水利工程灌漿施工工藝簡(jiǎn)介
一、灌漿分類
(一)按灌漿材料分類 按漿液材料主要分為水泥灌漿、黏土灌漿和化學(xué)灌漿等。
(二)按灌漿目的分類 按灌漿目的分為帷幕灌漿、固結(jié)灌漿、接觸灌漿、接縫灌漿和回填灌漿等。
1.帷幕灌漿。帷幕灌漿是用漿液灌入巖體或土層的裂隙、孔隙,形成防水幕,以減小滲流量或降低揚(yáng)壓力的灌漿。
2.固結(jié)灌漿。用漿液灌入巖體裂隙或破碎帶,以提高巖體的整體性和抗變形能力的灌漿。
3.接觸灌漿。通過(guò)漿液灌入混凝土與基巖或混凝土與鋼板之間的縫隙,以增加接觸面結(jié)合能力的灌漿。
4.接縫灌漿。通過(guò)埋設(shè)管路或其他方式將漿液灌入混凝土壩體的接縫,以改善傳力條件增強(qiáng)壩體整體性的灌漿。
5.回填灌漿。用漿液填充混凝土與圍巖或混凝土與鋼板之間的空隙和孔洞,以增強(qiáng)圍巖或結(jié)構(gòu)的密實(shí)性的灌漿。
二、鉆孔灌漿用的機(jī)械設(shè)備
(一)鉆孔機(jī)械 鉆孔灌漿機(jī)械主要有回轉(zhuǎn)式、回轉(zhuǎn)沖擊式、沖擊式三大類。目前用得***多的是回轉(zhuǎn)式鉆機(jī),其次是回轉(zhuǎn)沖擊式鉆機(jī),純沖擊式鉆機(jī)用得很少。
(二)灌漿機(jī)械 灌漿機(jī)械主要有灌漿泵、漿液攪拌機(jī)及灌漿記錄 儀等。
1.灌漿泵 灌漿泵是灌漿用的主要設(shè)備。灌漿泵性能應(yīng)與漿液類型、濃度相適應(yīng),容許工作壓力應(yīng)大于***大灌漿壓力的1.5倍,并應(yīng)有足夠的排漿量和穩(wěn)定的工作性能。灌注純水泥漿液應(yīng)采用多缸柱塞式灌漿泵。
2.漿液攪拌機(jī) 用于制作水泥漿的漿液攪拌機(jī),目前用得***多的是傳統(tǒng)雙層立式慢速攪拌機(jī)和雙桶平行攪拌機(jī)。國(guó)外已廣泛使用渦流或旋流式高速攪拌機(jī),其轉(zhuǎn)數(shù)為1500~3000r/min。用高速攪拌機(jī)制漿,不僅速度快、***率高,而且制出的漿液分散性和穩(wěn)定性高,質(zhì)量好,能更好地注入巖石裂隙。 攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速和拌合能力應(yīng)分別與所攪拌漿液類型和灌漿泵的排漿量相適應(yīng),并應(yīng)能保證均勻、連續(xù)地拌制漿液。
3.灌漿記錄 儀 用來(lái)記錄每個(gè)孔段灌漿過(guò)程中每一時(shí)刻的灌漿壓力、注漿率、漿液相對(duì)密度(或水灰比)等重要數(shù)據(jù)。
三、灌漿方式和灌漿方法
(一)灌漿方式 灌漿方式有純壓式和循環(huán)式兩種。
1.純壓式 純壓式灌漿是指漿液注入到孔段內(nèi)和巖體裂隙中,不再返回的灌漿方式。這種方式設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便;但漿液流動(dòng)速度較慢,容易沉淀,堵塞巖層縫隙和管路,多用于吸漿量大,并有大裂隙存在和孔深不超過(guò)15m的情況。
2.循環(huán)式 循環(huán)式灌漿是指漿液通過(guò)射漿管注入到孔段內(nèi),部分漿液滲入到巖體裂隙中,部分漿液通過(guò)回漿管返回,保持孔段內(nèi)的漿液呈循環(huán)流動(dòng)狀態(tài)的灌漿方式。這種方式一方面使?jié){液保持流動(dòng)狀態(tài),可防止水泥沉淀,灌漿***果好;另一方面可以根據(jù)進(jìn)漿和回漿液相對(duì)密度的差值,判斷巖層吸收水泥的情況。
