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摘要:在水工隧洞工程施工中,回填灌浆是重要的一道工序,如何保证回填灌浆的密实,提高围岩的整体性是确保水工隧洞安全运行的重要措施,现以某个水工隧洞的回填灌浆为例,介绍如何在回填灌浆施工中保证灌浆的密实。
关键词:水工隧洞;回填灌浆;围岩;整体性
1 引言
在水工隧洞工程施工中,回填灌浆是重要的一道工序,如何保证回填灌浆的密实,提高围岩的整体性是确保水工隧洞安全运行的重要措施,回填灌浆工程是属于隐蔽工程,对施工中的各个工序的严格要求,才能保证回填灌浆的质量,现以某个水工隧洞的回填灌浆为例,介绍如何在回填灌浆施工中保证灌浆的密实。
2 工程概况
某隧洞为圆形压力输水隧洞,隧洞全长3116.16米,其中主洞长3029.161米,为圆形断面,设计开挖直径为4.1-4.5米,砼衬砌后直径3.5米;支洞长86.999米,为圆形断面,设计开挖直径为3.6-4.0米,砼衬砌后直径2.5米;隧洞开挖采用人工钻爆法施工,砼衬砌厚度为0.25-0.5米,隧洞在衬砌后全部进行回填灌浆,回填灌浆孔布置在隧洞顶部90°范围内,每排3孔,排距3米。回填灌浆的施工应在隧洞衬砌砼达到设计强度70%以后进行。
3 回填灌浆的准备工作
3.1 技术准备
(1)隧洞地质资料的收集。隧洞地质资料的收集来源于两个方面,首先是设计地质资料,其次是开挖后的实际地质资料。将开挖后的实际地质资料与设计地质资料进行对比,有不同之处进行标注对比,了解岩石的种类、强度性能、裂缝、孔隙比、变形等。通过对岩石的裂缝等因素分析,为回填灌浆的灌浆量提供有力的依据。(2)回填灌浆方案编制。在完成初步的资料收集整理后,编制切实可行的回填灌浆的施工方案,施工方案的编制主要包括以下几个方面的内容:隧洞的地质资料、实际开挖资料、隧洞的衬砌、隧洞回填灌浆的分段、编号等基本情况的说明。风、水、电系统的布置:回填灌浆的工艺流程,分段、分序的循环施工的过程。回填灌浆孔的测量放线、编号和钻孔等。回填灌浆的现场布置,现场的灌浆材料的堆放和运输,制浆设备的选择,灌浆泵的的选择,灌浆平台的搭设,管线布设、灌浆孔口的连接以及压力表的布设位置等。回填灌浆的施工。回填灌浆的检查。回填灌浆孔的封堵回填灌浆质量控制。回填灌浆的资料整理。
3.2 机械设备准备
(1)制浆设备选择。制浆设备的选择根据灌浆的能力进行选择,确保灌浆浆液的制作满足灌浆泵的工作需求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本工程采用的是WJ-100的卧式制浆机,制浆能力每次制浆量为1000L。(2)灌浆泵选择。灌浆泵的选择要根据灌浆压力、灌浆材料、灌浆量等因素进行选择。本工程的回填灌浆压力为Ⅰ序孔2kg/cm2,Ⅱ序孔,3kg/cm2;灌浆材料为水泥砂浆,浆液配合比为水泥:砂:水=1:1:0.8。根据以上的要求,灌浆泵选用HB50/15型泥浆泵为卧式三缸往复单作用活塞泵,该泵可变换八种不同压力和流量,耗能少,操纵灵活,外形尺寸小、重量轻且分解性好,易于搬运。
4 回填灌浆的施工
4.1 灌浆孔钻孔
(1)测量放线。灌浆孔的开孔孔位应符合施工图纸要求,开孔孔位与设计位置的偏差不得大于10cm。因故变更孔位应征得监理人同意,并记录实际孔位。(2)钻孔。钻机安装应平整稳固,钻孔方向应按施工图纸要求确定,钻孔时必须保证孔向准确,施工前应用水平尺、经纬仪检验校正,使钻杆垂直,垂直度误差不得大于2。(3)加排气孔。超挖大的洞段,加设排气管,并将排气管埋于超挖最高的地方。(4)钻孔保护。所有钻孔,应妥加保护,直到验收合格为止。
