灌浆施工通用六篇
引言:灌浆施工全套工艺流程是一个复杂的系统工程,灌浆质量的好坏直接影响水利工程的成败。由于灌浆工程属隐蔽性工程, 情况复杂,千差万别,灌浆材料和施工种类较多,在灌浆实施工程技术应用到水利工程中时,应依据工程的真实的情况采取正确的材料和方法,并在施工全套工艺流程中逐步了解地质条件和灌浆效果,在灌浆过程中进一步修改、补充和完善灌浆工艺,以保证水利工程的整体实施工程质量。一、灌浆材料1、水泥灌浆水泥灌浆具有胶凝性好、结石强度高、施工方便、成本低等特点,因此在水利灌浆工程项目施工中得到了广泛的应用。为了能够更好的保证工程的质量,要求用颗粒细、稳定性高、胶结性强、耐久性好的水泥作为灌浆水泥。主要用硅酸盐大坝水泥或普通硅酸盐水泥,当然如果情况特殊,也可采用特种水泥如抗酸水泥等。水泥的细度是决定灌浆效果的主要的因素。灌浆的生效,要求水泥颗粒的粒径要小于裂隙宽度的1/3~1/5。因为细粒水泥的浆液较为稳定,不易沉淀分离,水化反应充分,强度高,胶结牢固,而且更易于灌入细小的裂缝。而如果裂隙较大,则可以掺入一些砂、粘土及拌煤灰等惰性材料。2、粘土灌浆遇水能迅速分解,吸水膨胀并有一定的稳定性和粘结力的粘土,才符合灌浆粘性土的要求。灌浆用的粘土浆,一般将土料浸泡、搅拌、筛滤净化之后拌制而成。为改善浆液的胶结性能,提高结石强度,加速固结,且在水下也能继续凝固,帷幕灌浆,一般多采用水泥粘土浆,而较少用纯粘土浆。浆液的配比是根据帷幕的设计的基本要求而定的。3、岩基灌浆岩基灌浆有固结灌浆、帷幕灌浆和接触灌浆这三类。固结灌浆涉及的平面范围大,孔深一般在5-10m之间。其目的是将坝基裂隙岩石胶结起来,以提高其整体性、均匀性和承载能力。帷幕灌浆是在坝基偏上游部位进行1~3排深孔灌浆,充填和胶结裂隙,构成一道不透水的帐幕,能够大大减少坝基渗漏,并降低坝底扬压力。为加强结合,提高坝体的抗滑稳定性,防止岩面集中渗漏并增加岩基表面的固结强度,一般都会采用接触灌浆,即在坝体与岩基的结合面上进行灌浆。灌浆施工通常能分为钻孔、冲洗、压水试验、灌浆四个工序。二、灌浆施工1、灌浆方法以灌浆时浆液是否部分返回地面和重复使用为依据,灌浆方法可大致分为纯压式和循环式两种,纯压式设备简单,操作方便,只需采用单根灌浆管,在浆液压入钻孔后,完成在间缝隙的扩散,但其浆液流速小,如果灌浆材料是粒状,则会容易产生沉淀并堵塞岩隙和管道,影响灌浆质量。在吸浆量大,有大裂隙存在和孔深不超过12~15m,以及化学浆材都是稀溶液,中途沉淀情况较少的情况下,一般都采用纯压法。而循环式灌浆法则多用于水泥和粘土灌浆,就是把浆液压入钻孔后,让一部分进入岩隙,另一部分则由回浆管返回拌浆筒中搅拌后再用。使用这种方法可根据进浆与回浆浆液的比重差值,判断岩层吸浆情况.而且浆液始终保持循环流动不沉淀,撵浆效果也比较好。而按照灌浆顺序,灌浆方法又可分为四种:全孔一次溜浆法、自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法和综合灌浆法。①全孔一次灌浆法。这种方法施工简单,就是将灌浆孔一次钻至全深,灌浆塞置于孔口,一次完成全孔灌浆。但这种方法的灌浆效果较差,使用范围也较窄,仅适于孔深不超过lOm、岩隙少、透水性不大的情况。②自上而下分段灌浆法。就是将孔深分为段长3~5m的若干段,自上而下钻一段灌一段。在上一段浆液凝固后再钻并灌下一段。如此反复,直至完成。如果地质条件差、岩层破碎、竖向节理裂隙发育,而且灌浆质量要求较高,就采用这种方法。这种灌浆办法能够根据段深的加大,不断地增加灌浆压力,提高灌浆质量,而且当上部灌实后形成完整结石后,在灌下部时,地面也不会冒浆,岩层不会被抬动。此外,采用分段钻灌,进行分段压水试验,更有利于判断各段灌浆质量。