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摘 要:建筑施工中的基础施工向来是施工的重要环节,尤其是基础加固部分的施工,采用科学的技术和管理方面可以起到事半功倍的效果。固结灌浆技术近年来被广泛的应用到基础加固部分,对于提高地基的强度,防止地基塌陷具有非常明显的影响。本文主要是从固结灌浆技术入手,结合为我国大量工程经验,阐述了施工的整体流程,供同行参考。
关键词:固结灌浆;基础加固;应用
固结灌浆技术可以防止地面的塌陷,只需在建筑物的外围提供狭小的场地,便可以进行施工,丝毫不会影响周围的建筑物。比如我国某处的引水工程在渡槽基础部分为砾石结构,这对于施工具有很大的影响,容易发生变形的现象,导致建筑物出现大面积的位移。而采用了固结灌浆技术之后,建筑物的根基被牢固的加固,没有出现任何问题。因此,可以说,固结灌浆结束在方案制定、施工过程、质量评估等方面都具有较高的性价比,是不可多得的施工技术手段之一。
1 工程概况
我国某处引水工程渠道长度高达162千米,主要的作用是用于当地的饮水以及农田的灌溉,因此对于渠道设计的要求比较高,需要有一定的承载力,有较大的输水流量,因此该项目属于重点项目。
项目主渠道地势复杂,起伏不平,而且因为处于冲击地区,沟洪比较多,基本呈现南北的走向,和正渠道之间相交,因此在设计方面采用的是排洪涵洞的方式进行渡槽基础的处理。其中在一些沟渠的处理方面,由于出现了大跨越的结构,可采用渡槽跨越的形式。由于该工程底层属于砾石基础地区,表面的覆盖程度比较高,大部分为粉土和黄土,因此需要在渡槽部分采用现浇的混凝土结构形式,在原地面下设置一定的保护层,从而扩大柱式结构基础。同时,在渠道的正上方,可以设置钢筋混凝土枕梁结构,确保其坚固和稳定性。
2 基础加固问题的提出
由于该项目的施工时间比较长,因此在渠道施工配备方面存在着一些问题,特别是主体结构的施工过程,跨越了一年的时间,而且又发生几次大规模的降水,从而导致很多河段渡槽出口的部分出现了裂缝,发生了变形,主要的表现是上部的张开宽度,以及下部的裂缝尺度。
经技术部门检测,该项目存在着变形位移的问题,因此被停工处理,一直到2009年3月份,该项目重新开始建设,首先进行了裂缝和变形的改善和加固过程,提高枕梁的基础,在右侧的挡风墙下面添加了部分的基础结构设施,基本完成了基础的加固,保障了渡槽运行和施工的安全。
在泄洪的上部地区,重点进行了河道的整治,挡风墙进行了主体和渠道的连接,基础开挖后,渠道填料和负荷作用增强,主体结构逐渐完善,变形部分得到了最大限度的改善,恢复到最初的状态。
3 基础加固方案设计
方案的设计是做好施工工作的重点,因此在该河段的重要渠道,设计人员根据现场情况制定了科学的方案,采用对基础部分采用固结灌浆的形式进行加固处理。灌浆的材料为普通的水泥,采用的是循环利用的方式,在灌浆的主体部分留出一定的孔洞,采用自上而下和自下而上相结合的方法,对该管道进行不同比例的施工和配比,在持续关注的过程中,要结合当前的工作量,采用固结灌浆的方式进行。
4 基础加固固结灌浆施工
4.1 工艺流程
固结灌浆施工工艺流程为:施工准备→孔位确定→钻机就位→钻孔→灌浆→待凝→下段钻孔→下段灌浆→下段待凝→重复以上程序,直至终孔→封孔。
4.2 钻孔