(二)灌漿方法 灌漿方法可分為全孔一次灌漿法、自上而下分段灌漿法、自下而上分段灌漿法、綜合 灌漿法和?**詵獗展嘟ǖ取?nbsp;
1.全孔一次灌漿 全孔一次灌漿是將孔一次鉆完,全孔段一次灌漿。這種方法施工簡(jiǎn)便,多用于孔深不地質(zhì)條件比較良好,基巖比較完整的情況。
2.自下而上分段灌漿 自下而上分段灌漿法是將灌漿孔一次鉆進(jìn)到底,然后從鉆孔的底部往上,逐段安裝灌漿塞進(jìn)行灌漿,直至?**詰墓嘟椒ā?nbsp;
3.自上而下分段灌漿法 自上而下分段灌漿法是從上向下逐段進(jìn)行鉆孔,逐段安裝灌漿塞進(jìn)行灌漿,直至孔底的灌漿方法。如圖1F413021-3。
4.綜合灌漿法 綜合灌漿法是在鉆孔的某些段采用自上而下分段灌漿,另一些段采用自下而上分段灌漿的方法。
5.?**詵獗展嘟?nbsp; ?**詵獗展嘟ㄊ竊謐昕椎目***詘滄翱***詮,纂E隙路侄巫昕綴凸嘟,各段灌浆时肚v誑***詘滄?a href='http://www.renqituan.cn/chanpinzhanshi/gjjj/52.html' target='_blank'>?**詵獗掌?/u>進(jìn)行灌漿的方法。 灌漿孔的基巖段長(zhǎng)小于6m時(shí),可采用全孔一次灌漿法;大于6m時(shí),可采用自上而下分段灌漿法、自下而上分段灌漿法、綜合灌漿法或?**詵獗展嘟ā?nbsp;
四、帷幕灌漿 帷幕灌漿施工工藝主要包括:鉆孔、鉆孔沖洗、壓水試驗(yàn)、灌漿和灌漿的質(zhì)量檢查等。
(一)鉆孔 帷幕灌漿宜采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)和金剛石鉆頭或硬質(zhì)合金鉆頭鉆進(jìn)。 鉆孔質(zhì)量要求有:
1.鉆孔位置與設(shè)計(jì)位置的偏差不得大于10cm。
2.孔深應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。
3.灌漿孔宜選用較小的孔徑,鉆?**妝謨?chǔ)平直完整?nbsp;
4.鉆孔必須保證孔向準(zhǔn)確。鉆機(jī)安裝必須平正穩(wěn)固;鉆孔宜埋設(shè)?**詮;钻机立轴和***詮艿姆較蟣匭胗肷杓瓶紫蛞恢?jǐn)n蛔杲Σ捎媒銑さ拇志蹲昃卟⑹實(shí)鋇乜刂譜杲沽Α?nbsp;
(二)鉆孔沖洗、裂隙沖洗和壓水試驗(yàn) 灌漿孔(段)在灌漿前應(yīng)進(jìn)行鉆孔沖洗,孔內(nèi)沉積厚度不得超過(guò)20cm。同時(shí)在灌漿前宜采用壓力水進(jìn)行裂隙沖洗,直至回水清凈時(shí)止。沖洗壓力可為灌漿壓力的80%,該值若大于1MPa時(shí),采用1MPa。 沖洗時(shí),可將沖洗管插入孔內(nèi),用阻塞器將?**詼陸,用压力水冲洗,压力水好擃欟空气轮粦彦洗或压力水好擃欟空气混恒婂系A(chǔ)?nbsp; 帷幕灌漿采用自上而下分段灌漿法時(shí),先導(dǎo)孔應(yīng)自上而下分段進(jìn)行壓水試驗(yàn),各次序灌漿孔的各灌漿段在灌漿前宜進(jìn)行簡(jiǎn)易壓水;采用自下而上分段灌漿法時(shí),先導(dǎo)孔仍應(yīng)自上而下分段進(jìn)行壓水試驗(yàn)。各次序灌漿孔在灌漿前全孔應(yīng)進(jìn)行一次鉆孔沖洗和裂隙沖洗。除孔底段外,各灌漿段在灌漿前可不進(jìn)行裂隙沖洗和簡(jiǎn)易壓水。壓水試驗(yàn)應(yīng)在裂隙沖洗后進(jìn)行,采用五點(diǎn)法或單點(diǎn)法。