但是由于钻机移动次数较多,钻孔工作量大,持凝时间长,所以工作效率低。③自下而上分段灌浆法。即一次将孔钻至全深,然后自下而上逐段灌浆。这种方法工作量小,施工简便、工效高,但是使用时有所限制,如当上部岩隙多,地层易松动,易冒浆时,就不宜使用,只有当岩层较完整,裂隙少或岩层倾角小于地面且不易留浆时才采用。④综合灌浆法。实际工作中,岩层多是上部裂隙多而下部完整。因此,在实际工作中可以根据施工的现场情况,兼取以上两法的优点,即上部采用自上而下、下部采用自下而上的钻灌方法。三、灌浆压力所谓灌浆压力指的是灌浆时灌浆段中心处浆液承受的实际压力。为了使浆液更好地压入细小裂缝,并增大浆液的扩散半径,析出多余的水分,提高强浆结石的密实度,可以提高灌浆压力,以有效提高防渗和固结质量。但是如果压力过高,就有可能出现裂缝扩大或抬动上部岩层和坝体的情况,而且浆液也可能会压出应灌范围外,造成浪费。因此,对压力的控制要适当。四、浆液浓度的控制为保证灌浆的质量,在灌浆过程中,必须根据吸浆量的变化情况及时调整浆液的浓度。一般来说稀浆流动性较好,但可能会出现浆液扩散到施工范围以外,造成材料浪费,而且当浆液凝固时其收缩性大,容易造成水泥结石与岩石缝面的分离。而稠浆凝固时收缩小,与缝面粘结较好,防渗、固结质量相对提高。但是,其流动性差,扩散范围小,细小裂缝一般很难灌进去。因此,控制浆液的浓度至关重要,在施工中应该根据实际情况进行调整。在进行浆液浓度的变换时,可以根据每一级浓度的浆液灌入量进行控制。即当某一级浓度的浆液灌入量已达到限量标准,但此时灌浆压力及吸浆量却都没有明显改变时,就换浓一级浆液灌注。而当变浓后吸浆量突然显著下降或灌浆压力突然上升时,则说明变浓不适当,应迅速恢复原浓度继续灌注。五、结语灌浆施工质量的好坏直接影响到水利工程的质量,因此,在水利工程施工建设中必须重视水利工程灌浆施工的质量,以保证工程的整体建设。参考文献:[1] 祁庆和.水工建筑物[M]. 水利电力出版社,1997[2] 张景秀.灌浆法的正用与新规范构想.中国水利水电出版社,2006[3] 杨月林,朱均超.水工建筑物水泥灌浆施工技术.长江出版社,2004
岩基灌浆有固结灌浆、帷幕灌浆和接触灌浆三类。固结灌浆的目的是将坝基裂隙岩石胶结起来,提高其整体性、均匀性和承载能力。其涉及的平面范围大,孔深一般5~10m。帷幕灌浆是在坝基渗漏和降低坝底扬压力的目的。接触灌浆是在坝体与岩基的结合面上进行灌浆,目的是加强结合,提高坝体的抗滑稳定性,防止岩面集中渗漏并增加岩基表面的固结强度。
灌浆前进行压力试验,可通过单位吸水率的测定了解岩层的渗透性能(裂隙情况和漏水量大小),为岩基灌浆设计施工提供依据。在灌浆后,通过压水试验,可以检查灌浆的质量和效果。我国用单位吸水率代表岩层的渗透特性,它指的是在每米水柱压力下,每米试验孔段长度,每分钟内的压入流量,即单位压力、单位孔长和单位时间内岩层的吸水量,其计算公式为:
灌浆用的泵一般为活塞式灌浆泵,按缸体轴线方向不同可分为立式和卧式两种。立式一般为单缸的,卧式又分为单缸、双缸两类。卧式单缸活塞灌浆泵工作方式如下:活塞右移时,自吸浆阀吸入水泥浆;活塞左移时,水泥浆被压至空气室(又称稳压室),再压入压力管路。空气室是借助上部封闭空腔内被压缩气体的压力作用,使阀室间断脉冲压出的水泥浆能稳定均匀地压入管路。为了使出浆均衡,也可采用双缸灌浆机。为了防止浆液与活塞、活塞滑移段缸壁直接接触遭致严重磨损,现已广泛使用隔膜泵,隔膜间充满水,通过水来传递压力和吸力。
