化学灌浆论文范文

化学灌浆论文范文（精选10篇）

化学灌浆论文 第1篇

1 绿色化学灌浆技术实施成果和主要化学浆材环境友好水平分析

1.1 绿色化学灌浆技术要点

在《绿色化学灌浆技术研究》一文中, 蒋硕忠先生提出了绿色化学灌浆的五点含义和六个方面的要求, 主要包括浆液无公害、施工无污染、浆液完全固化、固化物耐久性好、对环境友好、提升职业道德等[1]。

绿色化学灌浆的实施应尊重如下四项基本原则:

第一, 能用水泥浆材解决工程防渗加固问题的绝不使用化学灌浆材料;

第二, 在满足工程防水和基础加固设计基本要求的前提下, 选用化学灌浆材料应首选无公害的水玻璃浆材;

第三, 选用其他化学灌浆材料应选用无公害产品, 并注意不要任意扩大应用范围及用量;

第四, 对含致癌有毒化合物的化学灌浆材料建议不用, 若要使用应慎用, 并尽快研究寻找替代用品。

1.2 绿色化学灌浆技术的影响

自绿色化学灌浆技术概念提出10年以来, 原有的大溶剂、高挥发、低成本材料设计理念被打破, 新型材料通过采用预聚、拮抗剂、新型固化体系, 减少或不使用高挥发溶剂等措施, 材料的技术指标、耐久性和环保性能均得到大幅提升, 使这一阶段成为化学灌浆史上发展最快、成果最丰硕的时期。

1.3 化学灌浆材料环境友好水平分析

从材料本身角度看, 四大类化学灌浆材料的环保性能大致呈现出如下特点:

1) 水玻璃和硅溶胶

水玻璃是公认的环保性较好化学浆材, 但它的某些成分也还是值得注意的。特别是耐久性较好的酸性水玻璃, 其中的硫酸兼具高腐蚀和易致毒特征, 对环境也有较大影响。新型硅溶胶材料则较好地解决了这个难题, 环境友好水平有了进一步提升。

2) 丙烯酸盐

通过采用丙烯酸镁-丙烯酸钙拮抗体系以及去掉甲撑双丙烯酰胺后, 丙烯酸盐浆液已可做到低毒至实际无毒。但从单一成分上分析, 它还做不到环境友好。

3) 聚氨酯

国内某些聚氨酯灌浆产品溶剂含量过高、耐久性较差、环保性不好, 对聚氨酯材料声誉造成了不好的影响, 目前仍未恢复。从国际上看, 聚氨酯已可做到实际无毒, 但受其固化机理影响, 不能保证每种成分都是环境友好。

4) 环氧

目前, 国内主要环氧浆材均已做到实际无毒级别, 但还不能保证每种成分都无毒无害。即使是环保性能较好的De neef公司的DENEPOX 40, 其A液中的双酚A、双酚F, B液组分中的异佛尔酮二胺、DMP30等均为低毒材料, 并非完全绿色环保。

由上可见, 如果单纯从材料角度分析, 水玻璃类, 特别是其升级版硅溶胶的环保性能最为优异, 如果固化剂也采用环保系列, 则可认为它是环境友好的绿色化学灌浆材料。丙烯酸盐、聚氨酯和环氧浆材可能含有少量低毒成分, 但均可做到实际无毒级别, 在运用得当的情况下对环境的影响处于可控状态。

2 化学灌浆的环保目标

从系统的角度看, 化学灌浆的环保目标应以灌前和灌后的地下水环境状况变化为依据进行评估, 以“局部加固、严控扩散, 全程环保、水质不变”为基本原则, 包括以下几个方面:

第一, 局部加固:受灌部位的防渗堵漏或补强加固达到设计指标, 保证在设计年限内的工程整体的安全、稳定运行, 不要过分提高标准;

第二, 严控扩散:受灌部位以外, 浆液的扩散和影响范围应当适度, 使受灌区域外围地下水仍有一定的自由流动空间, 原有地下水的径流状态尽量保持, 尤其要注意的是不能彻底封死, 否则可能会产生意料不到的负面后果和问题, 且很难挽回;

第三, 全程环保:设计和施工中应将环保因素纳入其中, 采用环保性好的浆材, 使用密闭性设备, 以控制性灌浆工艺进行灌注, 保证全程环保;

第四, 水质不变:灌浆结束后及运行期间, 地下水的水质不因化学灌浆原因发生明显改变。

3 化学灌浆环保体系的两个要点

为达成上述目标, 应当从系统化的角度看待化学灌浆, 并建立化学灌浆环保体系。

简单来说, 化学灌浆环保体系可以归结为一句话:“用尽可能少的环保浆材解决工程问题”。要点有两个, 一是少灌浆, 即进行控制性灌浆, 二是灌好浆, 即采用环保型材料, 用环保型工艺进行灌注。

众所周知, 与水泥基灌浆材料相比, 化学灌浆材料的环保性能具有内在缺陷, 且因化学工业技术发展水平的制约, 在可预见的将来难以彻底解决, 因此, 如何在保证工程效果的前提下进行控制性灌浆, 尽量减少浆材用量, 控制扩散范围, 减少对受灌区外地下水渗流场的影响, 是更为迫切和现实的问题。

4 化学灌浆环保体系的要素之一:控制性灌浆

化学灌浆材料是真溶液, 但其灌注过程仍然是可控的。实际上, 提高化学灌浆的可控性, 减少浆材用量, 兼具“技术可靠、经济可行、进度可控、环境可保”四个方面的特征, 是化学灌浆行业发展的不二选择。

作为典型的渗透性灌浆, 化学灌浆可以用裂隙群的梯次均化和填充理论来获得简要解释。概括地说, 浆液首先填充较大裂隙, 当其填充到与中等裂隙相当时, 整个受灌体已均化为中等裂隙而不存在大裂隙, 因此中等裂隙开始充填, 一直到小裂隙和微细裂隙。因此, 从环保的角度看, 大裂隙尽管条数很少, 但其很容易发生流窜过远问题, 需要重点防范。为此, 可以采取如下的两次封闭措施:

1) 外围封闭, 提前均化

对于地基与基础处理工程而言, 外围封闭指的就是水泥灌浆所形成的帷幕。它的标准一般是3 Lu。该帷幕的作用有两个, 一是在化学灌浆前已经进行了均化, 大中小裂隙基本消失, 整个受灌体处于均化后的微细裂隙状态, 利于化学浆液的均匀填充和固化;第二, 当帷幕透水率达到3 Lu以下时, 受灌地层中的地下水的流速已经很小, 极大地降低了浆液随地下水流远窜的可能性, 可以从根本上提高工程的环保效益。因此, 必须做好水泥灌浆。如果必要, 可以考虑采取磨细水泥甚至快凝型化学浆形成加强型封闭。

长江科学院在向家坝水电站右岸二期基坑257平台挠曲核部破碎带水泥化学灌浆试验中, 采取了湿磨细水泥-改性环氧复合灌浆的措施, 以加强外围封闭[2]。灌后检查结果表明, 环氧浆材对微细裂隙结构风化疏松V类岩体充填和浸润效果较好, 不良地质体灌后透水率、疲劳压水指标均满足设计要求, 声波值改善明显, 总体效果较好。同时, 极少数孔段化学灌浆材料单耗偏大, 而灌后整体取芯率较低, 碎屑中可以闻到浆液的味道, 但没有固结, 分析认为关键在于试区较小, 外围封闭效果较差所致。由此可见, 加强外围封闭, 对灌浆质量和保护环境都有决定性意义。

对于混凝土结构裂缝等结构性缺陷而言, 问题要复杂一些。一旦发生内部渗水, 就说明结构内外的地下水已经贯通。此时, 应首先考虑在结构外侧灌注水泥浆或其他快凝型化学浆进行外围封闭, 而后再进行二次灌浆以修复结构, 既保证工程质量, 又利于环保效果。

2) 突变体系, 二次封闭

工程实践表明, 水泥灌浆帷幕和裂缝外围封闭并不能完全杜绝浆液远窜, 此时, 采用突变性化学浆液, 可以保证浆液在一定范围内扩散, 而后就地胶凝, 形成第二道封闭, 提高了灌浆效果。

从材料上看, 水玻璃 (硅溶胶) 、聚氨酯、丙烯酸盐均具有较强突变性, 笔者发明的高渗透突变型环氧浆也在工程中得以应用, 在相当程度上缓解了环氧浆远窜的老大难问题, 以较小的注入量取得了良好效果[3]。5化学灌浆环保体系要素之二:环保型浆材和环保型工艺

5.1 环保型浆材的基本要求和措施

从总体角度看, 环保型浆材至少应当满足以下四个方面的要求:

