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清河水库位于穆棱市八面通镇清河村南1km处的清河流域中上游,距八面通镇6km。总库容305.5万m3,是一座以防洪、灌溉为主的小(Ⅰ)型水库,设计标准为50年一遇洪水,校核标准为500年一遇洪水,灌溉设计保证率为75%。清河水库主体工程包括大坝、溢洪道和放水洞。大坝为混合土坝,坝长310m,溢洪道为开敞式侧堰,堰长37m,放水洞为坝下埋管式砼箱涵,洞长42m。
清河水库始建于1958年期间,由群众队伍进行施工,工程质量相对较差,虽然经过几次维修改造,但仍存在坝体、坝基渗漏严重等诸多问题,被鉴定为三类坝。清河水库除险加固工程于2008年3月1日开工建设,对土坝渗漏采用高压摆喷灌浆技术进行处理,通过试验检测,土坝渗透指标由施工前的10-3cm/s提高到10-6cm/s,防渗效果良好。
2高压摆喷灌浆技术要点
2.1技术原理。高压摆喷灌浆技术是采用三管法,喷射介质为水、水泥基质浆液和压缩空气,使喷射管做一定角度的摆动和提升运动,利用高压水形成高速喷射流束,冲击、切割、破碎地层土体,并以水泥基质浆液充填、掺混其中,形成扇形断面板墙状的凝结体,以提高坝体防渗能力的施工技术。
2.2施工工序和设备。高压摆喷灌浆施工工序为:布孔、钻孔、制浆、高压灌浆、静压回灌。主要施工设备有:钻机、高喷台车、制浆机、高压水泵、空压机、灌浆泵。
2.3布孔与钻孔。布孔分三个阶段。第一阶段布先导孔,沿坝体灌浆轴线方向每30米左右布置一个先导孔,利用先导孔采取芯样,可摸清各坝段坝体土质类别、地层变化、漏浆程度、基岩深度等情况。第二阶段布试验孔,根据工程地质报告和先导孔钻孔情况在大坝一端按设计孔距布置试验孔,进行现场试验确定合适的孔距和灌浆参数。第三阶段布灌浆孔,按现场试验确定的孔距沿防渗墙轴线布灌浆孔,先导孔可作为灌浆孔之一。钻孔可采用任意一种钻进方式。
清河水库布置了9个先导孔,9个试验孔,共210个灌浆孔(含先导孔和试验孔),采用回转钻进并泥浆护壁。钻孔孔距为1.5m,孔径为130mm,设计深度为进入基岩以下1m,实际孔深超出设计深度0.3mm.。
2.4制浆。高压摆喷灌浆浆液为水泥浆。使用水泥为32.5级普通硅酸盐水泥,水灰比为1.2:1~0.8:1,浆液密度为1.55g/cm3~1.7g/cm3。水泥浆采用二级搅拌,二级过滤。一级搅拌时间不少于90s,经过滤后进入二级搅拌机,边搅拌边过滤边使用,过滤筛网眼尺寸为2mm。
2.5高压灌浆。高压摆喷灌浆在钻孔施工完成并检验合格后进行,采用二序施工,先喷Ⅰ序孔,后喷Ⅱ序孔。注浆前先进行地面试喷,检查机械及管路情况,如水、气、浆是否畅通,各种参数是否满足设计要求,并调准喷射方向和摆动角度。一切正常后,垂直下入喷管至设计深度,先送水泥浆液,后送水和气,按规定参数进行原位喷射,待孔口返出浆液密度达到1.2g/cm3后再按设计的提升速度由下至上进行连续摆喷作业,如果中途因故中断后恢复施工时,应对中断孔段进行复喷,复喷搭接长度不小于0.5m。灌浆施工的各种技术参数见表1。
2.6静压回灌。当喷杆提升至距地面40cm高度时,先停止水和气,再停水泥浆,由于孔内浆液会发生析水、沉淀和凝固收缩,高喷墙体的顶部会产生凹穴,需用水泥浆及时进行静压回灌填补。静压回灌要间断进行,直至填筑到孔口,浆液不再下沉时为止。每孔完成高喷灌浆后,要对水泥浆管道系统进行冲洗,防止管道堵塞。
3施工记录