4.2 回填灌浆的施工
(1)灌浆前检查。灌浆前对衬砌混凝土施工缝和混凝土缺陷等进行全面的检查,对可能漏浆的部位进行处理。(2)制浆。制浆材料必须按规定的浆液配比计量,称量误差应小于5%。水泥、天然砂等固相材料应采用重量称量法。灌浆浆液采用425#抗硫酸盐水泥,通过80mm方孔筛的筛余量小于2%,浆液浓度采用重量比为0.5:1,通过计算确定各比级的浆液配合比,施工中为计量准确,同时便于施工,水泥应以整袋加入,不足整袋应以台秤称量。浆液必须搅拌均匀,测定浆液密度和黏滞度等参数,并作好记录。(3)回填灌浆施工。1)回填灌浆压力。回填灌浆压力按施工图纸进行,回填灌浆压力Ⅰ序孔、Ⅱ序孔为0.2Mpa,Ⅲ序孔、Ⅳ序孔为0.3Mpa。2)灌浆顺序。同一灌区内回填灌浆先进行Ⅰ次序孔,Ⅰ次序孔、Ⅱ序孔串浆不必重灌,等孔内串出最浓一级的浆液时可封堵。后进行Ⅲ序孔、Ⅳ序孔串浆封堵后必须扫孔重灌。同一灌区内的回填灌浆孔,由隧洞较低的一端开始向较高一端推移,推移灌浆的具体做法:将低端的第一个孔作进浆孔,临近的孔作为排水、排气用,待排出最稠一级浆液后立即将孔关闭,再改变为进浆孔,直至全序孔灌浆达到结束标准后结束。各部位灌浆时密切监视衬砌混凝土的变形情况,并在灌浆工作开始前先安装千分表,防止产生变形及抬动,并定时进行监测作好记录。做好压力表的校定,控制好压力升压过程,并注意在升压过程中混凝土变形观测。3)回填灌浆结束标准。在规定压力下,并继续灌注5min即可结束灌浆。灌浆结束后,先关闭孔口闸阀,再停泵,待孔内浆液初凝后才拆除孔口闸阀。
4.3 特殊情况处理
(1)中断处理。灌浆工作必须连续进行,若因停水、停电或机械故障等原因中断时,应按下述原则进行处理:1)尽可能缩短中断时间,及早恢复灌浆;2)中断时间超过30min时,应立即设法冲洗钻孔,如冲洗无效,则应待凝扫孔后重新灌浆。3)恢复灌浆应使用最稀浆液,如吸浆率与中断前相近,则可尽快变换到中断前的水灰比;如吸浆量较中断前减少较多,则浆液应逐级加浓。4)恢复灌浆后,如吸浆率较中断前减少很多,且在极短时间内停止吸浆,则认为该孔段不合格,应补孔重灌。(2)地面冒浆处理。灌浆过程中如地表发生冒(漏)浆现象时,根据冒(漏)浆量的大小,可采用下述方法处理:1)如冒浆量较小,可不作专门处理,按正常灌浆方式灌注至灌浆结束标准;2)如冒浆量较大,一般采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌注等方法处理,必要时浆液中掺加速凝剂灌浆。(3)串浆处理。灌浆中发生串浆时,应采取下述方法进行处理:1)如被串孔正在钻进,则应立即停钻。2)如串浆不大,在被串孔内采取冲洗措施,使水泥浆不致充填孔内,可继续灌浆。3)串浆量大时,应查明串通量和串通孔数、范围,可采用多孔同时灌浆法灌浆,但孔数不宜超过3孔,以提高灌注效果。
5 结束语
在施工过程中,只有严格按照设计和规范要求执行每一道工序的施工,针对施工过程中细节出现的问题进行详细的分析、研究和思考、印证,才能确保在实际施工过程中,确保回填灌浆的密实,增强围岩的整体性,达到工程设计的目的,让水工隧洞工程发挥应有的作用。
参考文献
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论文作者:毛起升
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/18
标签:隧洞论文; 浆液论文; 水工论文; 围岩论文; 钻孔论文; 密实论文; 压力论文; 《基层建设》2018年第2期论文;