帷幕灌浆孔成排布置,每排内各序孔的距离视岩层完整程度确定,一般第一序孔的孔距多采用8~12m,然后内插加密二、三、四序孔,孔距分别为4~6m、2~3m、1~1.5m。双排帷幕孔通常先灌下游排,再灌上游排。多排帷幕孔一般是先边排后中排,但在坝前已壅水或有地下水活动时,则须先上游排、再下游排,后中间排,以免浆液过多流失。究竟布置几序孔,可在下一序孔位置钻孔作压水试验检查,如单位吸水率已满足设计要求,即下再加序。
按照灌浆时浆液是否部分返回地面和重复使用,灌浆方法分为纯压式和循环式两种。纯压式采用单根灌浆管,浆液压入钻孔后,只能从缝隙扩散。这种方法,设备简单,操作便捷,但浆液流速小,若是粒状灌浆材料(如水泥、粘土),易产生沉淀并堵塞岩隙和管道,影响灌浆质量。纯压式多用于吸浆量大,有大裂隙存在和孔深不超过12~15m的情况。化学浆材都是稀溶液,没有中途沉淀问题,所以也都采用纯压法。水回浆管返回拌浆筒中搅拌后再用。这种方法既使浆液从始至终保持循环流动不沉淀,灌浆效果好,又可根据进浆与回浆浆液比重的差值,判断岩层吸浆情况。
⑵自上而下分段灌浆法将孔深分为段长3~5m的若干段,自上而下钻一段灌一段。待前一段浆液凝固后再钻至下一段,将灌浆塞移至前一段底,灌下一段。如此反复,直至全深。此法优点是:随段深的加大,可逐段加大灌浆压力,提高灌浆质量;上部灌实后形成完整结石,灌下部时,地面不会冒浆,岩层不会被抬动;分段钻灌,分段进行压水试验,成果准确,有利于判断各段灌浆质量。缺点是:钻机移动次数较多,钻孔工作量大,待凝时间长,工效低。当地质条件差、岩层破碎、竖向节理裂隙发育、灌浆质量发展要求高的情况下,多用此法。
灌浆压力指灌浆时灌浆段中心处浆液承受的实际压力。压力越高,可使浆液更好地压入细小裂缝,增大浆液的扩散半径,析出多余的水分,提高灌浆结石的密实度,有利于提高防渗和固结质量。但压力过高,可能导致裂缝扩大或抬动上部岩层和坝体,同时浆液压出应灌范围外,造成浪费。灌浆允许压力与孔深、岩层情况和有无压重等因素有关。
对于帷幕灌浆,除了按上述方法选择灌浆压力外,经验认为灌浆压力在表层段不应小于1~1.5倍最大工作水头,在底部宜为最大工作水头的2~3倍。至于固结灌浆,多为浅孔,在坝体浇筑前灌浆时,其灌浆压力采用0.2~0.5MPa;在坝体浇筑后灌浆,可采用0.3~0.7MPa;在地质条件较差或软弱岩层地区,可适当降低灌浆压力;深孔固结灌浆可参照帷幕灌浆确定。灌浆压力值大小最终通过灌浆试验确定。
浆液浓度的变换,根据每一级浓度的浆液灌入量进行控制,称为量法。控制办法是,当某一级浓度的浆液灌入量已达到限量标准,而灌浆压力及吸浆量均无改变,或改变不显著时,就换浓一级浆液灌注。但如果变浓后浆量突然显著下降或灌浆压力突然上升,说明裂隙在尚未充填密实情况下被浓浆堵寒,变浓不适当,应迅速恢复原浓度继续灌注。
水利水电基础工程建设是一项系统而复杂的建设过程,其所涉及的方面很多,应做好灌浆施工过程中的各种工作,从而确保工程建设质量。首先应做好施工控制工作,结合最新的施工技术和施工工艺,采用具体的控制方法、控制手段和参数,保证灌浆工程的可控性,从而使灌浆工程的质量能够符合预期规划的目标。因此,研究水利水电基础灌浆工程的施工工艺有着较强的实际意义。
水利水电建设工程担负着提供人民生活用水、农业灌溉水源等多重功能,并且其具有重要防洪和抗灾能力。我国水利水电建设工程的分布较广且类型较多,通常都以中、小型的工程建设任务为主,工程建设质量也良莠不齐。我国水利水电工程经多年建设与运行,当前,我国国内使用建设水库和河坝的地基已明显不足,因此,必须采取相应的地基加固技术使水利水电工程地基符合稳定性的需求,与此同时,工程构造物老化也给工程带来了严重的渗漏问题,假若不能及时地开展有效的防渗处理工作,轻则会降低工程运行的效率,重则极易引发各种安全事故,严重威胁着我国国民的生命财产安全。作为工程地基处理和防渗加固中最常见的施工技术,灌浆技术的质量影响着工程的功能效益发挥情况以及工程的可靠性,因此,该问题必须得到相关人员的高度重视。必须要明确工程建设的特点,选用最合理的灌浆手段和灌浆方法开展地基处理工作,严格把控原材料关,并对工程建设构件进行有效的养护和验收,确保灌浆工程的质量符合工程建设的预期目标。