在高喷灌浆施工中必须每天做好施工记录,记录中按造孔和灌浆分别记录,记录主要内容如下:一、造孔记录:造孔记录内容包括孔号、序号、桩号、钻孔时间(包括开钻时间和完成时间)、钻孔深度、基岩深度、地质分层描述以及钻孔过程中出现的问题等项内容;二、高喷灌浆记录:包括孔号、序号、桩号、灌浆时间、提升速度、旋转速度、摆动角度、水、气、浆的压力和流量、浆液密度、孔口返浆情况以及出现特殊情况的处理等内容。
4施工殊情况的处理
高喷灌浆施工中,在钻孔和灌浆过程会出现塌孔、漏浆、冒浆、串孔等问题引起压力突降或骤增、孔口回浆密度或回浆量异常等情况,此时,必须查明原因,及时进行处理。清河水库在高压摆喷灌浆中,以上情况都有不同程度发生,经过及时恰当的处理,确保了施工进度和质量。
4.1塌孔。塌孔是在成孔后,由于在钻孔部位的地层中含砂或砾石较多时,会出现坍塌、脱落,导至灌浆时喷射管无法下到设计深度。
解决方法:可采取加大泥浆浓度或在泥浆中加入火碱、膨润土护壁,必要时可采用套管护壁法钻进。
4.2漏浆。漏浆是由于地层中存在砂、砂砾石或通道,主要表现在钻孔或灌浆时孔口不返浆或返浆量降低。
解决方法:钻孔时可采取加大泥浆浓度、泥浆中掺加细砂或向孔内填充水玻璃等堵漏材料。灌浆时发生漏浆可采取停止喷杆提升或降低提升速度、降低喷射压力和流量、在浆液中掺入速凝剂、加大浆液密度、灌注水泥砂浆或水泥黏土浆等措施。不论是在钻孔还是灌浆过程中,必需待孔口返浆正常后才能正常提升钻杆或喷杆。
4.3冒浆。冒浆是指在灌浆过程中浆液在坝坡、地面或库区底部流出或喷出。
解决方法:可采取在冒浆点加覆盖、降低灌浆压力、间断灌浆等措施。
4.4串孔。串孔是指在某一孔口正常灌浆时,浆液从相临孔口返出,说明钻孔在地下有通道相通。解决方法:可将串孔孔口开挖清理后封闭并压重、降低灌浆压力等措施。灌浆孔结束后,应尽快对串浆孔进行复钻至设计高程。
5高压摆喷墙质量检查
在高压摆喷灌浆施工过程中,应对水泥、浆液和各道工序的质量严格进行控制和检查,灌浆结束后,可采用大开挖检查法、钻孔取芯检查法、围井试验检查法等方法对防渗墙体进行质量检查和综合质量评定。
5.1大开挖检查法。沿摆喷墙体两侧或一侧进行开挖,挖深一般2~2.5m。用肉眼直观检查Ⅰ序、Ⅱ序孔喷射距离、衔接情况,在不同部位横向打孔取芯检查墙体厚度、强度等项指标。清河水库共开挖了5段27m对高压摆喷墙进行检查。
5.2钻孔取芯检查法。高压摆喷墙完成14天后,可在墙体上布置钻孔取芯。检查孔孔位布置在墙体中心线上的相邻两孔高压摆喷墙体的搭接处,自上而下分段钻孔、取芯和进行静水头压水试验。每个单元工程可布置1个检查孔。清河水库按单元工程划分共布置5个检查孔,共取38个芯样。
5.3围井试验检查法。围井检查需在高压摆喷墙完成7天后进行,围井宜布置在地层复杂、漏浆严重或可能存在质量缺陷等部位,以高压摆喷墙为一侧井壁,进行布孔和灌浆形成井型封闭式墙体,并对井底进行封闭,在围井内钻孔进行注水或抽水试验。围井各面墙体轴线围成的平面面积,砂土、粉土层中不小于3m2,砾石、卵石层中不小于4.5m2。清河水库共布置了2个围井,检测结果高压摆喷墙体渗透系数k=1.48×10-6cm/s,小于设计渗透系数值(k)=i×10-5cm/s(i=1~9),质量满足设计要求。
6结束语
高压摆喷灌浆技术在穆棱市清河水库除险加固工程中得到了很好的应用,它具有工程造价适中、防渗效果良好、施工条件要求低等优点,随着这项技术逐步成熟,必将在更多的防渗工程中推广和使用。
论文关键词:高压摆喷灌浆;施工工艺;水库;坝体防渗;问题处理
