的就三种:填充灌浆法、渗透灌浆法和压密灌浆法。所谓填充灌浆法,通常是裂缝较大或者有岩土洞穴的项目存在时,才会被使用,当然,有时候地下工程也会采用;而渗透灌浆,一般多用于沙砾层的灌浆施工,这样不仅达到效果,同时还不会破坏地质条件和工程的整体特性;最后一种压密灌浆法,在外界压力的作用下,将浆液注入地层的一种方法,该方法不仅是用的最多的方法,同时也是多用于粘性土质层中。当然,除了上述三种方法外,还有多种方法,只是采用次数不高,如电动化灌浆法和劈裂灌浆法等。后者需要底层内部形成水力劈裂,才能保证浆液进入。因此,不同的灌浆方法存在不同的施工过程和工艺,当然也会产生不同的效果,具体施工过程中,应当根据实际情况(环境、地质等)选择最佳的灌浆方法,从而达到最好的效果。

4土木工程灌浆的技术要求

4.1灌浆压力要求

灌浆技术不仅复杂且过程纷繁多样,最重要的是作用效果也不同,尽管如此,其核心不变,即灌浆基本要求,当然,这个也是折射灌浆效果的一个影响因素。灌浆压力是灌浆技术的一个影响点,它可产生防渗和加固的作用。灌浆压力发挥效果的好坏受多个因素的影响,因为其是影响地层扩散的主要动力。因此,在进行实际的施工灌浆过程中,应当具体分析,根据工程的具体实施情况,选择对工程建设最佳的灌浆压力,从而确保土木工程整体质量的提升。

4.2浆液凝固时间要求

上述讲述具体工程实施具体的灌浆压力,当然,浆液也一样,不同的工程,对浆液的要求也是不同的。一般来说,浆液的粘度在凝固之前,是基本不会变化的,而浆液也依据其自身特性决定自身的凝固时间,然而在实际过程中,施工人员通常会认为改变浆液的凝固时间和性能,目的就是提高浆液性能,所选方法,通常是人为加入一定比例的膨胀剂和速凝剂等相关制剂。因此,施工人员会根据施工所需,加入不同的比例化学试剂,从而达到所需的浆液凝固时间。当然,浆液本身也会存在优势和不足,施工单位也会人为改造浆液的性能,从而确保满足施工要求。

4.3浆液扩散半径和距离要求

浆液的扩散直径和距离直接在灌浆效果上体现,为此,在实际施工过程中,应当科学计算、准确测量、合理分析,从而总结出最为合适的理论公式。而以上两种因素受到多个因素的影响,如浆液浓度、灌浆压力等,且根据分析结论可知,浆液的扩散半径与灌浆压力和渗透系数成正比,后者增大,前者也会随着后者的变化而变化;而浆液扩散半径又与浆液浓度成反比,后者增大,前者减小,后者减小,前者范围扩大了,为此,在实际施工过程中,应当注意以上的结论对实际施工效果的影响。

5土木工程灌浆技术的具体应用分析

5.1灌浆技术在地基漏水中的应用

灌浆施工是解决地基漏水的常用方法,而地基漏水多数体现在岩溶地区的土木工程建设当中。为了更好的解决地基漏水现象,在实际施工过程中,多数采用膜袋灌浆的方式,当然,耐磨性较高的膜袋是首选,在水泥浆的相互挤压下,提高了水泥浆的凝结速度,从而达到灌浆的良好效果。当然该种方法,在操作过程中,应当严格保证膜袋的质量和耐磨性,同时要把控好水泥浆中各项材料的配制比列,从而更好的达到灌浆的整体效果,有效的解决地基漏水的问题。

5.2灌浆技术在岩溶地区的应用

岩浆地区是复杂性地质条件,其地质非常独特,因此,给灌浆施工带来较大的难度。由于岩浆地区是土木施工项目又常遇到的地理地质条件,且无法避免,为此,岩浆地区的灌浆技术在施工选择是需谨慎对待。由于我国在岩浆地区实际操作灌浆施工的技术有限,并没有一套完备且相对成熟的处理系统来支持灌浆处理施工,完全依靠人为技术和经验,为此,在岩浆地区进行实际施工灌浆时,应当仔细考量熔岩的深度和大小,综合选取填充物和灌浆技术,以此来保证地基的稳固性和稳定性。

5.3灌注技术在岩缝大量吸浆中的应用

大量吸浆是土木工程灌浆施工中常见现象,但是由于水泥资源的有限性,这种现象的产生不仅加大了企业投入预算,同时,也无法达到施工标准,因此,实施可行性方案是非常必要的。为此,应当采取以下措施尽心合理应对:砂浆体积是一个影响因素,因此,施工人员应当把控好用于岩缝的砂浆体积,同时与关注速度完美结合,从而实现凝结速度的加快与吸浆量的有效降低;其次,以灌浆压力来缓冲砂浆流速,两者之间是正比列关系,因此,这个方法也是一个降低吸浆量的应对措施。

6结束语

综合上述分析,可知,灌浆技术在土木工程中的地位是非常显著的,为此,施工单位,需要不断创新灌浆技术,并且进行不定期的改革、提升和学习,从技术上不断提高灌浆效果,从而提升土木工程的整体质量,更好的帮助我国土木工程事业的快速发展,推动我国土木行业技术的改革与创新。

参考文献

[1]贾冲冲,袁腾蛟.土木工程灌浆技术的应用实践及实施要点分析[J].建筑建材装饰材,2016.

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