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【摘要】随着社会经济的发展,水利水电事业不断地发展起来,加强水利水电施工中的高压喷射灌浆施工管理是很有必要的,本文就对次进行了探析。
【关键词】水利工程施工高压喷射灌浆技术
中图分类号: TV文献标识码:A 文章编号:
高压喷射灌浆是一项最早源于日本的先进的防渗漏技术,具有成本低、施工速度快、固结体强度大、可靠性高等特点。该技术大大提高了水利工程建筑的防渗抗灾能力,减轻了防洪胀力,在地下和基础工程防渗加固工程中的应用相当广泛。由于在土木工程中领域的广泛应用,在施工中,我们一定要仔细把握工程的要点和难点,在实践中不断深入研究,以提升高压喷射灌浆技术的工艺水平与质量。以保证工程的进度和整体质量。
通过各孔凝结体的连接,形成板式或墙式的结构,不仅可以提高基础的承载力,而且成为一种有效的防渗体。由于高压喷射灌浆具有对地层条件适用性广、浆液可控性好、施工简单等优点,近年来在国内外都得到了广泛应用。我国已运用该技术处理了近百项防渗工程,所构筑的防渗板墙约百万平方米,在大颗粒地层、动水、淤泥地层和堆石堤(坝)等场合,应用高压喷射灌浆技术具有显著的技术经济效益。
高压喷射灌浆原理是借助于高压射流冲击、破坏被灌地层结构,同时灌入水泥浆或混合浆,使浆液与被灌地层颗粒掺混,形成符合设计要求的凝结体,借以达到加固地基和防渗的目的。
高压喷射灌浆技术的优势:1、适用范围广。高压喷射灌浆技术可以广泛应用于工程前,工程中和工程后。2、施工简便。在施工时只需要在土层中钻一个孔径为50mm 或 300mm 的小孔,便可在土中喷射形成 0.4~4.0m 的固结体,施工上非常简便。3、固结体形状可以控制。在喷射过程中,通过调整旋喷速度和提升速度,增减喷射压力,可以更换不同孔径喷嘴改变流量,依照工程的需要控制固体的形状。4、原料广阔、成本低廉。喷射的浆液主要原料是水泥,很少使用到化学材料,有时候为了节约水泥用量,还可以在加入一定数量的粉煤灰,大大降低了注浆材料的成本。5、设备简单、方便管理。高压喷射灌浆全套设备结构具有紧凑、体积小、机动性强、占地少的特征,可以在狭窄和低矮的现场施工,而且施工管理简便:在单管、二重管、三重管喷射过程中,通过对喷射的压力、吸浆量和冒浆情况的量测,可以了解其效果和存在的问题,以便及时调整喷射参数或改变工艺,保重固结质量。在多重喷射时,更可以从屏幕上了解空间形状和尺寸后再以浆材填充之,施工管理十分方便。
高压喷射灌浆施工技术的特点:高喷灌浆有摆喷、旋喷及混合喷等多种施工工艺。根据施工条件和土质情况还可以采用微型摆喷,这种布子L型式的特点是板墙体连接可靠而且厚度大,摆角15°。因在喷射过程中容易发生串孔现象,影响邻孔的板墙体形成,所以高压喷射采用隔孔喷射,即单号孔喷射的灌浆初凝后的第二天喷双号孔。高压喷射注浆法可以穿透施工完毕的路基、结构物等,对其基础进行加固处理时,占用地上水利工程施工工作面小,不用对基础上面的结构进行破开处理,具有很大的灵活性和可操作性。相对于水利工程深层搅拌法,此法能适应不同地质情况,特别是对含水率较低的软弱地基的处理效果要比深层搅拌法要好。在水利工程施工中采用高压喷射注浆法时要考虑到它的扰动作用,并要有稳妥的施工方案及预防措施方可使用此工法进行施工,以免危及水利结构的安全。
高压喷射灌浆的施工工艺和要点分析:造孔过程中做好充填堵漏,使孔内泥浆正常循环,返出孔外,直至终孔。跟管钻进,边钻进边跟入套管,直至终孔。钻进时注意保证钻机垂直,偏斜率≤1%。施工中应该注意,当孔深达到设计深度时,提取岩芯,经检验认可后终孔。终孔后要测斜验收,合格后搬迁孔位。