论文摘要:结合穆棱市清河水库除险加固工程高压摆喷灌浆实例,探讨高压摆喷灌浆技术应用和施工过程中可能遇到的情况及处理方法。
参考文献
临濮沙河水库是一座供山东省菏泽电厂用水的水库,最大库容536万m3,位于鄄城县境内的临濮沙河上,围坝长5207.3m,坝顶高程55.50m,最大坝高9.5m,一般坝高7.5m,坝顶宽6m,为均质土坝,上下游边坡均为1∶3。坝前坡铺塑料膜防渗,塑料膜上用干砌石护坡,该坝于1990年冬修建,由于是冬季和群众性施工,土坝碾压质量很差,坝体内有土块架空。该坝自1991年12月挡水以来,水库一直在低水位运行,未达到设计水位要求,水库经过半年多的运行,在坝顶出现大小塌坑40多个,有的塌坑直径2~3m,严重威胁大坝的安全,对坝体的处理势在必行。
临濮沙河水库土坝隐患主要是土坝碾压质量差,施工接头多,坝体土块有架空现象,坝面排水不畅,下雨后造成坝面积水,形成塌坑等。针对上述隐患,关键是消除坝体中的裂缝、洞穴,增加坝体的密实度,消除坝体的湿陷性,实现上述目标的措施,有开挖加填黏土和劈裂灌浆等,但开挖回填黏土工程量大,造价高,对坝前的塑料膜防渗和护砌容易造成破坏,不宜采用。经多方案论证,最好的方法就是劈裂灌浆方案,其施工速度快,工程造价最低,在施工过程中,对坝前坡的塑料膜防渗和护砌也不会造成破坏。
劈裂灌浆就是沿坝轴线布孔,利用坝体小主应力成基本沿坝轴线分布这一规律,用灌浆压力沿坝轴线劈裂坝体,灌入泥浆构造浆体防渗帷幕,同时与浆脉连通的裂缝、洞穴等坝体隐患,均被泥浆充填挤压密实,达到防渗加固的目的,经济合理,方法简便易行。
二、灌浆设计
1.布孔
根据坝体隐患的性质,共布三排孔,排距1.5m,第一排孔距上游坝肩1.5m,第三排也距下游坝肩1.5m。第二排孔位交错梅花形布置,孔距2m。
2.孔深
为了保证隐患部位得到充分处理,第一排孔深9.5m,深入到坝基黏土层,第二、第三排孔深5m,以改善大坝高程51.0m以上质量较差的坝体结构,增加土体强度和防渗效果。
3.浆液选择
选用合适的浆液是保证灌浆质量的重要条件,对浆液的要求是:可灌性好,稳定性高,析水固结快,形成的浆体防渗性能强,并且考虑充分利用当地材料和造价低等因素,根据对当地黏土泥浆的物理力学性能试验,选用重粉质壤土或重壤土,即黏粒含量在20%~25%,砂粒含量小于20%,其余为粉粒,泥浆的容量采用1.3~1.6g/m3。
4.灌浆压力的确定
灌浆压力是劈裂施工中一个重要控制指标,当灌浆压力大于起裂压力和裂缝扩展压力时,钻孔就开始随裂缝扩展,随着裂缝的扩展,浆液进入坝体而形成防渗帷幕,灌浆压力如果控制得好,对于坝体的压密和回弹,浆体的压密和补充坝体小主应力不足、保证防渗帷幕的作用等,都能起到好的效果,否则,还有可能破坏坝体的某些结构,甚至出现险情。因此,通过灌浆试验和理论计算,该工程灌浆孔口压力一般控制在1kg/cm2以下。
三、灌浆施工
本项工程自1999年9月1日始至11月30日结束,历时90d,灌浆坝段5207m,共造孔7810个,钻孔总进尺50768m,完成防渗面积101536m2,灌入土料10000m3。
为了保证灌浆质量,施工技术要点有如下规定:
1.分序分次施灌
分序分次施灌能使灌入坝体中的泥浆得以尽快析水固结,强度及时提高,同时,能迅速消除由于灌浆引起坝体中局部孔隙水压力升高的威胁,保证大坝施工期的安全,并能促使灌入坝体内的泥浆黏粒向两侧移动,使黏粒在坝体与泥浆交接处进行定向排列,形成一层防渗性能很强的泥浆层,如此反复轮灌,即可形成一道粗细颗粒相间,木纹纸状的浆体防渗泥墙,因此,施工时先灌第一排孔,再灌第三排孔,最后灌第二排孔,各排灌浆中,先对第一序孔轮灌,采用“少灌多复”的方法,待第一序孔灌浆结束后,再进行二序孔,第二序孔结束后,再进行第三序孔。