灌浆工程的施工技术有很多种,因此,在实践操作时,必须根据工程的相关特点选取最适合的施工技术进行灌浆处理,就坝基和坝体等防渗处理工作而言,常见灌浆方式包括了使用于宽心坝体或土坝的劈裂式灌浆方式、适用卵砾石层的防渗帷幕灌浆方式以及对机械设备和土质条件要求比较高的高压喷射灌浆方式等。然而,在水利水电项目的地基建设环节中,则应根据不同地基的实际情况采取相应的施工处理措施:(1)对于冒水地基应对其冒水集中因素和冒水量考虑其应采取何种施工措施,如毛水量过大,则应该在缝隙相交位置钻若干个浅孔及深孔,将孔口管埋入进去,以便引出地基中的水,以棉纱和麻刀等封堵缝隙,然后用砂浆将空槽填满,应先用低压方式向浅孔内灌浆,当浆体凝结后再使用高压方式向深孔内灌浆。对冒水量较小的应采用U形槽速凝砂浆的方式对裂缝进行处理;(2)如果地基情况为吸浆量较大时,通常我们应采用自流式或降压式灌浆处理方式,首先在砂浆内加入速凝粉提高砂浆的浓度,然后限制砂浆的注入量或者是采用间歇施工方式进行灌浆处理,最后,砂浆凝固一段时间后进行扫孔和复灌处理,复灌期间争取在设计压力下结束灌浆;(3)针对漏水现象十分严重的且有倾角较陡大孔洞或水流作用大孔洞的情况,可采取稠水泥浆冲灌砾石和粗砂的方式开展工作或用浓浆冲灌粒料,在操作过程中堵住缝隙。反之,则应采取定量灌浆方式处理,灌注稳定浆液或混合浆液;(4)岩溶地段施工时,处理地基应考虑其有没有填充物,在有填充物情况下,应采取钢管插入方式进行处理,同时应注意钢管必须有孔眼,用高压灌浆机械将水泥灌注到孔洞壁内,并根据高压泥浆劈裂作用展开处理工作,使泥浆以条带状向土体内穿插。反之,应直接回填流态较高的混凝土,首先应向孔槽内灌注干净碎石,然后灌注砂浆。
钻孔施工:钻孔时必须保证孔壁的垂直度和硬度,应卡紧灌浆塞,防止反浆现象的发生。与此同时,还应时刻关注帷幕灌浆孔深情况,当孔和孔间出现较近距离时,应做好相应的孔斜测试。除此之外,还应尤其注意钻孔的顺序,按照设计过程开展施工建设任务,从而达到降低误差的施工效果。最后,还应做好压水的试验检测工作,严控吸水率,保证吸水率符合设计要求。
冲洗施工:冲洗目的是清洁孔内的残渣,提高岩石和浆液的胶结程度,在灌浆操作环节中,必须充分利用好高压水,及时地冲洗灌浆部位,特别是应将其中的残留填充物清洁干净。在操作过程中需要注意冲洗的顺序,应保证冲洗顺序的科学性和合理性,建议先冲洗孔洞,然后冲洗岩层的缝隙,按照一次冲洗孔洞数量的情况,可以将冲洗分为单孔冲洗和群孔冲洗两类。
施工顺序:灌浆施工最为常见的施工顺序分为以下几种:(1)分段式从下至上的灌浆顺序;(2)分段式从上到下的灌浆顺序;(3)一次性灌浆顺序。分段式从下至上的灌浆顺序主要适合用于岩石完整且裂缝较小的灌浆孔。分段式从上至下的灌浆顺序有较高的灌浆压力,能够有效地降低施工事故和提高灌浆质量,但是该方法的操作较为费时且施工设备移动频率较为频繁。一次性灌浆顺序只适用在孔深小于10m的灌浆孔内,且只能用于岩土层裂缝较少或漏水较低情况中,否则就需采用分段灌浆顺序进行施工操作。
灌浆方式:一般情况下灌浆方式分为循环式和纯压式两种:所谓的纯压式指的是只能在岩石裂缝和所钻孔洞内进行灌浆操作,并不能把多余浆液回收利用,因此,这种方式主要应用在孔深小与土层缝隙大的工程中,其缺点为易致使微细孔洞堵塞,因此在实际的工程建设中应用并不多。而循环式指的是所灌浆量超过孔槽吸浆量时,多出浆液可以再次回返到搅拌机内,进行多次利用,通常用于孔内和孔口两种方式中,在该灌浆方法中,因为浆液始终流动,不仅能够有效地降低颗粒沉淀现象发生的几率,同时也能够提高施工质量,因此,该方式的应用较为广泛。