泥漿固壁的钻孔可以将喷射杆直接下入孔内,直至孔底。跟管钻进的钻孔,有两种情况:拔管前在套管内注入密度大的塑性泥浆,注满后起拔套管,边起拔边注入,使浆面长期保持与孔口齐平,直至套管全部拔出,而后再将喷射杆下入孔内直至孔底。也可先在套管内下入管壁均匀的PVC管,直到套管底部,起护壁作用,而后将套管全部拔出,再将喷射杆下入到管底部。施工中所用技术参数因使用高喷的方法不同而不同。所用的灌浆压力不同,提升速度也有所差异。
确定提升速度应注意以下问题:地层问题,在砂层中提升速度可稍快,砂卵石层中应放慢些,含有大粒径块石或块石比较集中的地层应更慢。分序问题,先序孔提升速度可稍慢,后序孔相对来讲可稍快。施工中发现孔内返浆量减少时宜放慢提升速度。需对进浆量进行严格控制。在制浆过程中要严格控制水泥用量、保证浆液浓度,同样严格对进水量严格控制,方可保证进浆量。
施工过程中的质量控制:墙体位置的确定。依照设计要求,布设防渗刺墙,子距L一般为2.0m,有效半径达 1.8m,摆角一般为 15° (与钢盘堤接触处喷射摆角增大为 26°左右)。提升速度一般为 10cm/min。喷嘴型号为 2mm,气嘴7mm,水压为29.4~34.3MPa,空气压735kPa。
测压管的要求:管口为2 英寸的PVC管,管底1.1m 高为透水部分,外用400g/m2土工布包裹,管子四周用黄沙做漏层。
材料的选取。对施工中中使用的材料质量进行控制,主要是控制水泥质量。需复试的材料经监理人员现场见证取样后送专门检测部门进行复试,当需要在水泥浆液中掺入外加剂时,要通过试验确定合适掺量。钻孔的冲洗。钻孔经检验合格后,进行孔内和缝面冲洗。采用风、水轮换进行,冲洗时孔口敞开,将风(水) 管插入孔底,风(水) 反复冲洗,直至回清水后即可结束。压水(气) 检查。压水检查在裂缝缝口材料达到一定强度后进行。采用单孔压水(气),逐孔检查,并详细记录各孔的外漏情况和漏水率大小。吹干钻孔、缝面。灌浆前,用压缩空气将孔内、缝内的积水吹挤干净。灌浆。为防止在灌浆压力作用下,裂缝两侧混凝土产生有害的应力和变形,在灌浆施工中应布置仪器对裂缝进行观测。灌浆应按由深到浅、由下至上、由一侧向另一侧的顺序依次进行。灌浆结束标准为单孔吸浆率趋于零,再继续灌注半个小时左右结束。同时建议实行分序喷射工艺,以减少施工对桩基产生的不利影响,还可防止因窜孔而破坏已喷射注浆的固结体。
高压喷射灌浆的施工程序主要有;造孔、下喷射管、喷射提升(旋转或摆动)、最后成桩或墙。
造孔。在软弱透水的地层进行造孔,应采用泥浆固壁或跟管(套管法)的方法确保成孔。造孔机具有回转式钻机、冲击式钻机等。
下喷射管。用泥浆固壁的钻孔,可以将喷射管直接下入孔内,直到孔底。
喷射灌浆。根据设计的喷射方法与技术要求,将水、气、浆送人喷射管,喷射 1~3min。
施工中的注意事项:1、水利工程钻孔难度大。水利工程的施工地层是有大量块石,地下水、地表水丰富,钻孔难度大,经常出现场孔、卡钻以及掉钻头现象。在施工中要及时采用,采取及时抽排地表水,遇到块石及时更换潜孔钻、下护壁管防止塌孔等措施。
2、注意天气变化。在水利工程施工中,酷暑和暴雨对施工过程都有很大影响,所以要注意天气变化,做好防水工作。
结语:综上所述,高压喷射灌浆法是利用钻机造孔,然后将带有特制合金喷嘴的灌浆管下到地层预定位置,以高压把浆液或水、气高速喷射到周围地层,对地层介质产生冲切、搅拌和挤压等作用,同时被浆渡置换、充填和混合,待浆液凝固后,就在地层中形成一定形状的凝结体。所以在施工中应该把握该技术应用的难点和要点,做好全过程控制,保证水利工程的整体质量。
参考文献:
[1]魏新江.浅析水利工程施工中高压喷射灌浆技术的应用[J].经营者管理,2010,23.
[2]袁成林.对高压喷射灌浆技术在水利工程基础加固中的应用 [J]. 黑龙江科技信息,2010,27.