2.注浆方法
采用孔底注浆全孔灌注的方法,注浆管下至距孔底20cm左右,泥浆从注浆管下口沥出,使坝体由下部逐渐向上劈开,第一排孔复灌2~3次或基本不吃浆时,将注浆管提升1~2m,达到间隔时间后,再复灌,直至注浆管距坝顶2m左右为止。第二、三排至少自复灌3~4次或基本不吃浆时再提管,其他要求与第一排孔相同。
3.弯曲段灌浆
该水库共有4个转弯段,在转弯段施工轴线上,将设计灌浆孔连续钻完,然后逐孔轮流灌浆,单孔每次灌浆量要少,发现孔口有裂缝时就停灌,改灌另孔,当每个钻孔都形成小的裂缝,而且互相交接,灌浆量再逐渐增加,直至灌完形成与转弯段轴线一致的泥浆防渗帷幕为止。
4.质量控制
一是灌浆开始先灌稀浆,水泥浆比重控制在1∶2,等孔口压力突然下降后,再次将比重提高到1.4~1.6之间。二是每个灌浆孔都要经过多次复灌,前两次应避免坝顶裂缝,后几次复灌时,坝顶裂缝宽度控制在3cm以内。三是每孔复灌次数6次以上,黏土坝段(南坝)每孔复灌间隔时间不少于5d,砂土坝(北坝)不应少于3d。四是孔口压力控制在设计最大允许灌浆压力之内。五是每孔必须达到终孔标准后,方能起管,直至浆面不再下沉为止,最后加填土夯实。
5.终孔标准
一是每孔灌浆量第一排平均不少于1m3干土,第二、三排孔平均每孔不少于0.5m3干土。二是坝顶纵向裂缝反复冒浆。三是经过分序、分次反复轮灌后,坝体基本不再吃浆,坝体内所有裂缝、洞穴等坝体隐患,均被泥浆充填挤压密实即可终灌。
四、效果分析
1.临濮沙河水库灌浆工程已竣工,从灌浆施工情况来看,第二序孔和中间第二排孔吃浆量明显减少,灌浆压力升高,大部分孔产生坝顶裂缝、冒浆,且两孔劈裂缝连接,这足以说明浆体防渗帷幕已形成,在坝体比较疏松的部位也能形成多道密集浆脉,坝体中的裂缝和洞穴泥浆充填密实。
2.通过浆坝互压作用和坝体湿化变形,使坝体的小主应力得到补充,调整了坝体内部的应力状态。建立了坝体内新的平衡状态,增加了坝体的稳定性。
3.该土坝系冬季施工,冻土块上坝,每层铺土太厚,碾压不实,采用土坝劈裂灌浆技术加固坝体,在技术上是可行的,经济上是合理的,采用的施工工艺和技术要求是安全的,灌浆期间能使坝体内部的孔隙压力、坝移量和坝顶裂缝宽度控制在允许范围以内而不危及大坝的安全。
关键词:道路工程水泥混凝土路面脱空分析灌浆处治评定
前言
水泥混凝土路面是我国公路路面主要形式之一,在我国公路网构成中占有较大比重。它具有强度高、刚度大、受温度影响小、使用寿命长等优点。但水泥混凝土路面接缝较多,对超载较为敏感,易发生脱空、唧泥、裂缝等先期病害,从而导致路面的破损。如何治理与预防脱空、唧泥等病害,搞好水泥混凝土路面的养护,延长公路的使用寿命,改善其通行能力,具有十分重要的意义。笔者参观了成渝高速公路成都段水泥混凝土路面处治工程的施工过程,结合重庆段二郎和白市驿水泥混凝土路面改造工程试验路段的施工体会,采用灌浆技术处治原水泥混凝土路面,并对各施工项目进行了检测,在室内对浆液的配合比进行了对比实验。目前,灌浆技术已在高速公路上取得了良好的应用效果。
一、水泥混凝土面板唧泥、脱空形成主要原因
