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通海县杞麓湖水文观测站 云南省玉溪市通海县 652700
摘要:在道路工程和水利工程的建设过程中,不可避免的对遇到隧洞挖掘工程。隧洞挖掘出来以后,需要进行加固处理,避免出现塌方事故,为人生财产安全带来一定的威胁。目前隧洞加固处理可以可以采用多种方式,如钢纤维混凝土喷射,回填灌浆等等。本文就回填灌浆在隧洞工程中的应用展开了探讨。
关键词:回填灌浆;隧洞;加固;施工
随着时代的进步经济的发展,我国正在大力发展各项工程建设。在水利工程建设过程中,往往会遇到隧洞挖掘的问题。由于地质水文条件的影响,隧洞挖掘过程中经常会遇到一些渗水塌陷的问题。为了避免隧洞塌方对施工人员的人身财产安全和施工单位造成不良影响,施工单位应该在挖掘后做好回填灌浆加固处理,保证隧洞的安全使用。
一、回填灌浆的施工原则
在隧洞挖掘施工过程中,只有在衬砌混凝土的强度达到70%以上后,才能进行回填灌浆处理。另外,考虑到工程施工过程中的工期和成本要求,要结合施工现场的具体状况选择合适的灌浆施工开始地段,在保证隧洞施工安全的前提下进行加固处理。
二、回填灌浆的施工准备
(一)灌浆用材料
灌浆使用的材料可以使用普通的水泥或是掺杂一定的粉煤灰。采用普通水泥材料灌浆可以选用标号425的硅酸盐水泥,用5-40摄氏度的生活饮用水拌和。其中需要注意的有,水泥在储运期间应该注意防潮处理,并在使用之前根据厂家提供的合格样品监测成果判断是否符合工程灌浆标准。运到工地之后,施工单位要注意材料的生产日期,超出三个月的水泥材料不能进行拌和。另外,制浆期间要注意避免使用受潮发生结块的水泥材料,保证拌和过程中温度始终保持在零上。
全部采用水泥进行回填灌浆将会消耗较多成本,为了有效节约成本提高施工企业的经济效益,可以将火电厂发电过程中生产出的不必要的粉煤灰掺到水泥中,配置成水泥-粉煤灰浆液进行灌浆处理。实际施工之前,施工单位应该先在室内试验中选定最合适的掺杂比例,随后在进行现场浆液配置。
采用水泥-粉煤灰浆液进行回填灌浆可以有效加强浆体的强度和抗化学腐蚀能力,方便泵送,有效降低沁水率和沉降率,减少材料可能出现的收缩值,流动性更好,方便施工,并减少施工采用的设备的磨损量。
(二)灌浆用设备
配制浆液要采用专用的浆液拌和机,根据实际要求选择合适转速的设备,其中,高转速要求可以选用ZJA-400型号的制浆机,低转速可以选用型号为JJS-1000的制浆机设备。灌浆是采用的设备要选定合适的排量和压力,保证机械设备中的泵可以提供稳定持续的排量,浆液流动正常,在泵和孔口的位置要设置压力显示器,实时显示压力。选用的灌浆塞必须具备较好的耐压能力和膨胀性,保证在灌浆压力下能够密封灌浆段,同时要方便进行安装和更换。
(三)制备浆液
采用普通水泥配制浆液时要定下合适的密度和温度等相应的参数,并记录下来,加入各项材料之后就可以进行均匀的搅拌。普通的搅拌机搅拌时间要在3分钟以上,采用高速搅拌机也得保证在30秒以上,同时在使用过程中要在4小时以内完成。
配置水泥-粉煤灰浆液时则要先将粉煤灰注入到水中,进行人工搅拌,直到粉煤灰中的结块松散开来以后,形成了浆液,分布均匀后才能投入水泥。投入水泥的过程中,要注意边倒入水泥边搅拌,保证较低的速度,尽量令水泥能够均匀的分散到浆液中,最后达到每个粉煤灰颗粒的表面上都覆盖着均匀的水泥胶,加速进行水化。最好使用低速搅拌机,连续均匀地搅拌。水泥-粉煤灰讲题的养护时间会影响到浆体的强度,养护后能明显提升浆体强度。