[3]李彩红.水利工程防渗处理施工技术应用的探析[J].河南水利与南水北调,2010,8.
【关键词】水利工程施工高压喷射灌浆技术
中图分类号: TV文献标识码:A 文章编号:
高压喷射灌浆是一项最早源于日本的先进的防渗漏技术,具有成本低、施工速度快、固结体强度大、可靠性高等特点。该技术大大提高了水利工程建筑的防渗抗灾能力,减轻了防洪胀力,在地下和基础工程防渗加固工程中的应用相当广泛。由于在土木工程中领域的广泛应用,在施工中,我们一定要仔细把握工程的要点和难点,在实践中不断深入研究,以提升高压喷射灌浆技术的工艺水平与质量。以保证工程的进度和整体质量。
通过各孔凝结体的连接,形成板式或墙式的结构,不仅可以提高基础的承载力,而且成为一种有效的防渗体。由于高压喷射灌浆具有对地层条件适用性广、浆液可控性好、施工简单等优点,近年来在国内外都得到了广泛应用。我国已运用该技术处理了近百项防渗工程,所构筑的防渗板墙约百万平方米,在大颗粒地层、动水、淤泥地层和堆石堤(坝)等场合,应用高压喷射灌浆技术具有显著的技术经济效益。
高压喷射灌浆原理是借助于高压射流冲击、破坏被灌地层结构,同时灌入水泥浆或混合浆,使浆液与被灌地层颗粒掺混,形成符合设计要求的凝结体,借以达到加固地基和防渗的目的。
高压喷射灌浆技术的优势:1、适用范围广。高压喷射灌浆技术可以广泛应用于工程前,工程中和工程后。2、施工简便。在施工时只需要在土层中钻一个孔径为50mm 或 300mm 的小孔,便可在土中喷射形成 0.4~4.0m 的固结体,施工上非常简便。3、固结体形状可以控制。在喷射过程中,通过调整旋喷速度和提升速度,增减喷射压力,可以更换不同孔径喷嘴改变流量,依照工程的需要控制固体的形状。4、原料广阔、成本低廉。喷射的浆液主要原料是水泥,很少使用到化学材料,有时候为了节约水泥用量,还可以在加入一定数量的粉煤灰,大大降低了注浆材料的成本。5、设备简单、方便管理。高压喷射灌浆全套设备结构具有紧凑、体积小、机动性强、占地少的特征,可以在狭窄和低矮的现场施工,而且施工管理简便:在单管、二重管、三重管喷射过程中,通过对喷射的压力、吸浆量和冒浆情况的量测,可以了解其效果和存在的问题,以便及时调整喷射参数或改变工艺,保重固结质量。在多重喷射时,更可以从屏幕上了解空间形状和尺寸后再以浆材填充之,施工管理十分方便。
高压喷射灌浆施工技术的特点:高喷灌浆有摆喷、旋喷及混合喷等多种施工工艺。根据施工条件和土质情况还可以采用微型摆喷,这种布子L型式的特点是板墙体连接可靠而且厚度大,摆角15°。因在喷射过程中容易发生串孔现象,影响邻孔的板墙体形成,所以高压喷射采用隔孔喷射,即单号孔喷射的灌浆初凝后的第二天喷双号孔。高压喷射注浆法可以穿透施工完毕的路基、结构物等,对其基础进行加固处理时,占用地上水利工程施工工作面小,不用对基础上面的结构进行破开处理,具有很大的灵活性和可操作性。相对于水利工程深层搅拌法,此法能适应不同地质情况,特别是对含水率较低的软弱地基的处理效果要比深层搅拌法要好。在水利工程施工中采用高压喷射注浆法时要考虑到它的扰动作用,并要有稳妥的施工方案及预防措施方可使用此工法进行施工,以免危及水利结构的安全。
高压喷射灌浆的施工工艺和要点分析:造孔过程中做好充填堵漏,使孔内泥浆正常循环,返出孔外,直至终孔。跟管钻进,边钻进边跟入套管,直至终孔。钻进时注意保证钻机垂直,偏斜率≤1%。施工中应该注意,当孔深达到设计深度时,提取岩芯,经检验认可后终孔。终孔后要测斜验收,合格后搬迁孔位。