唧泥和脱空病害的产生有其内在因素和外界因素:内在因素是基层本身的质量、组成以及混凝土面板接缝状况;外界因素则是汽车荷载和气候变化。我国路面基(垫)层材料一般都选用稳定类集料,其模量远小于混凝土面层的模量。水泥混凝土路面在重车荷载的反复作用下,板下基(垫)层将产生累积塑性变形,使混凝土板的局部范围不再与基层保持连续接触,于是水泥混凝土路面板底与基(垫)层之间将出现微小的空隙,即出现了板下局部脱空,或称为原始脱空区。同时温度、湿度的变化,以及板内温度的非线形分布,引起板向上或向下的翘曲,加速了板与基础之间的分离,形成板底脱空。脱空的出现又为水的浸入创造了条件,当路面接缝或裂缝养护不及时,雨水从破损处侵入基层,渗入的水将在板下形成积水(自由水)。积水与基层材料中的细料形成泥浆,并沿面板接缝缝隙处喷溅出来,形成唧泥。唧泥的出现进一步加剧了板底的脱空。这样周而复始,恶性循环,最终导致路面的损坏。
二、脱空板确定
2.1脱空板确定方法
脱空板可采用人工观察法、弯沉测定法等方法来确定。人工观察法是通过肉眼观察接缝、裂缝、唧泥等情况初步判定脱空。当重车行过,能感到混凝土板有竖直位移时,或下雨之后,有明显唧泥现象的板块,认为是脱空。这种方法的缺点是主观性强,即便是有经验的工程师也不能避免错判、漏判。弯沉测定法是测试板角弯沉,如果超过某一限值,即认为存在脱空。我国交通部行业标准《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ073.1-2001)(以下简称《规范》)中也明确规定水泥混凝土面板脱空位置的确定可采用弯沉测定法。
2.2检测方法
成渝高速公路全线建成通车于1994年,设计板厚24cm。主要采用弯沉指标来确定脱空板。首先选取水泥混凝土面板荷载最不利作用位置作为检测点,宜选取横缝及纵缝附近的点。采用两台5.4m长杆弯沉仪及BZZ-100标准轴载(后轴轴载为10t)测定车。检测点分主点、副点。主点位于板横缝前10cm,加卸载。副点在横缝后10cm,无荷载(正常行车方向为前)。将一沉仪置于主点,即测定车的轮隙中间;另一沉仪置于副点处。分别测定主、副点弯沉(按前进方向右轮测试)。右轮处于纵缝30cm左右。在《美国路面修复手册》中规定,凡弯沉值超过0.635mm的,应确定为板块脱空。根据我国公路修建状况和检测仪器的实际情况,有关专家推荐凡弯沉值超过0.2mm的,应确定为面板脱空(详见规范)。在本实验路段,采用双指标控制,即主点弯沉大于0.2mm或差异弯沉(主点-副点)大于0.06mm的,均认为板底可能出现脱空现象。
三、加固机理
在现有混凝土路面设计理论中,我们把混凝土板看作是小挠度弹性薄板,其假定条件是面板与地基间完全接触(不脱空)。同时混凝土板是一种准脆性材料,抗压强度高、抗弯拉性能差。在正常情况下,面板均匀支承时,无论荷载作用位置,应力都较小。而一旦脱空,板角处由于基础支撑的丧失处于悬臂状态,板内将产生过大的应力、剪力,混凝土板很快达到极限寿命。水泥混凝土面板灌浆是通过注浆管,施加一定压力将浆液均匀注入板底空隙、板下基(垫)层中,以充填、渗透、挤密等方式,赶走板底、基层裂隙中的积水、空气后占据其位置,经人工控制一段时间后,浆液将原来的松散颗粒或裂隙胶结为整体,形成一个良好的“结石体”。灌浆改善了板底原有受力状态,恢复板体与地基的连续性。达到加固基础,治理病害的目的。
3.1浆液材料基本要求