1) 完全固化

在工程实际环境中能够完全固化, 将游离单体或浆液组分单独流失污染减至最低或完全消除。

日本福冈污染事件的原因正是没有完全固化, 导致单体污染。因此, 应注意灌浆过程中材料的扩散机制, 特别是在地下水环境下的扩散机制, 分析材料发生离析的原因, 在什么样的边界条件下不再凝固而变成单体状态, 发生污染。为此, 应根据水质、水温、流速等的变化, 对不同地下水环境下化学灌浆材料的固化过程进行分析研讨, 获得一手资料, 而后再分析决定。在此基础上, 制定相关措施, 并做到以下几点:

第一, 进行外围封闭和突变所形成的二次封闭, 降低地下水流速, 使其基本保持在静止状态;

第二, 进行现场材料和工艺试验, 提前调整浆液配比, 减少稀释剂等有机小分子的含量, 使浆液对地下水的稀释有一定的耐受力;

第三, 针对试验中出现的问题, 有针对性地做好预案。

2) 固化物耐久性

主要要求是固化物在工程运行期间不挥发、不分解, 稳定性好、耐久性好;主要做法是减少不参与反应的小分子溶剂含量。

3) 材料的毒性和可挥发有机物含量

材料至少应达到实际无毒水平, 即LD50值5 000 mg/kg以上;材料的可挥发有机物含量即VOC值应降至安全水平。所谓安全水平, 系指材料中的小分子溶剂和主剂的含量较小, 浆液的燃点和闪点较高, 挥发量很小, 不对施工人员的健康造成危害。

5.2 环保型工艺的基本要求

环保型灌浆工艺主要包括全系统密闭和废弃物无害化处理两个方面。

全系统密闭, 是指在化学灌浆实施过程中尽可能地把浆液控制在一个密闭的系统内, 减少挥发和渗漏, 以保证人员安全, 减少施工过程对环境的影响。它包括两个方面, 一是从制浆到灌浆的设备和管路系统进行封闭, 二是对可能漏浆部位提前加强或及时处理, 避免浆液进入水体中。

废弃物无害化处理是指灌浆过程中因清洗、暴聚、漏浆等原因产生的废液或废渣应及时集中收集, 并使其固化或采取其他无害化处理措施, 避免其进入地下水体中。

6 化学灌浆环保体系的运行机制

化学灌浆环保体系有赖于相关各方的共同努力和协作。当前比较突出的问题是业主、设计对化学灌浆了解较少, 信任度较低, 在环保方面尤其如此。笔者认为最重要的是有问题不能掖着藏着, 实际问题和控制措施要告诉业主和设计, 明明白白实施, 以扎扎实实的成果说话, 只有这样, 才能树立行业整体形象。

7 小结

1) 自绿色化学灌浆技术提出以来, 化学浆材的环保性能大幅提升, 主要化学浆材均可达到实际无毒级 (LD50>5 000 mg/kg) , 但部分单体或成分仍属低毒级, 部分材料的可挥发有机物含量偏高, 对质量和环保都造成了负面影响。因此, 在绿色化学灌浆的基础上, 构建化学灌浆环保体系具有重要意义。

2) 化学灌浆环保体系构建应遵循“局部加固、严控扩散, 全程环保、水质不变”的总体目标, 力争用尽可能少的环保浆材和工艺解决工程问题。

3) 化学灌浆环保体系由两个要素构成, 一是控制性灌浆, 二是环保型浆材和环保型工艺。外围封闭和突变型浆液的运用是控制性灌浆的核心要素, 能完全固化、固化物耐久性好、可挥发有机物含量低是环保型浆材的三个基本要求, 全系统密闭和废弃物无害化处理是环保型灌浆工艺的两个要点。

4) 化学灌浆环保体系有赖于相关各方的共同努力和协作。应当把化学灌浆在性能和环保方面的局限性和可能出现的问题如实告知业主和设计, 建立信任, 促进行业整体进步。

参考文献

[1]蒋硕忠.绿色化学灌浆技术研究[C]//绿色灌浆技术.武汉:长江出版社, 2006.

[2]魏涛.向家坝水电站挠曲核部破碎带水泥化学复合灌浆试验成果研究剖析[C]//复杂地基化学灌浆技术.北京:中国电力出版社, 2012.

化学灌浆施工时应注意些什么？ 第2篇

一、输浆管(金属管或塑料管)必须有足够的强度，装拆方便，

二、所有施工人员必须穿戴必要的劳动保护用品。

三、在进行灌浆时，操作泵的人员应时刻注意两种浆液(双液灌浆)的进浆量使之保持相等;同时观察压力变压，一般压力升高可能由于浆液凝固、管路堵塞、或由于浆液逐渐充填裂缝，此时应立即停止灌浆。压力稳定上升，但仍在预定压力之内，此时是正常的，有时出现压力下降情况，这可能是由于孔隙被冲开，浆液大量进入裂缝深部所致，此时可以持续灌浆，

随着大量浆液进入裂缝，压力会逐渐上升并稳定。压力降低的另一个原因是由于封缝或管路接头漏浆造成的，则需及时停止灌浆，进行处理。有时由于泵压力增大，将浆液压入裂缝深处，使大量浆液流失，这时可调节浆液配合比，使之缩短凝结时间，或采用间歇灌浆的方法来减少浆液损失。

四、双液灌浆所用的设备、管路和料桶必须分别标明，不得相互混用。

五、灌浆前应准备水泥、水玻璃等快速堵漏材料，以便及时处理漏浆跑浆等情况。

六、每次灌浆结束后，必须及时清洗所有设备和管路，特别是环氧树脂与聚氨酯灌浆结束时，必须立即清洗。

化学灌浆论文 第3篇

关键词：化学灌浆控　制施　工检测

隧道渗水隧道病害是目前最常见的疾病的形式，其潜在的危害是十分严重，如不及时防治，常可导致其他灾害，因此，隧道工程隧道防水堵漏更多。灌浆技术的发展普及世界各地，化学浆材的改良，灌浆技术得以发展。在各大灾害中，隧道渗水漏水是最为普遍的情况，其存在的危害的严重性可想而知，所以必需根治。化学灌浆技术在中国起步较晚，在八十年代中期，曾有过推广应用的季节。但是，由于施工设备，材料的限制，不具有普遍性。近年来，随着中国经济的快速发展，国外工程机械设备已大量进入中国，并降低成本的幅度。灌浆材料，品种多，产量显着增加，高压化学灌浆技术的快速发展。特别是在大型水利水电工程，许多单位开展的大量化学注浆材料和注浆工艺的研究和测试，并取得很大的成功经验和富有成果的科技成果。隧道中，各种地质条件的不同岩石应力，水压和隧道变形和其他因素不同程度地受到环境的复杂度，是不相同的程度，所以，导致水渗漏严重，因为隧道是非常复杂的。

一、工程概况

在我国建宁、白关隧道是320国道线。建宁隧道的长度275米，净宽度11米，净高6.5米，是一个半圆拱。衬砌钢筋混凝土衬砌厚度为60cm的每个墙2m左右。地质数据显示，该隧道是丰富的地下水补给区，隧道通过岩石裂隙。出于某种原因，水处理隧道施工效果不理想，造成严重泄漏，在刚刚完成了隧道。大部分建设泄漏部位关节。此外，关长隧道105米的白色，净宽11米，净高6.5米，是一个半圆拱。钢筋混凝土衬砌，厚度为60cm，内衬周围每一个3.5米施工缝的墙。该隧道也存在不同程度的泄漏疾病。

二、泄漏检查和分析

(1)经过现场地质调查，建宁，关闭隧道裂隙岩体的白色，且有压力，在区域地下水，地下水的补给，丰富，环境恶劣通过隧道。在泄漏现场认真看，部分施工缝渗漏的大部分。隧道渗漏水分析，主要是由于：建宁、白两条隧道关闭内置的不良地质条件，丰富的地下水补给区，地下水因重力流在周围的岩石，隧道衬砌和一定水压的防水层。由于本身的施工缝的施工质量是在地下水压力下的薄弱环节，入水隧道衬砌裂缝防水缺陷将逐步扩大，最后形成水通道，导致多种疾病的大量泄漏。

(2)目前在隧道衬砌的流动路径

隧道衬砌水通道，主要是由于施工方法不当和防水措施，形成的缺陷。尤其是一些更多的缺陷衬砌施工缝，主要是衬砌之间的新老混凝土的粘结能力，当隧道刚刚完成的是一个有严重渗漏水的施工缝。后来，虽经多次整顿，但仍然存在泄漏的疾病，更严重。这可能是用于密封材料和粘按性能差，混凝土或水设施已损坏。

(3)控制程序

根据业主的要求和实际情况，从学习其他滤水厂的成功经验，两条隧道漏水问题，采取以下措施改善：混凝土裂缝和渗漏水整治的泄漏点。通过“以块为主，由行为辅”的原则。泄漏少量泄漏点，以阻止泄漏管的主要组成部分奠定φ5－φ8灌浆，然后灌入化学灌浆材料FWZ块的顺序的底部。可以采取凿槽引排水措施，以应付大量的泄漏和泄漏附近的排水渠和填充部分泄漏或后仍然存在泄漏的风险网站。