三、回填灌浆的施工工艺流程
进行隧洞回填灌浆时的主要工序包括下列几项:根据设计图纸实地预埋孔位、钻孔、安装好灌浆管、制备浆液并调整浆液配比、开启灌浆机、灌浆、灌浆结束关闭阀门和灌浆机、取出灌浆管、封孔并进行抹平处理。
(一)实地测量放线
在隧洞衬砌混凝土完成70%以后,就要马上进行导线测量,以50m为间断布点,并在3-5个点之间布设一个基本点。施工用的导线选用边长为50m的导线,采用全站仪测角。施工导线的主要作用就是为灌浆孔的孔位放样提供帮助。
(二)钻孔
灌浆用的孔位应该按照实际灌浆的顺序进行钻进,钻进过程中采用手提式的水钻施工,辅以清水钻进。实际钻孔的位置和设计图纸之间的偏差不能超过10cm以上,孔深要至少达到10cm,并在孔位附近记录下该处混凝土的厚度以及空腔的尺寸。钻孔完毕,要及时进行冲孔处理,水压要参考实际灌浆的80%,最小不能低于1MPa,直到有清水返回以后,冲孔完毕。
(三)灌浆
钻孔完成以后,开始灌浆,要严格遵照监理人员的指令分段进行。灌浆过程中,同一排统一序列的钻孔要一起灌浆,按照從小到大的灌浆压力进行灌浆,压力固定在0.3-0.5MPa之间,当注浆量不到1L/min以后,继续灌浆10min,随后结束灌浆。另外,若是回填灌浆的过程中出现问题导致灌浆出现了中断,应该尽量早些恢复,若是超出半个小时以上,则要重新进行清洗,直到原孔深恢复之后才能继续灌浆,若是出现了不吸浆的问题,要在就近的位置重新钻孔,继续灌浆。
(四)封孔
灌浆完成以后,要进行钻孔检查,确定没有质量问题后要进行封孔处理。封孔之前,应该再次清洗钻孔孔,将积水排出,随后用水泥砂浆将钻孔封起来,并密实压抹平整。
四、回填灌浆施工中的应急处理和质量控制
(一)应急处理
在回填灌浆的过程中,经常会出现一些冒浆或漏浆的问题,这时工作人员要马上查出具体原因,并及时处理,可以采用限流、降压、间歇、限量等灌浆方法。若是发生串浆问题,要参照实际状况进行处理,若是灌浆可以继续操作,那么就可以继续灌浆;若是不能继续,则应先将发生串浆的孔位堵住,直到另一个灌浆孔完成灌浆后,才能打开之前的孔位,继续灌浆。若是灌浆过程中需要注入大量的浆液,可以灌注水泥砂浆,但是砂子的颗粒直径要控制在1.5mm以下,不能超过水泥重量的两倍以上。
(二)质量控制
灌浆过程中的质量控制主要表现在下列方面:标定孔位的测量阶段,工作人员可以采用钢尺结合孔序喷漆定点,并标记出来;控制孔深,钻孔过程中要参考地层岩石的具体情况选定合适的钻进速度和孔深,以及合适的设备工具;控制灌浆,灌浆之前要检查管路是否连接完好,压力是否稳定,孔口是否密实,浆液是否达成设计标准;浆液质量,拌和浆液要选定合适的配比,保证均匀搅拌,并在灌浆中实时监测。
结语:
在隧洞挖掘中采用回填灌浆技术进行加固处理以后,能够有效避免工程中的安全事故发生,适合进一步研究探讨,并推广使用。
参考文献:
[1]宋国华.回填灌浆在张峰水库隧洞工程中的应用[J].山西水利科技,2013(02):66-67.
[2]钟维昭,陈阳.水泥-粉煤灰浆液试验及其在隧洞回填灌浆中的应用[J].建井技术,2003(06):18-22.
[3]刘华,王勇,杜林,黄芬.水泥-粉煤灰浆液在水电站隧洞灌浆中的应用[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2012(04):76-79.
[4]陈晓东.钢纤维喷射混凝土在隧洞加固处理中的应用[J].建筑技术,2003(06):440-441.