钻孔采用液动履带式钻机和QZJ-100D潜孔钻机进行,孔径90~100mm,钻孔布置在渠道连接段扭面两侧及进、出口底板处,孔距为1.0~1.5m,分两序,先施工一序孔,二序孔次之,孔深按设计要求执行,钻孔垂直度采用水平尺校验。钻孔定位依据工程设计文件现场确定,孔位用明显标记在现场标识,妥善保护,孔位误差严格控制在设计允许范围内。钻孔开钻前,用水平尺对钻具和推进梁进行垂度校核,符合要求方可开钻。钻孔过程中随时复核,保证成孔垂直度。在钻孔过程中,开孔时要慢速钻进,钻进中遇有换层,立即减压慢速钻进。钻孔结束后,对钻孔孔位、孔深进行验收,满足设计要求后,转入下一工序。
4.3 灌浆
4.3.1 灌浆材料。灌浆水泥采用南岗水泥厂生产的42.5级普通硅酸盐水泥,水泥细度通过80μm方孔筛的筛余量不大于10%。
4.3.2 浆液供应。制浆设备为自制的450L高速搅拌机(1500r/min),浆液搅拌完后通过过滤网,灌浆泵选用BW250/50型三缸往复式柱塞泵,输浆管路采用1.5英寸高压胶管,胶管最大承受压力10MPa,灌浆泵和灌浆回浆管处均安装压力表,压力表定期检测,压力表与管路之间设有胶皮隔离装置。
4.3.3 灌浆段长、灌浆压力及灌浆方法。灌浆段长分为1.1~2.45m,全孔分3~5段。灌浆压力采用四级:0~0.2Mpa、0.2~0.4Mpa、0.4~0.6Mpa、0.6~0.8MPa,灌浆方法采用自上而下和自下而上综合灌浆法,使用孔口封闭器及孔口栓塞止浆,灌浆时下入射浆管,保持孔底浆液循环。
4.3.4 浆液水灰比及结束标准。水灰比采用五个比级:2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1,开灌水灰比2∶1,当注入率不大于0.4L/min时,持续灌注30min,即可结束。
4.3.5 浆液变换。当出现以下情况时,应进行浆液变换:訩在灌浆过程中,当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或注入率不变而压力持续升高时,不得改变水灰比;訪当某级浆液注入量达300L以上,或灌浆时间已达30min,而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时,应改浓一级水灰比灌注;訫当注入率大于30L/min时,可根据具体情况越级变浓。
4.3.6 特殊情况处理。a.灌浆过程中,如发现冒浆、漏浆时,根据具体情况可采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝等方法处理。b.灌浆应连续进行,若因故中断应尽早恢复灌浆,恢复灌浆时,使用开灌水灰比的浆液灌注,如注入率与中断前相近,可改用中断前水灰比的浆液继续灌注;若中断隔时间超过30min,则应立即冲洗钻孔,再恢复灌浆;若无法冲洗或冲洗无效,则应进行扫孔,再恢灌浆。c.灌浆孔相互串浆时,可采用互串孔并联灌注,但并灌孔不宜多于3个,注意灌浆压力,防止渠道混凝土板抬动。
4.3.7 注意事项。a.灌浆时一般应尽快达到设计压力,但灌浆过程中注入率较大时,采用分级升压或间歇升压的灌浆方式。b.材料必须按规定的浆液配比计量,计量误差应小于5%,水泥等固态材料宜采用重量(质量)称量法计量。c.灌浆过程中,每隔15~30min测定一次浆液密度,并做好记录。d.压力表应安装在孔口回浆管路上,压力值宜读取压力表指针摆动的中值,指针摆动范围应小于灌浆压力的20%。
结束语
总而言之,随着科学技术的发展,我国在灌浆技术方面逐渐完善,尤其是随着数据库的兴起,各种数据之间进行了整体的回归,呈现出和传统不同的系统,效率更高,准确性更好,更能够符合当前的施工需要,形成良好的施工体系,营造更大的未来前景。
参考文献
[1]卢振伟.浅析水利工程中的防渗处理灌浆施工技术[J].广东科技,2009(8).