三、施工工艺

高压化学灌浆堵漏施工应由受过专业培训的人员且有专业施工设备的施工队伍进行施工。

(一)清理：详细检查、分析渗漏情况，确定灌浆孔位置及间距。清理干净需要施工的域，检查渗漏部位，如裂缝宽度，长度，深度和泄漏等金额，以确定治疗方案，做好各项准备工作。

(二)钻孔：使用电锤等钻孔工具沿裂缝两侧进行钻孔，钻头直径与注浆嘴(止水针头)直径一致，钻孔角度宜45°，钻孔深度

结构厚度的2／3，钻孔必须穿过裂缝。但不得将结构打穿(壁后灌浆除外)钻孔与裂缝间距1／2结构厚度。钻孔间距20cm-30cm，缝纫(泄漏)两侧(或左右)3-4cm宽灰尘，表面除尘。

(三)埋嘴：在钻好的孔内安装灌浆嘴(又称之为止水针头)，并用专用内六角扳手拧紧，使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙，不漏水，应根据关节的大小和沿缝缝漏到20-50cm的间距安排填补了直接对泄漏的灌装喷嘴奠定了泄漏部位口。灌装嘴应对准裂缝(泄漏)，灌浆，以确保畅通。

(四)洗缝：用高压清洗机以6Mpa的压力向灌浆嘴内注入洁净水，观察出水点情况，并将缝内粉尘清洗干净。封闭，密封材料接头(泄漏左右)可能漏浆表面积。

(五)封缝：将洗缝时出现渗水的裂缝表面用水泥基防水材料(抗渗1号堵漏型)进行封闭处理，目的是在灌化学浆时不跑浆。根据从底部灌浆的顺序。注浆压力控制在0.2为0.5MPa。观察到的血浆量是恒定的，不再进浆灌浆口结束后保持5分钟，注浆嘴继续转移到其他灌浆，直到灌浆填补所有的嘴。

四，工程质量和效益

在施工过程中，业主严格执行监督施工单位的三级质量管理体系，每一个施工过程中严格的质量检验和质量保证的公司，采取了以下措施：组织责任性强，经验丰富的经理和人员负责施工的工程监理人员在施工过程中监督，对材料严格和及时抽样，检验方法，并严格按照技术规范施工，危险，按照发展与技术研讨会在施工过程中组织，及时研究处理方案。有针对性，避免盲目建设造成的损失；经验丰富的专业人才，以更好地在施工过程中的各个方面，使故障不能继续下一部分的建筑施工方面的安排。从进场施工之日起，我们始终以认真負责的态度，积极组织施工。

五，工程检测

(1)盖帽检查法

在埋好注浆管12 24h后，用胶管套盖在注浆管头上，再用铁丝捆扎，然后观察周边是否还有水渗漏，即可判定埋管和封缝质量。

(2)表观检查法

在灌完浆24h后，用肉眼或手触摸补灌混凝土结构的干爽情况，即可定性检查灌浆质量。天津地铁工程某段主体结构工后出现数道裂缝，宽度为0.2-0.4mm，长度为0.8 1.8m，多发生在结构侧墙，少量裂缝为贯穿裂缝，且已出现了不同程度的渗漏情况。试验采用丙凝、氰凝为主要材料对裂缝进行了灌浆处理，取得了较好的效果。

六、注意事项

施工时操作人员必须佩戴防护眼镜、橡胶手套等劳动安全防护用品。施工现场严禁烟火。灌浆设备用完，要及时清洗干净，隧道渗漏水使用化学灌浆的疾病控制方法，它的诸多优点，治疗效果相当满意，建宁，白关隧道渗漏水治理成功的项目的例子来说明使用隧道衬砌化学灌浆是一种安全的漏水有效的方法。

七、结束语

新型化学灌浆材料概述 第4篇

化学灌浆是一个专业性很强的范畴, 主要是指利用化学材料配制成的真溶液为主体材料的灌浆方法, 有渗透能力强、可灌性好、材料性能广泛、适用性强、固化性能灵活可控等优点。相比其他国家, 我国在这方面的一些研究起步较晚, 20世纪50年代初期才开始在煤矿竖井堵水、加固工程中使用灌浆技术。50年来, 我国在灌浆技术方面的研究和工程应用发展迅速、规模较大。化学灌浆成为我国现代工程技术不可或缺的一个组成部分。我国化学灌浆材料的种类基本与国外相同, 而且我国还在此基础上独创了弹性聚氨酯、甲氰凝和环氧一聚氨酯、丙烯酸酯一聚氨酯等互穿网络灌浆材料。

灌浆技术也从最初的仅使用在地基处理和采矿业, 慢慢的发展到在国内水电 (大坝、堤防、水库、电站) 、建筑 (地上、地下、人防) 、交通 (公路、铁路、隧道、桥梁、港口、机场) 和采矿等4大行业得到推广应用。比如:在三峡水利工程中利用化学灌浆技术解决了许多工程难题, 取得良好的效益。虽然化学灌浆在很多行业都起到很大的作用, 但在采矿业中的使用是最为典型的。下面介绍几种在煤矿中得到广泛使用的化学灌浆材料。

1 煤矿化学灌浆材料

1.1 哈斯浮充填材料

哈斯浮是改性脲醛树脂固态泡沫材料, 由两种组份组成高分子液体浆液, 组份A为树脂溶液, 组份B为固化剂溶液, A、B液都是水基材料, 黏度低, 易于泵送, 且易于充分混合。材料的反应为吸热反应, 反应后生成的泡沫体温度低于环境温度, 且为不燃材料, 极大地增加了井下施工的安全性。可用于构筑密闭墙、工作面冒落空洞充填、自燃煤层采空区灌浆防灭火等方面。此外, 哈斯浮材料有以下优点: (1) 施工后的设备管路可以用水清洗, 粘度低, 易于泵送。 (2) 材料的反应为吸热反应, 反应后生成的泡沫体温度低于环境温度, 而且为不燃材料, 特别适用于采空区注浆防灭火。 (3) 材料的反应速度快, 可在20~50s内完全成型, 有效减少了在喷涂施工过程中的材料浪费。 (4) 喷涂施工时, 通过调节加气量可以调节泡沫体的密度。哈斯浮材料参数见表1。

1.2 波雷因岩层加固材料

波雷因是一种有机高分子双液型改性聚氨酯注浆材料, 在灌浆过程中的最高反应温度不超过120℃, 通过加入高效抗氧剂, 将其反应生成物的抗氧化温度提高到135℃左右, 有效地解决了聚氨酯类灌浆材料容易自燃的难题。波雷因产品由A、B两种液体组份组成, 施工时按1∶1的重量比充分混合后, 其膨胀系数为2~3倍, 如遇水则膨胀倍数可达15, 注浆施工时浆液可产生二次渗透压力, 并能渗透至岩层深部微细裂隙内, 可有效地对破碎围岩进行加固。由于浆液反应后生成的泡沫体为闭孔结构, 透气性差, 因此, 波雷因材料也可对岩层透水进行有效封堵。此外波雷因材料还有粘结性强、凝固时间可调、韧性较好的优点, 适用于控制较弱岩层及富水岩层。波雷因材料参数如表2所示。

1.3 德克因岩层加固材料

德克因材料属于改性硅酸盐类注浆材料, 它由A、B两种组份组成, 100%树脂含量, 无任何挥发性有机成份, 使用配比为1∶1。德克因材料具有粘度低、可灌性和渗透性强的明显优点, 其性能参数如表1所示。双组份材料通过专用气动注浆泵和混合枪, 注入破碎煤岩体后迅速反应与煤岩体凝固生成高强度、有韧性的固结体, 从而达到对煤岩体的加固。

德克因材料参数如表3所示。

1.4 塞瑞加固

塞瑞加固是专门设计应用于煤岩体加固的双组份注浆材料。该产品具有高阻燃、高强度、高粘结力, 以及反应温度低、渗透性强等特点。采用气动泵和混合枪将A组份和B组份按1:1的体积比进行混合注入煤岩, 反应生成的高聚物与煤岩牢固结合在一起, 维持煤岩体结构的稳定性。该材料在神华宁夏煤业集团公司乌兰煤矿的工程现场得到了应用。使用该产品的煤层在钻孔瓦斯抽采浓度、平均瓦斯抽采浓度、煤层坚固系数等方面都要优于其他一些灌浆材料。塞瑞加固的数据参数见表4。

系列新型矿用化学灌浆材料包括波雷因、德克因、哈斯浮及配套工艺相关技术已在国内煤矿井下得到较广泛应用, 为煤矿井下松散破碎围岩加固、通风控制及注浆堵水等提供了新的技术手段, 并创造了显著的社会经济效益。基于赛瑞封孔剂和与其配套的注浆器材提出的机械式新型带压注浆封孔工艺, 操作简单、封孔段长度长、封孔深度深、瓦斯抽采浓度高, 已成功应用于乌兰煤矿顺层和穿层钻孔的封孔瓦斯抽采, 抽采浓度和抽采寿命与传统封孔材料和工艺相比都得到显著提高。随着我国西部大开发和一大批重点水利水电工程的建设, 采用化学灌浆技术, 安全、快速、有效地处理各类地质灾害是一种行之有效的方法, 这些新型化学注浆材料和相关应用技术将得到不断发展。