泥漿固壁的钻孔可以将喷射杆直接下入孔内,直至孔底。跟管钻进的钻孔,有两种情况:拔管前在套管内注入密度大的塑性泥浆,注满后起拔套管,边起拔边注入,使浆面长期保持与孔口齐平,直至套管全部拔出,而后再将喷射杆下入孔内直至孔底。也可先在套管内下入管壁均匀的PVC管,直到套管底部,起护壁作用,而后将套管全部拔出,再将喷射杆下入到管底部。施工中所用技术参数因使用高喷的方法不同而不同。所用的灌浆压力不同,提升速度也有所差异。
确定提升速度应注意以下问题:地层问题,在砂层中提升速度可稍快,砂卵石层中应放慢些,含有大粒径块石或块石比较集中的地层应更慢。分序问题,先序孔提升速度可稍慢,后序孔相对来讲可稍快。施工中发现孔内返浆量减少时宜放慢提升速度。需对进浆量进行严格控制。在制浆过程中要严格控制水泥用量、保证浆液浓度,同样严格对进水量严格控制,方可保证进浆量。
施工过程中的质量控制:墙体位置的确定。依照设计要求,布设防渗刺墙,子距L一般为2.0m,有效半径达 1.8m,摆角一般为 15° (与钢盘堤接触处喷射摆角增大为 26°左右)。提升速度一般为 10cm/min。喷嘴型号为 2mm,气嘴7mm,水压为29.4~34.3MPa,空气压735kPa。
测压管的要求:管口为2 英寸的PVC管,管底1.1m 高为透水部分,外用400g/m2土工布包裹,管子四周用黄沙做漏层。
材料的选取。对施工中中使用的材料质量进行控制,主要是控制水泥质量。需复试的材料经监理人员现场见证取样后送专门检测部门进行复试,当需要在水泥浆液中掺入外加剂时,要通过试验确定合适掺量。钻孔的冲洗。钻孔经检验合格后,进行孔内和缝面冲洗。采用风、水轮换进行,冲洗时孔口敞开,将风(水) 管插入孔底,风(水) 反复冲洗,直至回清水后即可结束。压水(气) 检查。压水检查在裂缝缝口材料达到一定强度后进行。采用单孔压水(气),逐孔检查,并详细记录各孔的外漏情况和漏水率大小。吹干钻孔、缝面。灌浆前,用压缩空气将孔内、缝内的积水吹挤干净。灌浆。为防止在灌浆压力作用下,裂缝两侧混凝土产生有害的应力和变形,在灌浆施工中应布置仪器对裂缝进行观测。灌浆应按由深到浅、由下至上、由一侧向另一侧的顺序依次进行。灌浆结束标准为单孔吸浆率趋于零,再继续灌注半个小时左右结束。同时建议实行分序喷射工艺,以减少施工对桩基产生的不利影响,还可防止因窜孔而破坏已喷射注浆的固结体。
高压喷射灌浆的施工程序主要有;造孔、下喷射管、喷射提升(旋转或摆动)、最后成桩或墙。
造孔。在软弱透水的地层进行造孔,应采用泥浆固壁或跟管(套管法)的方法确保成孔。造孔机具有回转式钻机、冲击式钻机等。
下喷射管。用泥浆固壁的钻孔,可以将喷射管直接下入孔内,直到孔底。
喷射灌浆。根据设计的喷射方法与技术要求,将水、气、浆送人喷射管,喷射 1~3min。
施工中的注意事项:1、水利工程钻孔难度大。水利工程的施工地层是有大量块石,地下水、地表水丰富,钻孔难度大,经常出现场孔、卡钻以及掉钻头现象。在施工中要及时采用,采取及时抽排地表水,遇到块石及时更换潜孔钻、下护壁管防止塌孔等措施。
2、注意天气变化。在水利工程施工中,酷暑和暴雨对施工过程都有很大影响,所以要注意天气变化,做好防水工作。
结语:综上所述,高压喷射灌浆法是利用钻机造孔,然后将带有特制合金喷嘴的灌浆管下到地层预定位置,以高压把浆液或水、气高速喷射到周围地层,对地层介质产生冲切、搅拌和挤压等作用,同时被浆渡置换、充填和混合,待浆液凝固后,就在地层中形成一定形状的凝结体。所以在施工中应该把握该技术应用的难点和要点,做好全过程控制,保证水利工程的整体质量。
参考文献:
[1]魏新江.浅析水利工程施工中高压喷射灌浆技术的应用[J].经营者管理,2010,23.
[2]袁成林.对高压喷射灌浆技术在水利工程基础加固中的应用 [J]. 黑龙江科技信息,2010,27.
[3]李彩红.水利工程防渗处理施工技术应用的探析[J].河南水利与南水北调,2010,8.