灌浆施工的操作过程十分复杂,且影响施工质量的因素较多,因此,在工程实践操作环节中,相关技术人员必须结合工程特点,将自身的操作优势体现出来,全面审视自身技术的缺点与优点,并根据工程操作的实际情况,将最合理和最科学的施工方式与施工顺序确定出来,保证工程建设质量。与此同时,工程管理人员还应把好材料关,严控重大的施工质量问题,在工程建设任务结束后,还应认真细致地做好养护和验收工作,完善工程各个建设过程的质量工作,将更优质、更精品的工程提供给需求人员。
基本方法有开挖、灌浆、防渗漏、桩基础、锚固、置换法、排水法以及挤实法。最常用的方法是开挖处理,即将不符合设计要求的覆盖层、风化破碎有缺陷的岩层挖掉。在这里我们来浅谈一下灌浆法。灌浆是利用灌浆泵的压力,通过钻孔、预埋管路或其他方式,把具有胶凝性质的材料(水泥)和掺和物(如黏土等)与水搅拌混合的浆液或化学溶液灌注到岩石、土层中的裂隙、洞穴或混凝土的裂缝、接缝内,以达到加固、防渗等工程目的的技术措施。
按灌浆目的分类,主要有以下类型:帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆、接缝灌浆、回填灌浆等。(1).帷幕灌浆,是用浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙,形成防水幕,以减小渗流量或降低扬压力的灌浆。(2)固结灌浆,用浆液灌入岩体裂隙或破碎带,以提高岩体的整体性和抗变形能力的灌浆。(3)接触灌浆,通过浆液灌入混凝土与基岩或混凝土与钢板之间的缝隙,以增加接触面结合能力的灌浆。(4)接缝灌浆,通过埋设管路或其他方式将浆液灌入混凝土坝体的接缝,以改善传力条件增强坝体整体性的灌浆。(5)回填灌浆,用浆液填充混凝土与围堰或混凝土与钢板之间的空隙和孔洞,以增强围堰或结构的密实性灌浆。
目前用得最多的是传统双层立式慢速搅拌机和双桶平行搅拌机。现在国外已广泛使用涡流或旋流式高速搅拌机,其转速为1500~3000r/min。用高速搅拌机制浆,不仅速度快、效率高,而且制出的浆液分散性和稳定性高,质量好,能更好地注入裂隙。搅拌机的转速和拌合能力应分别与所及哦啊办浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应,并应能保证均匀、连续地拌制浆液,能够高效的保证工程项目按期完成。
1、灌浆方式有纯压式和循环式两种。(1)纯压式灌浆是指浆液注入孔段内和岩体裂隙中,不再返回的灌浆方式。这种方式设备简单,操作方便;但浆液流动速度较慢,容易沉淀,堵塞岩层缝隙和管路,多用于吸浆量大,并有大裂隙存在和孔深不超过15m的情况。(2)循环式灌浆是指浆液通过射浆管注入孔段内,部分浆液渗入到岩体裂隙中,部分浆液通过回浆管返回,保持孔段内的浆液呈循环流动状态的灌浆方式。这种方式一方面是浆液保持流动状态,可防止水泥沉淀,灌浆效果好;另一方面能够准确的通过进浆和回浆液比重的差值,判断岩层吸收水泥的情况。