2 煤矿化学灌浆发展的方向

虽然现有的化学灌浆材料还有不少缺陷, 但是具有广泛的原料供应, 无公害、耐久性好的特点, 适应工程的各种苛刻要求且价格低廉的化学灌浆浆材的开发、应用和推广, 必然是煤矿化学灌浆发展趋势。未来的化学灌浆材料应具备下面几个特点:

(1) 无公害。将现用浆材中已宣布禁用或限用的化合物停用, 寻找替代物并且积极研发无毒催化剂。

(2) 多样化。对工程地基微细裂隙、断层破碎带和泥化夹层及混凝土微细裂隙的处理时, 传统浆材不能更好地满足工程的需要, 所以需要高渗透性浆材、固化物适应较大变形的弹性浆材和在水下黏接力强且能快速固化的浆材以适应工程各种苛刻的要求。

(3) 耐久性。耐久性概念含意较广, 它包括耐水、耐酸碱、耐气候、耐紫外光、耐冻融和干湿循环、耐磨蚀、耐微生物作用 (霉) 等方面。我们可通过共聚合或互穿网络提高树脂性能, 也可加入钠米材料等对已有浆材改性来实现。

(4) 价低廉。重视水玻璃浆材的提高性能研究并加强纸浆废液的无害化浆材开发。

3 结论

经过长时间的实践证明, 化学灌浆材料的作用已经得到充分的肯定, 但也暴露出了不足之处。随着化学灌浆更加广泛的使用, 其需要完成的任务也会变得更多、更难, 所以化学灌浆材料的改进是非常迫切的, 需要不断地开发、创新。

参考文献

[1]宋彦波, 马念杰.新型高聚物在煤矿生产中的应用技术[J].矿山压力与顶板管理.2004, 21 (4) .

[2]盖相森.煤矿化学灌浆技术新进[J].科技资讯, 2009, (26) :27-28.

[3]煤炭科学研究院.煤矿灌浆技术[M].北京:煤炭工业出版社.

[4]张云峰.矿用封孔新材料及配套注浆设备的研制与应用[D].徐州:中国矿业大学.2009.

化学灌浆论文 第5篇

关键词：坝基固结灌浆；帷幕灌浆；施工技术；实例分析 文献标识码：A

中图分类号：TV543 文章编号：1009-2374（2015）21-0129-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.064

水利中的坝基固结灌浆和帷幕灌浆施工技术对水利运行来说尤为重要，表现出了多种优点，最大程度上可以抵御洪涝灾害的发生，与此同时还可以在很大程度上改善下游的航运环境，可以利用它进行发电，为我国的发电节约更多能源。水利坝基固结灌浆和帷幕灌浆的工程有比较大的规模，施工技术也呈现出多样化，需要根据不同的施工环境对施工方法进行具体的选择。在施工过程中应对坝基质量进行必要的分级，可以更好地对施工进行处理。为了更好地对坝基固结灌浆施工技术进行分析，可以结合实际施工工程来进行必要的研究，这样能够更好地促进施工技术得到提高。

1 工程基本情况

水利工程的建设对我国来说意义重大，它肩负着人们最基本的生活用水问题，以辽宁沈阳水利工程为例，流域面积在100km2，主沟道长约25km左右，有良好的植被体系；坝基形式是土坝，河底高程为1042.7m。

2 坝基固结灌浆施工技术及技术要求

2.1 施工设备以及施工工艺

该水库受到辽沈地区环境的影响，坝基固结灌浆的施工方法主要采用的是自上而下孔内循环分段式灌浆。根据河床的上下游河段进行施工，随着施工的进度，大坝中的碾压高度随之升高，在进行灌浆施工中，必须严格控制固结灌浆孔，固结灌浆孔应达到5m。在对其进行灌注时需要按照序孔的顺利进行灌注。灌浆施工设备包括了液压钻孔、气囊式灌浆塞和3SNS型灌浆泵，在进行压水的过程中采用的设备是LJ—Ⅲ型灌浆自动记录仪，它会自动对压水情况进行记录。

2.2 固结灌浆相关的技术要求

（1）该工程中，坝基固结灌浆施工所用的水泥是普通硅酸盐水泥，所使用的粉煤灰是二级产品。（2）在施工的过程中，最大程度上使浆液的压力达到标准压力，如果在注入的过程中出现较大的注入率，应及时对其进行分级升压方法，达到最大压力之前应对灌浆压力进行合理确定。（3）在进行灌浆时，需要把握好水和浆的比例，很多情况下水和浆的比例应控制在0.6∶1，在灌注时如果出现大量吸浆的情况，应根据不同的情况进行变桨，在保证水和浆的比例达到0.6∶1的前提下注浆量大于300L，或者注入1h后注入率没有发生变化，可以把水和浆的比例调整到0.5∶1。（4）如果灌浆压力保持不变，注入率小于1.0L/min时，可以继续灌注30分钟结束。

3 水库坝基帷幕灌浆施工技术

3.1 钻孔技巧

坝基帷幕灌浆中的钻孔技术在坝基施工中非常重要，孔径应≤91mm，终孔孔径应>56mm，帷幕灌浆在进行钻孔时需要钻孔测斜，并采用专用的测量仪对其进行必要的测量，每5～10m进行一次测量，对孔斜的要求不是很高，但是也要符合一定的规范要求。

3.2 抬动观测技巧

在进行灌浆之前，需要进行地面抬动变形观测，观测的开始工作就是钻孔冲洗，直到灌浆结束为止，专业人员需要对整个灌浆进行必要的观测，观测频率比较高，

一般每隔10min需要观测一次，并且做好观测记录。

3.3 冲洗技巧

在对钻孔进行灌浆之前，需要对孔壁利用水流进行冲洗，等到清净之后延长10min的水流，彻底对孔壁进行冲洗。裂缝的冲洗采用的是灌浆压力水，如果水压大于110MPa时，应及时把压力调整到110MPa。

3.4 压水试验技巧

孔壁和裂缝冲洗完毕之后，需要进行必要的压水试验，水的压力需要保持在灌浆压力的80%，如果压力值大于1.00MPa时，应及时把其调整到1.00MPa。

3.5 灌浆技巧

灌浆有很高的要求，在很多情况下对水灰的比例有严格控制，主要有几个比例范围：2∶1、5∶1、0.60∶1，这些都进行了标准化，灌浆可以运用由稀到浓的方法来调整。

4 帷幕灌浆的施工质量管理

4.1 各次序孔透水率分析

坝基帷幕灌浆工程中的段次数量和钻孔数量分别为693和93，q是灌注前压水试验成果透水率。

4.2 检查孔压水成果

坝基帷幕灌浆分部工程灌浆孔数量是99，检查孔压水77段，有11个孔的布置是工程师全面负责。透水率的最大值和最小值都在标准范围之内。

5 结语

通过对某水利机构进行分析可以看出，坝基固结灌浆和帷幕灌浆在水利工程中占据着非常重要的位置，坝基固结灌浆方式能够在很大程度上降低施工量，与此同时对混凝土钢筋切割的工作量进行最大程度上的降低。在施工过程中，随着施工的顺利进行，设备搬迁的次数大大降低，不会带来由于设备的搬迁而出现环境污染的情况，能够很好地预防水管的断裂情况。

参考文献

[1] 罗红琦，邢芳.燕山水库固结灌浆和帷幕灌浆的质量控制[J].安徽建筑，2011，（5）.

[2] 刘兴桥.固结灌浆与帷幕灌浆在坝基处理中的应用

[J].科技致富向导，2013，（26）.

[3] 邓修甫，熊承仁，何立志.贵州香溪口水库大坝帷幕灌浆试验分析[J].湘潭矿业学院学报，1998，（4）.

[4] 郭秀兰，宿辉，李芳，白利强.口上水库除险加固帷幕灌浆施工法简介[J].河北水利，2003，（5）.

[5] 董绍法，李永泰，任学培.帷幕灌浆技术在于桥水库坝基补充加固工程中的应用[J].海河水利，2004，（5）.

[6] 翟光俊.帷幕灌浆在水电站基础处理中的应用[J].湖南农机，2008，（1）.

[7] 黄振中.浅谈大坝防渗中的帷幕灌桨施工方法[J].科技创新导报，2008，（29）.

[8] 李凤山，康君田，李凤才.闹德海水库绕坝渗漏问题分析评价及建议[J].科技创新导报，2008，（30）.