常用的水泥浆材料包括:水泥、粉煤灰、水、外加剂等。将浆体制成7.07×7.07×7.07cm立方体试件,标准养护7d,其抗压强度应到5MPa以上。浆体应具有良好的可泵性、和易性、保水性,浆体过稠不能均匀布满板底空隙,浆体过稀,干缩性大。在施工中,笔者认为为防止浆体的干缩,浆液中宜掺加一定量膨胀剂。流动度是影响可灌性的主要因素,一般流动度越高,可灌性就越好。由于在现行规范中未对此做明确规定,参照预制梁板压浆施工经验,采用水泥浆稠度试验漏斗(体积1725ml±5ml),以浆体自由全部流完的时间作为流动度来控制(详见《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000附录G-11)。其中,在室温条件下,纯水的流出时间为8s(室内试验结果)。表1列出了在标准条件下,不同水灰比、不同材料配比之间的流动度结果及试件强度。从表中可发现水泥净浆不管掺或不掺减水剂,其流动性都比相同条件下水泥粉煤灰浆体的流动性要好。因此,可以看出,二级粉煤灰单位体积的需水量要大于水泥。文献(1)中提出:对于不掺减水剂的水泥净浆,其流动度不应小于16s;掺减水剂的浆体可减小到12s;流动度最大应不大于26s。在施工中,笔者认为浆体流动度不宜过小,控制在20-30s之间较好。否则会产生泌水现象。
3.2试验资料
从表中可看出,在相同水灰比的情况下,流动性随着水泥与粉煤灰的比例产生变化。同时,粉煤灰比例也影响水泥浆的后期强度。在相同条件下,水灰比越大,则浆体的强度会逐渐降低,因此,不宜采用过大的水灰比;根据上述试验结果,在施工中采用的浆液配比为:水泥﹕粉煤灰﹕水﹕早强剂=1﹕0.5﹕0.7+0.5%。在取得大流动性的前提下,保证了浆液的强度。
浆液流动度及力学实验指标表1
浆液配合比
(水泥﹕粉煤灰﹕水)
水灰比
流动度
(s)
7天强度
(MPa)
28天强度
(MPa)
1﹕0.0﹕0.4
0.4
96.79
21.58
51.25
1﹕0.5﹕0.7
0.47
85
10.41
23.65
1﹕0.5﹕0.75
0.5
32.53
6.97
1﹕0.7﹕0.8
0.47
79.21
7.96
19.13
1﹕0.7﹕0.9
0.53
21.75
8.08
17.18
1﹕1.0﹕1.0
0.5
47.51
5.93
1﹕0.4+0.5%SN-Ⅱ
0.4
16.4
18.42
42.1
1﹕0.5﹕0.65+0.5%SN-Ⅱ
0.43
42.96
17.10
1﹕0.5﹕0.7+0.5%SN-Ⅱ
0.47
21.99
11.85
27.27
1﹕0.7﹕0.8+0.5%SN-Ⅱ
0.47
32.16
10.55
24.51
1﹕0.7﹕0.8+0.75%SN-Ⅱ
0.47
29.5
10.55
重庆段二郎、白市驿混凝土路面改造工程施工现场(施工图1)
四、灌浆技术的实施
孔位布设一般为3-5孔,应根据混凝土面板尺寸、裂缝状况以及灌浆机械等确定。灌浆孔大小应和灌注嘴大小一致,一般为5cm左右。灌浆顺序从沉降量大的地方开始,由远到近,由大到小。灌浆压力的控制应视混凝土板的损坏及脱空情况具体确定。当浆液从接缝处或另一注浆孔冒出,就可认为完成该孔注浆,即停止注浆,迅速移至另一注孔继续作业。压力一般控制在1MPa-4MPa之间,并停留3min-5min,效果较好。
五、灌浆效果评定
灌浆后,应在7d龄期后,再次测量主点弯沉值和副点弯沉值。当主点或差异弯沉值均低于设计要求值时,可认为灌浆效果已经达到。成都试验段灌浆前后弯沉资料见表2(单位:mm)。表2中灌浆前数值均大于控制指标,认为板底出现脱空,需灌浆处治。从检测资料可看出,原混凝土面板通过灌浆提高了板底承载力。
2004年成都试验段4km处灌浆前后弯沉对照表表2