2、灌浆方法分为五种。全孔一次灌浆法、自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法和孔口封闭灌浆法等。(1)全孔一次灌浆法是将孔一次钻完,全孔段一次灌浆。这种方法实施工程简单方便,多用于孔深不深,地质条件比较良好,基岩比较完整的情况。(2)自上而下分段灌浆法是从上向下逐段进行钻孔,逐段安装灌浆塞进行灌浆,直至孔底的灌浆方法。(3)自下而上分段灌浆法是将灌浆孔一次钻到底,然后从钻孔的底部往上,逐段安装灌浆塞进行灌浆,直至孔口的灌浆方法。(4)综合灌浆法是在钻孔的某段采用自上而下分段灌浆,另一些采用自下而上分段灌浆的方法。(5)孔口封闭灌浆法是在钻孔的孔口安装孔口管,自上而下分段钻孔和灌浆,各段灌浆时都在孔口安装孔口封闭器进行灌浆的方法。灌浆孔的基岩段长小于6m时,可采用全孔一次灌浆法;大于6m时,可采用自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法和孔口封闭灌浆法。
灌浆过程中,发现冒浆漏浆,应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。发生串浆时,如串浆孔具备灌浆条件,可以同时进行灌浆。应一泵灌一孔。否则应将串浆孔用塞塞住,待灌浆孔灌浆结束后,再对串浆孔并行扫孔、冲洗,而后继续钻进和灌浆。灌浆工作必须连续进行,若因故中断,应及早恢复灌浆。否则应立即冲洗钻孔,而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效,则应进行扫孔,而后恢复灌浆。恢复灌浆时,应使用开灌等级的水泥进行灌注。如注入率与中断前的相近,即可改用中断前等级的水泥浆继续灌注;如注入率较快中断前减少较多,则浆液应逐级加浓继续灌注。恢复灌浆后,如注入率较快中断前减少很多,且在短时间内停止吸浆,应采取补救措施。
灌浆质量检查应以检查孔压水试验成果为主,结合对竣工资料和测试成果的分析,综合评定。灌浆检查孔应在下述部位布置:(1)帷幕中心线)岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位。(3)钻孔偏斜过大、灌浆情况不正常以及分析资料认为对灌浆质量有影响的部位。灌浆检查孔的数量宜为灌浆孔总数的10%。一个坝段或一个单元工程内,至少应布置一个检查孔;检查孔压水试验应在该部位灌浆结束后14d后进行;同时应自上而下分段卡塞进行压水试验,试验采用五点法或单点法。检查孔压水试验结束后,按技术要求进行灌浆和封孔;检查孔应采取岩芯,计算获得率并加以描述。
通常的灌浆浆材料分别有:水、水泥、粉煤灰和外加剂等。把浆体制成长宽高都是7.O7厘米的立方体试件,在标准情况下养护一周,将它的抗压强度应控制在五兆帕以上。浆体应具有优良的可泵性、保水性、和易性。在施工过程中,假如浆体密度过稠就很难均匀地铺满板底的空隙,假如浆体过稀且干缩性大, 那么为了预防浆体干缩,必须在浆液中适量加人膨胀剂。而流动度作为影响可灌性的重要因素,因此流动度越高那么可灌性就越大,反之,流动度越小,可灌性就越小。
由于在现行灌浆施工规范中并未对此做出明文规定, 我们可以与预制梁板压浆的施工经验进行对照,做水泥浆稠度实验漏斗,把浆体全部自由流完的时间当做流动度从而得到控制。在同一标准条件下,进行不同水灰比和材料配比之间的试件强度和流动度结果,在水泥净浆中不掺减水剂,使得其流动性都优越于同一条件下粉煤灰水泥浆体。因此,对没有减水剂的水泥石,它的流动度应大于等于 16s,而掺有减水剂的浆体中可以减少至12s,其流动度最大不超过26s。当然施工中浆体的流动度不能过小,控制在20到30s之间最合适,否则会出现泌水现象。
纯压式灌浆就是单纯的将浆液顺着灌浆管口压人钻孔,并没有进行返回循环, 但这种方法只适用于裂缝很大的岩层且孔深不要太大,一般保持持在1O到l2米就足矣。然后再把浓度较高的浆液开始灌注,然而这种方法还是存在一定的缺陷,就是容易对细小的裂隙造成堵塞,使灰浆没法进行缝隙填充作业,达不到比较理想的效果。