作者简介：冯云（1974-），女，江苏镇江人，江苏平山交通设施有限公司助理工程师，研究方向：交通设施、道路施工、市政建设。

化学灌浆论文 第6篇

关键词：公路桥梁工程,基桩施工,岩溶区,化学灌浆法,施工工艺

我国是个多山的国家, 特别是石灰岩体的山脉较多, 容易在物理、化学的作用下形成溶洞, 桥梁基础施工时出现溶洞是比较常见的现象。溶洞会造成掉钻、卡钻、塌孔、漏浆等常见的事故, 对桥梁的施工产生了严重的影响, 甚至对桥梁的运行带来安全的隐患。因此有必要加强对桥梁桩基溶洞施工的相关研究。化学灌浆法是针对桥梁桩基区域出现溶洞的加强措施, 是将一定的化学材料通过压送设备灌入缝隙或溶洞内部, 在溶洞和缝隙渗透、扩散、胶凝, 以增加桥梁桩基区域的地基强度, 保证桥梁桩基的稳定, 提高公路桥梁工程安全的一项实用技术。桥梁技术人员应该提高桩基工作的重视程度, 特别应该重点关注溶洞抵御的桥梁基桩施工, 熟悉以化学灌浆法为代表的加强技术, 通过做好静压化学灌浆施工前准备工作, 加强静压化学灌浆施工中技术和质量管理, 达到提高桥梁桩基强度的效果。

1 溶洞区静压化学灌浆施工准备的控制要点

1.1 溶洞区静压化学灌浆施工方案准备

首先, 应该把桥梁基桩施工作为近一时期工作的重中之重。其次, 组织技术人员对溶洞区静压化学灌浆施工进行讨论和相关学习。其三, 了解桥梁桩基溶洞的概况, 熟悉施工的环境和制约的条件。其四, 确定成孔工艺和处理溶洞的初步方法。最后, 对下放钢护筒的支护方案进行讨论。

1.2 溶洞区静压化学灌浆施工前的人员准备

首先, 组织桥梁基桩施工的技术人员和施工人员研究溶洞处理的相关措施。其次, 成立溶洞施工紧急情况应急处理小组, 指导日常施工, 应对溶洞施工中突发情况。最后, 做好桥梁基桩施工人员的组织体系建设, 做到分工明确、各执其责。

1.3 溶洞区静压化学灌浆施工前的材料准备

首先, 确保溶洞区静压化学灌浆施工中常见的片石、黏土、水泥、编织袋、钢护筒等需要检验数量和质量, 对于水泥应该进行先期试验。其次, 确保溶洞区静压化学灌浆施工中辅助材料的质量, 特别是化学凝固剂的质量和性能应该严格控制。最后, 做好溶洞区静压化学灌浆施工机械的配备工作, 对装载机、吊车、运输车辆和小斗车等机械做到性能达标。

2 溶洞区静压化学灌浆施工的技术要点

2.1 溶洞区静压化学灌浆施工的方案

首先, 桥梁桩基溶洞一般处于地下较深位置, 常常不能选择爆破、填充混凝土等方法处理, 最有效和比较经济的方法是化学灌浆法, 同时也可兼用喷射灌浆法, 促进溶洞填充物的强度。其次, 采用静压化学灌浆的浆材可在短时间内凝固, 一方面渗透、挤密溶洞中的土体的空隙, 充填溶洞的空间, 在桩体周围形成防水帷幕, 防止流砂和保证护壁泥浆不流失;另一方面, 提高溶洞中土体的承载力和抗剪力形成挡土墙, 防止坍孔。起到加强溶洞强度的作用。其三, 溶洞区静压化学灌浆施工的主要机械设备:泥浆泵、型钻机, 泥浆搅拌机、贮浆槽以及高压灌浆管等。最后, 在一些区域需要下放护筒进行加强, 需要考虑护筒的直径。

2.2 溶洞顶部冲孔作业的要点

首先, 根据施工前取得的溶洞资料, 科学进行施工准备。其次, 施工中, 当钻孔接近溶洞顶部时, 提起钻头、钻杆, 移开钻机, 采用冲击钻机冲孔, 用冲击钻冲孔时, 要求轻锤慢打, 使孔壁圆滑坚固。最后, 做好冲孔作业的设备检查, 特别是卡口和钢丝绳应该实地测试。

2.3 对溶洞区静压化学灌浆法的体会

首先, 应该有效防止钻孔桩施工时出现泥浆流失、流砂及坍孔等严重事故。其次, 要确保成孔及水下水泥混凝土浇注等工序顺利完成。套内护筒法要求对施工过程的每个环节应该落实到细节, 使之顺利成孔, 从确定内护筒长度、内径到沉放方法乃至内外护筒间空隙、内护筒与溶洞底部间空隙的处理。最后, 严把溶洞区静压化学灌浆施工的技术关, 不但可有效缩短施工工期, 而且确保工程质量与经济效益的双赢。

在岩溶区进行桥梁基桩施工是比较困难的, 如何在施工中实施对桩基质量的有效控制显得尤为重要。本方结合京珠高速公路粤境南段靠椅山至大镇段的实践经验, 对如何根据工程特性选择合适的施工方法, 保证桩基的质量作了初步探讨。

3 结语

桥梁是重要的跨越大型水系建筑构造物, 是公路的咽喉, 桥梁的重要基础和安全保障是桩基部分, 我国石灰岩体的山脉较多, 容易在桥梁基础施工时出现溶洞的现象, 溶洞的出现会造成施工的困难和强烈桩基的不稳定, 因此有必要加强对桥梁桩基溶洞施工的相关研究, 利用设计、规划、管理和技术的手段提升桥梁桩基在岩溶区的安全性和稳定性。化学灌浆法是针对桥梁桩基区域出现溶洞的加强措施, 桥梁技术人员应该提高桩基工作的重视程度, 特别应该重点关注溶洞抵御的桥梁基桩施工, 熟悉以化学灌浆法为代表的加强技术, 通过做好静压化学灌浆施工前准备工作, 加强静压化学灌浆施工中技术和质量管理, 达到提高桥梁桩基强度的效果, 更好地实现桥梁施工的整体安全。

参考文献

化学灌浆加固湿陷性黄土地基分析 第7篇

1 化学灌浆概述

化学灌浆是将无机或有机化学材料配制成溶液, 用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内, 使其渗透、扩散、胶凝或固化, 以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物 (构筑物) 裂缝修补的一种加固基础, 防水堵漏和混凝土缺陷补强技术。化学浆材为一种真溶液, 无悬浮粒子, 能对某些细微裂隙、孔隙进行灌注, 按工程需要调节浆液凝胶时间, 可适宜于有流水部位的堵漏与防渗, 并提高被灌物的强度。因此, 化学灌浆被广泛应用于加固堤坝、隧道、桥梁、港口、码头、建筑物、矿井等防水堵漏和地基加固, 还可用于油井固砂、堵水和文物保护等方面。

2 化学灌浆治理黄土湿陷性的机理

黄土的微结构特征是黄土中的粘胶粒和碳酸钙凝成的集粒、微碎屑等矿物共同组成的架空结构和孔隙。粒状架空结构是骨架颗粒间直接接触, 颗粒间连结刚度和强度均较小, 在外荷载和浸水情况下发生和溃散形变, 颗粒出现新的配位排列, 导致不同程度的湿陷性变形;当黄土骨架颗粒连结为非架空镶嵌排列时, 颗粒间连结刚度和强度均较好时, 骨架结构达到稳定状态;在荷载与水的耦合作用下只有压密变形, 湿陷变形不明显, 即非湿陷性黄土。微结构架空的稳定性和各地区的地理环境、地质、气候条件等密切相关, 综上综合影响可归结为黄土湿陷性的敏感性。

3 工程实例分析

试样选取具有湿陷性地质条件的黄土, 通过现场的化学灌浆, 取样回实验室进行常规试验及湿陷性黄土试验与原状黄土进行对比, 检验化学灌浆对处理湿陷性黄土地质条件效果。

3.1 地质概况

试验场地位于陕西西安某工地, 由地勘报告可知, 场地地层自上而下分别为:素填土、粉细砂、中粗砂及粉质粘土和第四系晚更新统冲洪积粉质粘土和中砂。本次试验在第四系全新统冲洪积黄土状土上试验, 据地勘得知该地层为湿陷性黄土。

3.2 化学灌浆试验

将表层的杂土去除后露出原状黄土, 平整工作平面, 在坑的中央采用人工挖掘0.5m0.5m0.5m的坑, (图1) 。浆液采用水玻璃氟硅酸配方。按照配方的比例混合, 进行搅拌均匀后灌入中, 始终保持浆液的液面与地面相平, 直到浆液不再渗入砂土为止。浆液约24h凝固, 将灌浆场地用朔料薄膜封盖好。15d后, 揭开薄膜, 将灌浆的剖面挖开选取试样, 取样的深度约1.0m, 在坑的四侧各取一块, 取样的尺寸为15cm15cm15cm, 取样后迅速将其密封, 在运输过程中应尽量保证不挠动原样, 将加固后的试样进行室内黄土湿陷试验。