[2]渠雪梅.论固结灌浆堵水技术在隧洞施工中的应用[J].山西水利科技,2008(2).
[3]朱榜.水利工程中灌浆施工工艺[J].民营科技,2009(10).
关键词:固结灌浆;基础加固;应用
固结灌浆技术可以防止地面的塌陷,只需在建筑物的外围提供狭小的场地,便可以进行施工,丝毫不会影响周围的建筑物。比如我国某处的引水工程在渡槽基础部分为砾石结构,这对于施工具有很大的影响,容易发生变形的现象,导致建筑物出现大面积的位移。而采用了固结灌浆技术之后,建筑物的根基被牢固的加固,没有出现任何问题。因此,可以说,固结灌浆结束在方案制定、施工过程、质量评估等方面都具有较高的性价比,是不可多得的施工技术手段之一。
1 工程概况
我国某处引水工程渠道长度高达162千米,主要的作用是用于当地的饮水以及农田的灌溉,因此对于渠道设计的要求比较高,需要有一定的承载力,有较大的输水流量,因此该项目属于重点项目。
项目主渠道地势复杂,起伏不平,而且因为处于冲击地区,沟洪比较多,基本呈现南北的走向,和正渠道之间相交,因此在设计方面采用的是排洪涵洞的方式进行渡槽基础的处理。其中在一些沟渠的处理方面,由于出现了大跨越的结构,可采用渡槽跨越的形式。由于该工程底层属于砾石基础地区,表面的覆盖程度比较高,大部分为粉土和黄土,因此需要在渡槽部分采用现浇的混凝土结构形式,在原地面下设置一定的保护层,从而扩大柱式结构基础。同时,在渠道的正上方,可以设置钢筋混凝土枕梁结构,确保其坚固和稳定性。
2 基础加固问题的提出
由于该项目的施工时间比较长,因此在渠道施工配备方面存在着一些问题,特别是主体结构的施工过程,跨越了一年的时间,而且又发生几次大规模的降水,从而导致很多河段渡槽出口的部分出现了裂缝,发生了变形,主要的表现是上部的张开宽度,以及下部的裂缝尺度。
经技术部门检测,该项目存在着变形位移的问题,因此被停工处理,一直到2009年3月份,该项目重新开始建设,首先进行了裂缝和变形的改善和加固过程,提高枕梁的基础,在右侧的挡风墙下面添加了部分的基础结构设施,基本完成了基础的加固,保障了渡槽运行和施工的安全。
在泄洪的上部地区,重点进行了河道的整治,挡风墙进行了主体和渠道的连接,基础开挖后,渠道填料和负荷作用增强,主体结构逐渐完善,变形部分得到了最大限度的改善,恢复到最初的状态。
3 基础加固方案设计
方案的设计是做好施工工作的重点,因此在该河段的重要渠道,设计人员根据现场情况制定了科学的方案,采用对基础部分采用固结灌浆的形式进行加固处理。灌浆的材料为普通的水泥,采用的是循环利用的方式,在灌浆的主体部分留出一定的孔洞,采用自上而下和自下而上相结合的方法,对该管道进行不同比例的施工和配比,在持续关注的过程中,要结合当前的工作量,采用固结灌浆的方式进行。
4 基础加固固结灌浆施工
4.1 工艺流程
固结灌浆施工工艺流程为:施工准备→孔位确定→钻机就位→钻孔→灌浆→待凝→下段钻孔→下段灌浆→下段待凝→重复以上程序,直至终孔→封孔。
4.2 钻孔
钻孔采用液动履带式钻机和QZJ-100D潜孔钻机进行,孔径90~100mm,钻孔布置在渠道连接段扭面两侧及进、出口底板处,孔距为1.0~1.5m,分两序,先施工一序孔,二序孔次之,孔深按设计要求执行,钻孔垂直度采用水平尺校验。钻孔定位依据工程设计文件现场确定,孔位用明显标记在现场标识,妥善保护,孔位误差严格控制在设计允许范围内。钻孔开钻前,用水平尺对钻具和推进梁进行垂度校核,符合要求方可开钻。钻孔过程中随时复核,保证成孔垂直度。在钻孔过程中,开孔时要慢速钻进,钻进中遇有换层,立即减压慢速钻进。钻孔结束后,对钻孔孔位、孔深进行验收,满足设计要求后,转入下一工序。