桩号
灌浆前值
灌浆后值
主点比较
副点比较
主点弯沉
差异弯沉
主点弯沉
差异弯沉
前-后
前-后
4km+478.7
0.34
0.12
0.24
0.04
0.1
0.08
4km+483.7
0.36
0.16
0.18
0.04
0.18
0.12
4km+488.7
0.34
0.08
0.18
0.04
0.16
0.04
4km+513.7
0.34
0.08
0.24
0.02
0.1
0.06
4km+518.7
0.32
0.16
0.2
0.04
0.12
0.12
4km+523.7
0.44
0.18
0.34
0.08
0.1
0.1
4km+583.6
0.42
0.22
0.22
0.02
0.2
0.2
4km+588.6
0.32
0.08
0.18
0.02
0.14
0.06
4km+593.6
0.28
0.06
0.24
0.02
0.04
0.04
4km+598.6
0.36
0.22
0.2
0.02
0.16
0.2
4km+603.6
0.3
0.1
0.2
0.04
0.1
0.06
4km+618.6
0.6
0.38
0.26
0.06
0.34
0.32
4km+623.6
0.3
0.08
0.22
0.08
0.08
4km+628.6
0.3
0.1
0.2
0.06
0.1
0.04
4km+633.6
0.22
0.02
0.16
0.02
0.06
4km+638.6
0.34
0.1
0.22
0.02
0.12
0.08
4km+643.6
0.48
0.16
0.34
0.08
0.14
0.08
正在施工中的成都段11km处混凝土路面灌浆处治现场(施工图2)
六、经济效益评价
灌浆处治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治目的不同而不同,一般介于10—30元/m2左右。“换板”翻修混凝土路面每m2成本一般需120—140元。与后者相比,前者的直接成本明显低。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。
七、结束语
7.1灌浆技术作为一种新型的加固技术,可广泛地使用到公路施工其他方面,如:高速公路桥头跳车、软土地基处理、机场路加固等。而且由于其处治质量主要控制指标——弯沉与旧板加铺沥青混凝土面层的设计指标相吻合,具有一定科学性,所以也适用于旧板加罩沥青面层的加固处治。
7.2大多数破损板本身的质量良好,病害原因主要是由于下承层造成的。有关资料建议灌浆钻孔深度一般为混凝土板底3-5cm,根据施工经验,钻孔深度应穿透基层达到垫层中。传统的“换板”处治,在破碎时由于操作人员的失误或连接杆的传递影响,可能造成相临混凝土板块不同程度的松动或破损,处治一处病害又出现多处新的病害,且只能改善板本身状态,正是所谓的“治标不治本”,而混凝土板下灌浆通过灌浆压力可把浆液渗透到相邻混凝土板下,起到灌浆一块板加固几块板的作用。
7.3产生脱空板的原因有:填缝料的失效,水的浸入,基层材料中的细集料。因此,必须加强接缝的养护,及时疏导路面积水,来预防或防治混凝土路面的先期病害。在基(垫)层的施工中,应严格控制混合料中的细集料含量。
参考资料
[1]《水泥混凝土路面脱空的检测及对策》华东公路(2004年134期);
1.1路基填方压实度不足