循环式灌浆一般分为孔口循环与孔内循环,当浆液在孔口开展循环工作时称作孔口循环,这是纯压式的一种循环方法。但孔内循环是对内外两管间的缝隙进行循环且返回孔外。 循环式灌浆法主要就是将浆液在孔段中始终保持流动状态, 从而及时有效的减低颗粒沉淀量,提高灌浆的质量,因而这种方法在施工过程中得到广泛应用。
二是由上至下分段灌浆法, 主要是采用压力较高的灌浆, 从而获得优质的灌浆质量,及时有效的降低施工中所发生的事故率。另外,在岩层倾角较为发育和岩层有些破碎的区域,比较适合使用这种方法。施工工程中应最先考虑使用这种方法,钻孔深度处于在3到5深的时候,应立即对其进行冲洗、灌浆和压水, 当灌浆凝固后,再开始下一步灌浆施工, 而这种方法的缺陷就是比较耗费时间, 且需要对钻机和灌浆等机械进行多次移动。
三是由下至上分段灌浆法,这种方法主要是把钻孔一次性钻好,且由下至上的进行分段灌浆,按照3到5米的距离进行分段,在进行灌浆施工时应以灌浆塞开展分段塞孔,并且在上段灌浆施工时要在下段施工结束时紧接着进行,只要这样就可以降低搬运灌浆设备所花的时间,从而加快施工速度,但这种方法的缺陷就是不能从全方位保证施工质量,而且只是适合在岩层较为坚硬与岩层倾角小的地方使用。
孔位布设一般在3到5个孔,可根据混凝土的实际面板尺寸、裂缝情况和灌浆机械而确定。灌浆孔的大小应与灌注嘴的大小一致,大约是五厘米左右。灌浆顺序应从沉降量较大的地方进行,从远到近,从大到小。控制灌浆的压力应根据混凝土板存在的损坏和脱空情况而定。当在接缝处或其他注浆孔冒出浆液,就可认定该孔注浆施工完成,即不能再注浆,从而迅速移到另一注孔继续施工,压力应控制在 1到4兆帕之间,并停留三到五分钟,这样效果会比较好。因此,在灌浆过程中,应观察相邻注浆孔的返水、排气、冒浆情况,防止灌浆时出现不必要的麻烦,严格按照灌浆技术的实施要点进行施工,从而使得灌浆技术的得以顺利实施。
在灌浆施工工作中,必须全面关注施工工程中的施工质量,在工程完工后的二十八天内,要进行认真仔细的检查灌浆区的钻孔,做好压水实验,并采取及时有效的方法观察岩芯的胶结情况,从而鉴定工程质量。并通过多种途径从而获得有效数据,来满足互相印证的目的,在施工过程中,不能仅凭压水实验来获地暖水率,以此作为唯一标准,从而对灌装质量加以评价。施工时,必须在蓄水之前, 并按照以下顺序才能检查灌浆质量:一是认真检查工程的最初记录,对灌浆资料开展有效的分析讨论活动;二是设置检查孔,对帷幕和固结灌浆簧钻都要取岩芯,并观察胶结的情况,所有的检查孔都要压球的试验,帷幕灌浆要检查钻孔的数量, 要求按藏浆孔总数的百分之十布置,固结灌浆按百分之五布置。帷幕灌浆检查孔径应小于一百一十毫米,而固结灌浆检查孔应小于一百四十毫米;三是在对钻孔进行压水试验的时候,应该按照单孔压永试验操作规程来进行, 一般情况下, 可以分成三个压力阶段进行。但是,在试验之前,应该用相当于一点五倍左右的设计水头的压力,来进行压水的冲洗,从而获取稳定的流量。当吸水率数值在规定范围内,就说明灌袋符合要求。
在灌浆技术进行施工应用前,先打好基础、做好准备,才能够保证水利工程的施工质量。首先,相关工作人员要考虑到多方面因素的影响,例如建设周期的环境条件、地质条件、地下水条件与气候条件等因素,以此来确定整体的灌浆施工方案及工艺。同时,工作人员还应该结合实际工程的施工进度和施工环境的变化以及需要处理的问题等来对施工方式做出一定的调整,从而满足水利工程建设的更完善需求。再者,安全问题是整个建设施工过程中的重点问题,必须要保证灌浆技术的可靠性和安全性,并尽可能地将其落实到每位员工。
工作人员在进行钻孔环节时,应当保证孔的垂直性,尽量预防孔倾斜的情况发生。在打孔的过程中,应该分段进行打孔,尽可能地让孔的倾斜度保持在固定的小范围之内。并且,根据不同的水利工程对钻孔的要求不同以及施工场地的岩石层渗透性和质地硬度的不同,其打孔的标准也是不同的,因此工作人员在打孔时必须严格按照相关工程的标准进行,不能随性而为。