4.3 灌浆
4.3.1 灌浆材料。灌浆水泥采用南岗水泥厂生产的42.5级普通硅酸盐水泥,水泥细度通过80μm方孔筛的筛余量不大于10%。
4.3.2 浆液供应。制浆设备为自制的450L高速搅拌机(1500r/min),浆液搅拌完后通过过滤网,灌浆泵选用BW250/50型三缸往复式柱塞泵,输浆管路采用1.5英寸高压胶管,胶管最大承受压力10MPa,灌浆泵和灌浆回浆管处均安装压力表,压力表定期检测,压力表与管路之间设有胶皮隔离装置。
4.3.3 灌浆段长、灌浆压力及灌浆方法。灌浆段长分为1.1~2.45m,全孔分3~5段。灌浆压力采用四级:0~0.2Mpa、0.2~0.4Mpa、0.4~0.6Mpa、0.6~0.8MPa,灌浆方法采用自上而下和自下而上综合灌浆法,使用孔口封闭器及孔口栓塞止浆,灌浆时下入射浆管,保持孔底浆液循环。
4.3.4 浆液水灰比及结束标准。水灰比采用五个比级:2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1,开灌水灰比2∶1,当注入率不大于0.4L/min时,持续灌注30min,即可结束。
4.3.5 浆液变换。当出现以下情况时,应进行浆液变换:訩在灌浆过程中,当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或注入率不变而压力持续升高时,不得改变水灰比;訪当某级浆液注入量达300L以上,或灌浆时间已达30min,而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时,应改浓一级水灰比灌注;訫当注入率大于30L/min时,可根据具体情况越级变浓。
4.3.6 特殊情况处理。a.灌浆过程中,如发现冒浆、漏浆时,根据具体情况可采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝等方法处理。b.灌浆应连续进行,若因故中断应尽早恢复灌浆,恢复灌浆时,使用开灌水灰比的浆液灌注,如注入率与中断前相近,可改用中断前水灰比的浆液继续灌注;若中断隔时间超过30min,则应立即冲洗钻孔,再恢复灌浆;若无法冲洗或冲洗无效,则应进行扫孔,再恢灌浆。c.灌浆孔相互串浆时,可采用互串孔并联灌注,但并灌孔不宜多于3个,注意灌浆压力,防止渠道混凝土板抬动。
4.3.7 注意事项。a.灌浆时一般应尽快达到设计压力,但灌浆过程中注入率较大时,采用分级升压或间歇升压的灌浆方式。b.材料必须按规定的浆液配比计量,计量误差应小于5%,水泥等固态材料宜采用重量(质量)称量法计量。c.灌浆过程中,每隔15~30min测定一次浆液密度,并做好记录。d.压力表应安装在孔口回浆管路上,压力值宜读取压力表指针摆动的中值,指针摆动范围应小于灌浆压力的20%。
结束语
总而言之,随着科学技术的发展,我国在灌浆技术方面逐渐完善,尤其是随着数据库的兴起,各种数据之间进行了整体的回归,呈现出和传统不同的系统,效率更高,准确性更好,更能够符合当前的施工需要,形成良好的施工体系,营造更大的未来前景。
参考文献
[1]卢振伟.浅析水利工程中的防渗处理灌浆施工技术[J].广东科技,2009(8).
[2]渠雪梅.论固结灌浆堵水技术在隧洞施工中的应用[J].山西水利科技,2008(2).
[3]朱榜.水利工程中灌浆施工工艺[J].民营科技,2009(10).