3.3 室内黄土湿陷性试验

(1) 原状湿陷性黄土。

由工地的地质报告中提供的数据 (表1) 。

(2) 加固黄土常规试验。

将取回的加固黄土用环刀取样, 在室内进行常规试验和黄土湿陷性试验。加固土的常规试验测得的数据 (表2) 。通过对密度与含水量的测定可得出加固后的密度与干密度均大于原状黄土, 多出部分即为灌入浆液量。

(3) 加固黄土湿陷性试验步骤。

(1) 利用环刀切取两个标准试样, 环切时试样加载方向应与土层受压方向一致。

(2) 将两个试样分装在两台压缩仪上, 其中一个试样在保持天然含水量状态下进行试验;另一试样在第一级加载稳定后注水加压。然后安装百分表并调整百分表读数为零。

(3) 卸去预压荷载, 两台压缩仪同时加第一级荷载, 每隔一小时测记百分表读数一次, 以连续两次读数差值0.01mm作为压缩稳定标准, 待百分表稳定读数后, 再逐级加载至所需荷重。另一试样在第一级荷载稳定后, 记下百分表, 自上而下向容器中注水。在浸水状态下进行试验, 至最后一级荷载达到稳定时为止。

将试验数据代入有关计算公式, 横坐标为试样垂直压力P, 高度h为纵坐标, 绘制四侧 (1#、2#、3#、4#) 的h-P关系曲线, 见图2～图5。

3.4 试验结果分析

在同一压力值下, 两条曲线纵坐标之差即为该所加荷载下试样的湿陷形变量, 同样可求得各级荷载下的湿陷系数δs, 判断黄土是否为湿陷性的依据主要为湿陷系数δs, 当δs>0.015时为湿陷性黄土, 当δs<0.015时为非湿陷性黄土。通过计算可得出化学灌浆后的湿陷系数δs<0.015, 故判断为非湿陷性黄土。由此可见, 化学灌浆对黄土的湿陷性有较好的处理效果, 该方法为所处地质条件为黄土湿陷性地区处理提供了重要的工程实践依据。

4 结语

化学浆液灌入湿陷性黄土中, 由于浆液中的水将黄土中的粘胶粒和碳酸钙部分溶解, 湿陷性黄土会产生附加形变。化学灌浆与浸水不同, 在灌浆开始会产生一定的附加形变, 但由于浆液在较短时间内凝结导致附加形变迅速停止。另外, 黄土中的孔隙为凝胶体填充, 具有一定的强度及抗水性。凝胶体充填了孔隙, 使黄土的结构强度显著加强, 对黄土起加固作用;黄土湿陷性的产生很大程度是因为水的作用, 而凝胶体具有抵抗水的侵入功能。

本文阐述了化学灌浆及化学灌浆治理湿陷性黄土的机理, 通过实际的现场试验对湿陷性黄土进行灌浆加固处理, 灌浆后选取试样样进室内试验。由试验结果测得加固后的湿陷性黄土湿陷性大幅度降低化学灌浆加固后的黄土强度有所提高, 抗水性能有很大的提高, 从而缓解或消除黄土的湿陷性具有重要的应用价值。

参考文献

[1]刘祖典.黄土力学与工程[M].陕西:陕西科学技术出版社, 1997, 4.

[2]熊厚金, 林天健, 李宁.岩土工程化学[M].北京:科学出版社, 2001:412.

[3]杜嘉鸿, 等.国外化学灌浆教程[M].北京:水利电力出版社, 1987, 2.

化学灌浆在混凝土防渗处理中的应用 第8篇

关键词：化学灌浆,钢筋混凝土,水溶性聚氨酯

唐钢南区低温余热发电工程位于唐钢新建8万m3煤气柜南侧、一钢新建斜板西侧 (建陶院内) , 为提高煤气等能源综合利用率、节能减排工程。该工程由2台130T锅炉、辅助跨、发电厂房、循环水泵房、冷却塔等建筑物组成, 其中冷却塔为抗渗钢筋混凝土结构, 下部水池蓄水约1.0万m3, 总高度20.50m, 顶部设置8台风机, 在循环水泵单机试运转过程中发现蓄水池及上部等处混凝土有渗水现象, 且在内部已经无法进行修补、处理, 为确保冷却塔的正常、安全运行以及外部的美观, 决定进行化学灌浆防渗处理。

1 化学灌浆的优点

1) 压力高 (一般可达20Mpa以上) 且稳定可靠, 可让化学浆液完全进入砼结构深层微小裂缝内部, 止水效果好。

2) 施工工艺简单, 易行。施工速度快, 止水效果立竿见影, 一劳永逸;施工不受季节、天气限制, 可用于各种工程。

3) 具有良好的可注性, 且可根据实际需要调整胶凝时间, 甚至可达瞬间凝结, 适用于有流动水压的微小孔隙及裂缝灌浆施工。

结合以往类似工程经验, 坚持“治本、有效、经济”的原则, 同时根据本工程现场实际情况, 选择LW、HW水溶性聚氨酯作为灌浆材料, 其优点有:固化后胶结体为弹性体软泡, 可将水包住, 水份流失后将收缩到原体积, 弹性好抗变形, 适用于长期有水场合, 无毒、节能、交联能力强、综合性能优异、稳定性好、成本低、安全、不污染环境、有良好的适应变形的能力和一定的粘结强度, 各项技术性能指标如表1、2所示。

2 化学灌浆防渗堵漏技术原理及施工机械配置

1) 技术原理:化学灌浆堵漏技术就是利用灌浆机产生的持续高压, 将化学料液灌注到砼内部的缝隙中, 并将缝中的水完全挤走, 将缝隙完全填充满, 达到止水的目的。

2) 主要机械设备:灌浆泵 (化学灌浆) 、冲击电锤 (钻孔) 、高压清洗机 (用于洗缝、眼) 、止水针头专用 (灌浆嘴) 、高压管等。

3 施工工艺

LW/HW水溶性聚氨酯是一种快速高效的防渗堵漏补强加固化学灌浆材料, 其浆遇水后先分散乳化进而凝胶固结, 可在潮湿或涌水情况下进行灌浆。LW/HW可以按任意比例混合使用, 以配制不同强度和不同遇水膨胀倍数的灌浆材料。

1) 清面:详细检查、分析渗漏情况, 确定灌浆孔位置及间距, 凿除砼表面析出物, 清理干净需要施工的区域, 确保表面干净、润湿。2) 钻孔:使用冲击电锤在渗水位置进行钻孔, 钻头直径为14mm, 钻孔角度宜45°, 钻孔深度结构厚度的2/3, 但不得将结构打穿, 渗水部位钻孔间距50cm。3) 埋嘴:在钻好的孔内安装灌浆嘴 (又称之为止水针头) , 并用专用内六角扳手拧紧, 使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙, 不漏水。4) 洗孔:用高压清洗机以6Mpa的压力向灌浆嘴内注入洁净水, 观察出水点情况, 并将孔内及周边清洗干净。5) 封缝:将洗孔时出现渗水的裂缝表面用快干水泥进行封闭处理, 目的是在灌化学浆时不跑浆。6) 灌浆:使用高压灌浆机向灌浆孔内灌注设定好的配合比LW、HW水溶性聚氨酯 (LW∶HW=70∶30) 化学灌浆料。立面灌浆顺序为由下向上, 平面可从一端开始, 单孔逐一连续进行。当相邻孔开始出浆后, 保持压力3~5分钟, 即可停止本孔灌浆, 改注相邻灌浆孔。7) 拆嘴:灌浆完毕, 确认不漏即可去掉或敲掉外露的灌浆嘴, 清理干净已固化的溢漏出的灌浆液。8) 封口:用快干水泥进行灌浆口的修补、封口处理。9) 防水:用聚氨酯防水材料将化学灌浆部分涂三遍 (底涂、中涂、面涂) 以作表面防水处理。

4 施工过程中应注意的事项

1) 施工时操作人员必须佩戴防护眼镜、橡胶手套等劳动安全防护用品。2) 施工现场严禁烟火, 灌浆料均为易燃危险品, 施工现场要远离火源, 通风良好。3) 钻孔时注意电锤伤人, 高压管路保持畅通, 防止爆裂, 灌浆设备用完, 要及时清洗干净。4) 灌浆压力要稳定, 如达不到预定的压力值, 缩小浆液扩散距离, 从而影响灌浆质量。5) 由于混凝土内部裂缝发育的不可预知性, 在持续的高压力之下, 浆液从尚未被发现的裂缝中渗出, 可能影响到其它部位的外观效果。6) 封槽材料与混凝土面的粘结强度不够, 当灌浆压力保持在15Mpa以上时, 封槽面被浆液冲开。7) 高压管两端螺帽务必锁紧, 以免灌浆时浆液喷出。

5 效果检查

冷却塔外部混凝土表面渗水现象在处理后干燥无湿渍。

6 结语

实践证明, 化学灌浆应用于混凝土防渗处理工程是非常有效的。采用水溶性聚氨酯进行化学灌浆的施工工艺简单、工作效率高、渗水部位的处理质量好、成本低, 施工过程中出现的各种问题容易处理。化学灌浆可以在工业与民用建筑工程等混凝土防渗处理起到积极作用, 创造良好的经济和社会效益。

参考文献

[1]蒋硕忠, 邓敬森.中国化学灌浆的现状与未来[M].武汉:长江出版社, 2005.