(三)灌漿方式和灌漿方法
1.灌漿方式 帷幕灌漿應(yīng)優(yōu)先采用循環(huán)式,射漿管距孔底不得大于50cm。
2.灌漿方法 帷幕灌漿必須按分序加密的原則進(jìn)行。 由三排孔組成的帷幕,應(yīng)先進(jìn)行邊排孔的灌漿,然后進(jìn)行中排孔的灌漿。邊排孔宜分為三序施工,中排?**煞治蚧蛉蚴┕ぃ揮閃腳趴鬃槌傻尼∧,以A冉邢掠聞趴椎墓嘟,染忬进行上勇勁孔的灌浆。妙w趴滓朔治蚴┕ぃ壞ヅ裴∧還嘟子Ψ治蚴┕? 帷幕灌漿段長(zhǎng)度宜采用5~6m,特殊情況下可適當(dāng)縮減或加長(zhǎng),但不得大于10m。采用自上而下分段灌漿法時(shí),灌漿塞應(yīng)塞在已灌段段底以上0.5m處,以防漏灌;?**諼抻克目錐,灌浆结束豪泟x淮,但栽溝层、茡錂馒爹o刂侍踟醺叢擁厙?guó)则宜待凝。采用醉嵚而蓱蛑段灌浆法时,灌浆段的长都x蜆食?0m,對(duì)該段宜采取補(bǔ)救措施。
(四)灌漿壓力和漿液變換
1.灌漿壓力 灌漿壓力宜通過(guò)灌漿試驗(yàn)確定,也可通過(guò)公式計(jì)算或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先行擬定,而后在灌漿施工過(guò)程中調(diào)整確定。采用循環(huán)式灌漿,壓力表應(yīng)安裝在?**諢亟藶飛;采用磯ü式灌浆,压力贝?chǔ)皽姘哉N***誚藶飛。灌浆应尽魁W锏繳杓蒲沽,但注入挛g笫庇Ψ?**升壓。 灌漿漿液的濃度應(yīng)由稀到濃,逐***變換。漿液水灰比可采用5:1、3:1、2 :1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1七個(gè)比***。開灌水灰比可采用5:1。
2.灌漿漿液變換 當(dāng)灌漿壓力保持不變,注入率持續(xù)減少時(shí),或當(dāng)注入率不變而壓力持續(xù)升高時(shí),不得改變水灰比;當(dāng)某一比***漿液的注入量已達(dá)300L以上或灌注時(shí)間已達(dá)1h,而灌漿壓力和注入率均無(wú)改變或改變不顯***時(shí),應(yīng)改濃一***;當(dāng)注入率大于30L/min時(shí),可根據(jù)具體情況越***變濃。 灌注細(xì)水泥漿液,可采用水灰比為2:1、1:1、0.6:1,或1:1、0.8 :1、0.6:1三個(gè)比***。
(五)灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)和封孔方法
1.灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) 采用自上而下分段灌漿法時(shí),在規(guī)定的壓力下,當(dāng)注入率不大于0.4L/min時(shí),繼續(xù)灌注60min;或不大于IL/min時(shí),繼續(xù)灌注90min,灌漿可以結(jié)束。采用自下而上分段灌漿法時(shí),繼續(xù)灌注的時(shí)間可相應(yīng)地減少為30min和60min,灌漿可以結(jié)束。
2.封孔方法 采用自上而下分段灌漿法時(shí),灌漿孔封孔應(yīng)采用分段壓力灌漿封孔法;采用自下而上分段灌漿時(shí),應(yīng)采用置換和壓力灌漿封孔法。
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