为了更加提高灌浆施工的质量,工作人员在钻孔完成之后,还需要利用高压水枪对钻孔进行喷射,以达到将钻孔清洗干净的目的。另外,除却需要清洗钻孔以外,工程中的裂缝也需要清洗干净,这样才能够方便后期工程的施工。当然,若想最大限度地保证钻孔的清洁程度,还可以通过多孔清洗、单孔清洗等多种清洗方式来对钻孔进行清洗。
对施工现场的地层渗透性有一个全面的掌握与了解是压水工作的关键性前提。工作人员需要在前期对地层情况进行仔细勘探,然后深入分析其测量结果,从而进一步了解浆液浓度和灌浆干料与地层渗透性之间的关系,并且通过全方位的渗透实验来推动压水工作的全面进行。在实验中,工作人员应该充分利用之前钻孔的压力来促使水源流入孔壁,并根据其实际情况对渗流参数进行计算;另外还需要注意的是,实施压水实验的方式是自上而下分段式进行的。针对灌浆压力方面的问题,下面会有具体讲述。
而灌浆压力的缺点在于,它比较容易造成浆液的扩散,尤其是在缓倾角的地质较为软弱时,更容易引发岩层的活动。一般情况下,针对这个问题,就要求进行灌浆施工的工作人员必须要熟练掌握好灌浆施工的技术,必须要学会根据不同施工地区的具体情况来进行施工前的详细分析,更还必须要提前做好进行灌浆施工的控制工作,这其中包括具体参数的选择以及灌浆的方式等等。
在灌浆施工的过程当中,工作人员必须要做到对裂缝的吸浆量进行定期检查,而后根据其吸浆量的变动情况,对浆液的浓度进行及时和正确的调整,而不应该在整个灌浆施工过程之中只保持着一种浆液浓度。通常情况下而言,浆液的浓度越低,其流动性就会越好;然而这同时也会使得灌浆的范围有所扩散,从而造成在收缩时容易发生水泥结石与岩石裂缝面脱开的情况,进而导致其防渗性与固结质量大大降低。反之,浆液的浓度越高,其流动性就会越差,从而使得浆液无法灌入较为细小的裂缝之中;但是这样的好处却是能令浆液在固结时有所收缩,从而可以较好地与裂缝面进行结合,使得其防渗性与固结质量也有所提高。因此,工作人员应该在灌浆施工的过程中遵循浆液从稀逐渐至浓的规律,将其浓度的变化尺度准确地掌握好,以便更好地进行施工。
在进行灌浆施工的过程当中,很多突发事故都是在所难免的,因此,这就要求相关工作人员在面对这些突发事故的时候,能够做到妥善应对。在灌浆施工的过程中,经常发生的事故有地面抬动、灌浆中断、冒浆和申浆以及绕塞反浆等。其中在发生灌浆中断时,应该及时采取清洗钻孔或是扫孔等措施进行处理,以求尽快恢复灌浆施工的工作。而在恢复了灌浆施工以后,工作人员要采用与之前施工时级别相近或相似的浆液来进行灌注。如果是出现了冒浆的情况,则应该尽快采取嵌缝、低压、浓浆、表面封堵、限流限量以及间歇灌浆等措施来进行冒浆处理。再就是发生申浆的情况之时,如若是其钻孔具备有灌浆条件,那么就可以进行同时灌注处理;如果不具备这些条件,那么就应当及时将钻孔堵住,直到灌浆施工结束。总之,无论是发生了何种突发事故,工作人员都应当及时查明其事故原因,并尽快对事故进行处理,必要时还应暂时停止灌浆施工工作,以保证安全第一。
综上所述,随着我国社会经济与科技的不断发展,我国的基础工程建设也正处在飞速发展的阶段。其中,水利工程作为关乎我国国民生计的重大工程之一,其对国家经济与科技的发展以及人民的工作与生活都有着重要影响。当今时代,自然灾害的发生频率越来越高,国家只有对水利工程有着绝对的重视,才能够使大型水利工程的建设得到保障。而水利实施工程技术中灌浆施工技术的发明与应用正大大促进了水利工程的发展。因此,如何才能够更加完善灌浆施工技术的应用,让其能够在更高效、更安全、更经济的前提下进行运作,是一件非常值得有关专家深思与探讨的事情。