摘要:在道路工程和水利工程的建设过程中,不可避免的对遇到隧洞挖掘工程。隧洞挖掘出来以后,需要进行加固处理,避免出现塌方事故,为人生财产安全带来一定的威胁。目前隧洞加固处理可以可以采用多种方式,如钢纤维混凝土喷射,回填灌浆等等。本文就回填灌浆在隧洞工程中的应用展开了探讨。
关键词:回填灌浆;隧洞;加固;施工
随着时代的进步经济的发展,我国正在大力发展各项工程建设。在水利工程建设过程中,往往会遇到隧洞挖掘的问题。由于地质水文条件的影响,隧洞挖掘过程中经常会遇到一些渗水塌陷的问题。为了避免隧洞塌方对施工人员的人身财产安全和施工单位造成不良影响,施工单位应该在挖掘后做好回填灌浆加固处理,保证隧洞的安全使用。
一、回填灌浆的施工原则
在隧洞挖掘施工过程中,只有在衬砌混凝土的强度达到70%以上后,才能进行回填灌浆处理。另外,考虑到工程施工过程中的工期和成本要求,要结合施工现场的具体状况选择合适的灌浆施工开始地段,在保证隧洞施工安全的前提下进行加固处理。
二、回填灌浆的施工准备
(一)灌浆用材料
灌浆使用的材料可以使用普通的水泥或是掺杂一定的粉煤灰。采用普通水泥材料灌浆可以选用标号425的硅酸盐水泥,用5-40摄氏度的生活饮用水拌和。其中需要注意的有,水泥在储运期间应该注意防潮处理,并在使用之前根据厂家提供的合格样品监测成果判断是否符合工程灌浆标准。运到工地之后,施工单位要注意材料的生产日期,超出三个月的水泥材料不能进行拌和。另外,制浆期间要注意避免使用受潮发生结块的水泥材料,保证拌和过程中温度始终保持在零上。
全部采用水泥进行回填灌浆将会消耗较多成本,为了有效节约成本提高施工企业的经济效益,可以将火电厂发电过程中生产出的不必要的粉煤灰掺到水泥中,配置成水泥-粉煤灰浆液进行灌浆处理。实际施工之前,施工单位应该先在室内试验中选定最合适的掺杂比例,随后在进行现场浆液配置。
采用水泥-粉煤灰浆液进行回填灌浆可以有效加强浆体的强度和抗化学腐蚀能力,方便泵送,有效降低沁水率和沉降率,减少材料可能出现的收缩值,流动性更好,方便施工,并减少施工采用的设备的磨损量。
(二)灌浆用设备
配制浆液要采用专用的浆液拌和机,根据实际要求选择合适转速的设备,其中,高转速要求可以选用ZJA-400型号的制浆机,低转速可以选用型号为JJS-1000的制浆机设备。灌浆是采用的设备要选定合适的排量和压力,保证机械设备中的泵可以提供稳定持续的排量,浆液流动正常,在泵和孔口的位置要设置压力显示器,实时显示压力。选用的灌浆塞必须具备较好的耐压能力和膨胀性,保证在灌浆压力下能够密封灌浆段,同时要方便进行安装和更换。
(三)制备浆液
采用普通水泥配制浆液时要定下合适的密度和温度等相应的参数,并记录下来,加入各项材料之后就可以进行均匀的搅拌。普通的搅拌机搅拌时间要在3分钟以上,采用高速搅拌机也得保证在30秒以上,同时在使用过程中要在4小时以内完成。
配置水泥-粉煤灰浆液时则要先将粉煤灰注入到水中,进行人工搅拌,直到粉煤灰中的结块松散开来以后,形成了浆液,分布均匀后才能投入水泥。投入水泥的过程中,要注意边倒入水泥边搅拌,保证较低的速度,尽量令水泥能够均匀的分散到浆液中,最后达到每个粉煤灰颗粒的表面上都覆盖着均匀的水泥胶,加速进行水化。最好使用低速搅拌机,连续均匀地搅拌。水泥-粉煤灰讲题的养护时间会影响到浆体的强度,养护后能明显提升浆体强度。
三、回填灌浆的施工工艺流程