化学灌浆论文 第9篇

1 施工过程

1.1 灌浆材料的选择

路基沉降加固调平灌浆材料为“水泥+DCG-979”, 配合比为水:水泥:DCG-979=0.75:1:0.2-0.35, 土体越软弱, DCG-979的用量越大, 具体依据现场情况定。“水泥+DCG-979”浆材性能指标见表1。

1.2 施工工艺

1.2.1 确定施工范围。

一般来说, 只要出现路面沉陷, 都需要进行加固调平处理, 以便恢复路面平顺, 确保行车安全及舒适;1.2.2孔位布置。根据加固调平要求和现场情况进行孔位放样, 并综合沉降, 注浆布孔按孔径40mm、孔距3m、排距3m、孔深约4m, 按浆液加固时有效扩散半径2m呈梅花形进行布设。为保证浆液影响半径相互搭接, 合理确定钻孔的位置及数量, 尽量避免距桥台前墙、侧墙太近的部位, 以免对桥头造成破坏, 尽量避开路床拉力杆及传力杆的位置, 若布孔遇到传力杆位置时, 可适当调整孔位, 孔位偏差值控制在10%的孔距以内;1.2.3分序钻孔。采用小型路面钻芯机钻孔, 钻穿基层即可。尽可能避免钻孔用水对路基土体的浸扰。一般不使用大型工程钻机, 避免作业时对路面可能造成的损坏。钻孔无异常情况下, 不得挪移孔位, 钻孔要保持钻孔的垂直度, 钻到预定深度后, 应进行彻底洗孔, 以孔内洗出清水为止, 孔径和孔深必须严格按设计要求施工;1.2.4埋管。采用无水打管钻进法造孔 (孔深约4m) , 该法在完成造孔的同时, 也完成了溜浆管的安装, 因为造孔是直接把灌浆管直接打至设计深度。避免采用地质钻孔时对路基的浸泡软化和扰动。埋管时露出地面10cm, 管底留10cm的空隙;1.2.5洗孔。用带喷头的洗孔水管插入到钢管底部, 用高压水边冲洗边向上提, 冲洗留在钢花管里的泥沙, 疏通钢管及出浆孔;1.2.6安装压浆头间歇压力注浆。一般先灌近桥台端的孔, 逐次往后推移, 远离桥台, 且不能连续灌注两个相邻孔, 采用一次加密灌浆或二次加密灌浆。单孔灌浆时可采用多次间歇性灌浆, 即为了达到调平的目的, 单孔可以不用一次性把其灌至饱满, 以便有足够的空间用于调平。先加固路基软弱土体, 有效提高路基土体的承载能力, 为后续的调平凹陷路面打好基础。若路基土体加固不到位, 调平后的路面在重车的动载作用下会重新沉陷, 导致工程失败。当灌浆压力>0.5MPa、进浆速率<5L/min时, 应结束单孔灌浆, 单孔抬升量不能超过10mm。当压力超过0.5MPa时, 沥青路面很容易隆起, 或者使路基结构发生破坏, 使其孔隙迅速扩大。当进浆速率<5L/min时, 说明路

基土体己密实, 不能吸纳更多的浆液。在灌浆过程中单孔抬升量不易过大, 否则也会造成面层破坏, 影响路面使用寿命。路基加固灌浆完成后, 开始调平灌浆。调平灌浆时的孔位、孔数及孔深根据现场情况定。单孔灌浆抬升量应小于10mm, 反复抬升调平, 直到路面平整度达到技术要求为止;1.2.7闷浆。关上压浆头上的闸刀闷浆10min, 完成闷浆约40~60min后, 卸下压浆头, 用高压水冲洗留在钢花管里的水泥浆, 以疏通出浆孔。做好灌浆前的观测记录工作, 测量路面沉陷量, 记录灌浆孔深, 并拉线做好标记, 为后续灌浆抬升调平做好准备。若观测不准确, 可能造成达不到调平路面的目的, 或过度抬升造成面层隆起, 形成新的路面病害。

1.3 现场质量控制

1.3.1 灌浆时应严格控制施工流程, 先加固, 后抬升;

先灌外圈孔, 后灌内圈孔, 隔孔跳开灌;先灌注下沉最严重的孔., 后灌注下沉量小的孔;1.3.2为防止面板断裂, 不论是加固还是抬升, 都应控制灌浆深度在土基顶面1.5m以下。抬升时, 深管用于抬升, 浅管用于微调;1.3.3抬升时应严格控制每孔每次的抬升量在1cm左右, 不得超过2cm, 做到平衡上升。

2 路面脱空处治

2.1 施工工艺

2.1.1 待完成深层灌浆后, 把灌浆管拔至浅灌探度, 使用浅灌浆材进行浅层灌浆;

2.1.2严格按设计配合比配制浆液, 浆液应随配随用, 防止离析。对已经离析的浆液应返回搅拌机搅拌均匀后立即使用, 且只能返回搅拌一次;2.1.3先灌靠近桥台的孔, 依次往后推移, 远离桥台。灌浆顺序与深灌类同。浅层灌浆压力一般控制在0.1~0.5MPa之间, 在施工过程中注意控制压力, 防止因压力过大造成沥青面层隆起。灌浆时, 如冒浆范围较大或压力超过控制值, 可结束单孔灌浆, 并对该孔封堵保压, 防止浆液反溢造成充填不饱满;2.1.4压浆完成后的板块, 封闭灌浆孔, 禁止车辆通行, 交通限制时间不少于24h。

2.2 现场质量控制

2.2.1 灌浆前按理论分析与现场情况调整孔位, 控制浆液配比;

2.2.2灌浆时应严格控制施工流程。为防止灌浆不均导致面板断裂, 灌浆应密切观测、灌浆量及溜浆时间。如对基层连通性较好、灌浆孔串通的现象, 采用橡皮塞封闭串浆孔灌完后, 及时对被串孔进行复灌;若基层连通性差, 则适当增大压力以利通孔;2.2.3及时检测板面标高及板周围渗浆情况, 确定是否达到灌注效果。

表1“水泥+DCG-979”浆材性能指标表

2.3 灌浆效果

经质量检测中心对跟班制作试件检测, 测得6组试件 (化学灌浆样品) 的抗压强度为16.8-21.4Mpa, 基层土壤样品的抗压强度为2.1-4.5MPa。对6处现场进行钻芯取样, 结果为:K5+065右幅面板层与面基层浆液厚度为1.6cm, 面基层与土基层浆液渗入厚度为8.7cm;K5+064右幅面板层与面基层浆液厚度为1.8cm, 面基层与土基层浆液渗入厚度为7.6cm;K5+063右幅地段面板层与面基层浆液厚度为1.7cm, 面基层与土基层浆液渗入厚度为8.4cm;K5+052左幅面板层与面基层浆液厚度为2.1cm, 面基层与土基层浆液渗入厚度为9.4cm, K5+053左幅面板层与面基层浆浓厚度为2.4cm, 面基层与土基层浆液渗入厚度为8.7cm;K5+055左幅面板层与面基层浆液厚度为1.9cm, 面基层与土基层浆液渗入厚度为8cm。面层检测回弹模量提高20%左右, 回弹弯沉值70 (0.01mm) , 填充率达95%以上。

总之, 采用“DCG工法”对桥头沉陷部位进行了处理, 控制了其继续沉陷并在其稳定后抬升路面, 完工后继续对其进行不间断观测, 经过将近半年的观测没有发现其继续沉降, 达到了控制病害发展并处理病害的双重效果。具体体会有以下几方面:

首先, 评估经济效益, DCG化学灌浆处理旧水泥混凝土路面早中期破坏, 与“换板”相比, 最大的优点就是利用原路面板, 其直接成本随脱空情况及处理目的不同而不同, 一般介于10~30元/m2之间;“换板”翻修混凝土路面成本一般为120~140元/m2。两者对比, 前者的直接成本明显低于后者。灌浆作为一种治理混凝土路面病害、及时可行的科学养护技术, 具有成本低、见效快、操作简便、对车辆行驶影响小、受自然因素影响小等优点, 在公路施工和养护工程中具有可观的经济效益和社会效益。

其次, 材料 (水泥、化学浆) 的灌入量大小与搭板下沉症害的程度有关, 症害较严重的部位进浆较大。根据DCG工法的进浆不会跑失浪费的特点, 也可以这样认为, 进浆量越大的搭板的基土, 其路基软弱松散问题就越严重。

摘要：高速公路路面由于车辆超载以及其他原因容易产生不同程度的病害, 详细介绍了DCG化学灌浆工法的施工方法和工艺流程, 最后应用该法对我省某高速公路中的路段裂缝进行了加固整治, 取得了较好的经济效益和社会效益。

关键词：高速公路,混凝土路面,养护,化学灌浆,处治方法

参考文献

[1]姚若飞.化学灌浆在高速公路砼路面板底灌浆中的应用[J].西部探矿工程, 2006 (3) .