进行隧洞回填灌浆时的主要工序包括下列几项:根据设计图纸实地预埋孔位、钻孔、安装好灌浆管、制备浆液并调整浆液配比、开启灌浆机、灌浆、灌浆结束关闭阀门和灌浆机、取出灌浆管、封孔并进行抹平处理。
(一)实地测量放线
在隧洞衬砌混凝土完成70%以后,就要马上进行导线测量,以50m为间断布点,并在3-5个点之间布设一个基本点。施工用的导线选用边长为50m的导线,采用全站仪测角。施工导线的主要作用就是为灌浆孔的孔位放样提供帮助。
(二)钻孔
灌浆用的孔位应该按照实际灌浆的顺序进行钻进,钻进过程中采用手提式的水钻施工,辅以清水钻进。实际钻孔的位置和设计图纸之间的偏差不能超过10cm以上,孔深要至少达到10cm,并在孔位附近记录下该处混凝土的厚度以及空腔的尺寸。钻孔完毕,要及时进行冲孔处理,水压要参考实际灌浆的80%,最小不能低于1MPa,直到有清水返回以后,冲孔完毕。
(三)灌浆
钻孔完成以后,开始灌浆,要严格遵照监理人员的指令分段进行。灌浆过程中,同一排统一序列的钻孔要一起灌浆,按照從小到大的灌浆压力进行灌浆,压力固定在0.3-0.5MPa之间,当注浆量不到1L/min以后,继续灌浆10min,随后结束灌浆。另外,若是回填灌浆的过程中出现问题导致灌浆出现了中断,应该尽量早些恢复,若是超出半个小时以上,则要重新进行清洗,直到原孔深恢复之后才能继续灌浆,若是出现了不吸浆的问题,要在就近的位置重新钻孔,继续灌浆。
(四)封孔
灌浆完成以后,要进行钻孔检查,确定没有质量问题后要进行封孔处理。封孔之前,应该再次清洗钻孔孔,将积水排出,随后用水泥砂浆将钻孔封起来,并密实压抹平整。
四、回填灌浆施工中的应急处理和质量控制
(一)应急处理
在回填灌浆的过程中,经常会出现一些冒浆或漏浆的问题,这时工作人员要马上查出具体原因,并及时处理,可以采用限流、降压、间歇、限量等灌浆方法。若是发生串浆问题,要参照实际状况进行处理,若是灌浆可以继续操作,那么就可以继续灌浆;若是不能继续,则应先将发生串浆的孔位堵住,直到另一个灌浆孔完成灌浆后,才能打开之前的孔位,继续灌浆。若是灌浆过程中需要注入大量的浆液,可以灌注水泥砂浆,但是砂子的颗粒直径要控制在1.5mm以下,不能超过水泥重量的两倍以上。
(二)质量控制
灌浆过程中的质量控制主要表现在下列方面:标定孔位的测量阶段,工作人员可以采用钢尺结合孔序喷漆定点,并标记出来;控制孔深,钻孔过程中要参考地层岩石的具体情况选定合适的钻进速度和孔深,以及合适的设备工具;控制灌浆,灌浆之前要检查管路是否连接完好,压力是否稳定,孔口是否密实,浆液是否达成设计标准;浆液质量,拌和浆液要选定合适的配比,保证均匀搅拌,并在灌浆中实时监测。
结语:
在隧洞挖掘中采用回填灌浆技术进行加固处理以后,能够有效避免工程中的安全事故发生,适合进一步研究探讨,并推广使用。
参考文献:
[1]宋国华.回填灌浆在张峰水库隧洞工程中的应用[J].山西水利科技,2013(02):66-67.
[2]钟维昭,陈阳.水泥-粉煤灰浆液试验及其在隧洞回填灌浆中的应用[J].建井技术,2003(06):18-22.
[3]刘华,王勇,杜林,黄芬.水泥-粉煤灰浆液在水电站隧洞灌浆中的应用[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2012(04):76-79.
[4]陈晓东.钢纤维喷射混凝土在隧洞加固处理中的应用[J].建筑技术,2003(06):440-441.