[2]陈华梁, 黄新颜.化学灌浆处理水泥砼路面板底脱空方法[J].西部交通科技, 2006 (6) .

化学灌浆论文 第10篇

金沙江某水电站位于云南省丽江市(左岸)与四川省攀枝花市(右岸)交界的金沙江中游河段,坝址位于塘坝河河口上游河段,长约2 km。河谷为斜向谷,两岸地形不对称,出露的主要地层主要为侏罗系中统蛇店组。坝基钙质砾岩、钙质砂岩中,溶蚀发育较多,岩体溶蚀后,残留砂土或砂糖状岩体。水泥灌浆对溶蚀岩体有一定的效果,可充填大的空腔和裂隙,但不能侵入砂土将砂土胶结,也不能进入砂糖状岩体,形成有效的帷幕体。针对砾岩钙质溶蚀形成的规模较大的囊状空腔或孔洞,通过水泥灌浆和加密水泥灌浆后,能比较好地解决大的空腔或溶蚀孔洞等溶蚀形成的渗漏问题。而对钙质流失形成的砂土状或砂糖状溶蚀,水泥灌浆无法灌入溶蚀岩层中,出现“吃水不吃浆”“回浆返浓”现象,成为电站渗控工程中的重点和难点。

为摸索合适的施工工艺参数,验证化学灌浆对溶蚀残留的砂层以及砂糖状岩体的效果,以及推广使用化学灌浆进行溶蚀孔段处理的可行性。为验证化学浆材对砂糖状岩体和砂土的灌浆效果,实施了本次化学灌浆试验。

2 地质情况

试验区地层为侏罗系中统蛇店组沉积岩,岩性为钙质细砂岩,夹钙质粗砂岩、粉砂质泥岩。在酸性地下动水环境中,岩体中的钙质成分发生溶蚀,溶蚀后的岩体质量变轻,呈砂糖状或松散的砂土,透水性为中等透水~强透水。溶蚀沿地下水流动的层面和节理裂隙向岩体内部发育。

3 化学灌浆材料的选择及性能测试

因工程实施部位下游有城市供水取水口,要求化学灌浆材料及固化物均无毒。本次试验选用的浆材为某种改性环氧树脂,由A液与B液两种组分混合后固化。经省级疾控中心检测,A液,B液、混合物及固化物均无毒,达到环保要求。浆液性能要求为:外观均匀、无分层;浆液密度大于1.00;起始粘度小于20;可操作时间大于25 h。固化物性能详见表1,其他符合设计要求。

4 化学灌浆施工主要工艺控制技术

4.1 试验孔、试验段布置

现场试验孔拟布置在下游帷幕17号坝段,化学灌浆孔布置在加密孔的孔间,单孔孔深64 m。自上而下分段钻孔,按检查孔要求进行压水,透水率小于1 Lu的孔段,则按照普通灌浆孔进行灌浆,若遇到溶蚀段,且透水率小于3 Lu,则采用化学灌浆,透水率若大于3 Lu,则先进行水泥灌浆,灌后立即扫孔进行化学灌浆。化灌孔采用双管取芯钻进,保留岩芯,根据钻进情况和岩芯判断是否为溶蚀段。必要时采用全孔壁成像进行判断。根据灌浆情况,检查孔布置在灌浆孔附近0.5 m~1 m处。

4.2 钻孔

化灌孔开孔孔径为91 mm,终孔孔径为60 mm。采用双管钻具进行钻进,认真采取岩芯并保留,根据钻进情况和岩芯判断是否有溶蚀发育。必要时采用孔壁成像进行判断。

灌浆孔孔深20 m以内每5 m测量一次孔斜,孔深20 m以上每10 m~15 m测量一次孔斜。终孔时孔底偏差不大于设计及规范要求的规定。

钻孔时对钻机进行调平,加地锚,保证立轴钻杆垂直。已钻好的钻孔若不能及时施灌时,进行保护,防止孔内落入异物、污水。为保证取芯质量,钻孔遇到溶蚀段时采取如下措施:

1)采取轻压慢钻;

2)尽量缩短段长,控制回次进尺在1 m范围内。

4.3 化学灌浆

1)浆液配制。

a.浆液配制由材料员进行计量配制,采取少量多次的方法,避免浪费。地质工程师根据不同地质条件、需进行化灌的钻孔的孔体积、吃浆数量、化灌压力、注浆时间和合灌钻孔的数量等各种因素,有针对性的进行现场调整配制。

b.配制浆液和储存浆液均采用专用容器,并配制冷却循环桶。浆液配制拌合A液、B液时应在冷却桶中进行,固化剂的添加应使用较低的速度和自落式的方法加入化灌材料中,边加入边搅拌,配制搅拌时间按2 min/100 L来控制。每次制浆数量要与化灌速度相应,避免造成配制好的浆液停放时间过长而粘度增大以致难以注入,影响浆液的扩散。

c.配制化灌液和灌注过程中,现场质检员要进行监控,每隔5 min对化灌复合液的温度进行记录。灌注过程中,严格控制复合液的粘度,避免粘度增大影响浆液的扩散。每次浆液配制详细填写配浆记录单。

2)灌注压力。

灌浆时在升压过程中,当压力达到1.0 MPa后,按0.5 MPa一个级分级升压,若某一级连续灌注10 h未达结束标准,则结束灌浆。化学灌浆应该遵循“稳压力、长历时、小流量”的化学灌浆原则。

3)化灌方法。

根据地层各断层岩性的不同,采用不同的方式进行施工。孔口封闭法操作方便,孔内事故少,但浆材浪费较多。孔内卡塞法施工的试段中,30%的试段发生了绕塞返浆,且绕塞返浆后难以处理,只能强行结束。故本工程一般化学灌浆孔选择自上而下分段卡塞灌浆的方式,灌浆塞为液压式灌浆塞。在溶蚀发育地段,因裂隙内充填物遇水易软化,采用了小口径钻孔、孔口封闭法。

4)化灌结束标准。

化灌采用纯压式灌浆。灌注持续时间为30 h,其他要求按照设计及规范要求执行。

5)施工时特殊情况处理。

a.串浆的处理:当灌浆过程中发生串浆时,采取下列措施处理:如被钻孔正在钻进,立即停钻;串浆孔具备灌浆条件,采用一泵灌一孔同时灌浆;同时施灌时,封闭被串孔。灌浆结束后,封闭孔再进行扫孔、冲洗,而后继续钻进和灌注。如效果不明显,应停止灌浆,待浆液凝固后重新扫孔复灌。

b.施工过程中断的处理:灌注工作必须连续进行,若因特殊事故被迫中断,必须在浆液胶凝以前且不影响灌浆质量时恢复灌浆,否则应进行冲孔或扫孔,再恢复灌浆。恢复灌浆后,若吸浆量变化不大,可继续灌浆,若吸浆量明显减少,则采取重新开孔等补救措施。

c.孔口有涌水的处理:孔口有涌水的灌浆孔段,在灌浆前测记涌水压力和涌水量,根据数据情况,选用下列措施综合处理:缩短段长、提高灌浆压力、缩短浆液胶凝时间、屏浆、闭浆、待凝、化学浆液和水泥浆液混合使用、压力灌浆封孔等。

d.大吸浆量段的处理:当灌注段注入量大难以结束时,为防止浆液扩散至不需处理的范围,在采取低压、更换浆液配比、限流、限量、间歇灌浆等措施后,还应控制灌入总量。

5 化学灌浆效果

化学灌浆完成28 d以后,布置了3个检查孔,进行了全孔取芯和压水试验,压水试验共24段次,小于1 Lu的有23段次,占95.8%,有1段为1.33 Lu。总体达到小于1 Lu的设计防渗标准。3个检查孔,检查孔岩芯中均取出了水泥结石和化学浆材结石。化学浆材在裂隙中、砂糖状岩体孔隙中均有充填,还有少量与泥砂胶结的情况,表明化学材料可渗入到溶蚀岩体中,进行胶结,形成防渗体。

检查孔岩芯中也存在溶蚀孔段未充填或充填不密实的情况,表明化学材料是否充填孔隙和裂隙,还受施工工艺、地质条件的影响。

6 结语

本次化学灌浆试验达到了预期的目的,验证了化学灌浆材料可以浸入到岩体细小裂隙和孔隙中形成防渗体,达到了试验的目的。

摘要：针对某工程复杂地层溶蚀孔段水泥灌浆效果不佳的现象,提出了化学灌浆方法,并进行了化学灌浆施工试验,结果表明采用化学灌浆处理溶蚀孔段是可行且有效的。