在公路工程施工过程中,路基是其受力的主要组成部分,基于此,在施工过程中必须对路基进行科学有效地填方压实。在公路路基压实过程中,极易产生压实不足问题,主要因素为土层含水量控制难度大的主要在于施工压力及压实时间设计不合理等问题,进而无法实现良好地压实效果。
1.2路基中存在软弱土层
在公路路基施工过程中,因施工路段自身因素的影响,如地面软弱、地质条件差等,都会对公路承载力造成极大的影响。特别是软弱土层对路基施工的整体质量将造成极大的影响,软弱土层自身力学性质很低,将导致路面出现沉陷、塑性挤压等问题的出现,甚至导致原有路面土层下沉及位移问题。
2.压力灌浆处治路基不均匀沉陷研究分析
现阶段公路工程路基防治及处理的重要方式就是压力灌浆技术,主要通过压力将能固结的浆液利用钻孔灌注技术灌入裂缝及土体中,使高度物理学性能在被加固物体内形成,并加以改善。在被加固体内注入浆液以后,利用高强度压力基础土体内存有的水分及空气,凝结硬化浆体,使原有密实度较低的土体成为一个整体,同时增强其强度及稳定性。在处理公路路基沉陷灌浆过程中,可选用压密灌浆的方式对较低强度的淤泥层进行施工,选用劈裂灌浆的方式对硬度较高的亚粘土进行施工,选用渗透灌浆的方式对砂砾层进行灌浆作业。在灌浆方式选择中有时可以一种方式地应用,也可以几种方式一起应用。通常情况下选用直接打入式作为注浆的方式,也就是选用43毫米的花管直接打入,选用三角形止浆塞作为孔口止浆方式。
2.1浆材配合比设计
依据相关灌浆经验及数据显示,通常选用水灰比为0.8:1到1:1作为水泥浆配合比进行浆液的配比,也可以选用0.8:1到1:1作为水泥粉煤灰浆的配合比,但其混合料中必须有20%到30%左右的粉煤灰。
2.2压力灌浆边界范围
注浆范围确定中必须包含以下几个方面:处理公路长度中轴线的方向、宽度要在平面上确定,注浆深度要在纵向上确定。在处理软弱地基注浆过程中,标准应为承载力f在200kpa以上及沉陷量f超过30厘米,公路中轴线方向上的长度进行有效确定,并将路堤底部宽度作为横向处理宽度。
2.3浆液扩散半径确定
作为压力灌浆施工的重要参数,浆液扩散半径直接影响着灌浆整个工程量及造价,可以利用现场注浆试验来对地基条件复杂及计算参数选准难度大的情况进行有效确定。如果浆液呈现柱状扩散,试验资料不全的情况下,可以将不同工程地质条件下土的渗透系数作为参考依据,进而得出浆液扩散半径的推荐值。
2.4注浆孔的布置方式
布置注浆孔必须使相邻注浆孔的作用范围存在重合部位,促使需进行加固的路基成为一个完整的受力体。单排孔布设与多排孔布设都是注浆孔布置的重要方式。
2.5注浆量的确定
将灌注半径内圆柱体孔隙的总体积作为灌浆量的体积,浆液在灌浆过程中有时不能将土体内的孔隙完全填充,部分浆液含水的孔隙填充效果更差。在计算浆液量时,一般在理论值上要乘以在1以下的数值,但具体作业中,尤其是单孔灌注量中的I序孔灌注量常常在理论计算值以上,II序孔的灌注量则在理论计算值以下,进而对单孔灌注完成的标准造成极大的影响。对单孔灌浆量取值起决定性影响的因素主要有灌注地层的连通性、灌注浆液的坍落度及土体的孔隙率等。将单孔注浆作为实际施工时的标准,其计算公式可以定为:Qi=0.25nR2其中,单孔设计灌浆量定为Qi,灌注量计算半径定为r,取0.6D-0.7D为I序孔(设计孔距为D),取0.3D-0.4D为II序孔。
2.6袖管注浆施工
按照浆液扩散距离对注浆孔距离进行确定,在地层条件下,浆液参数、注浆参数直接关系着浆液的扩散距离。当单排孔对注浆要求无法满足时,常常会选用三排孔。设计多排孔的原则就是对注浆孔潜力进行充分发挥,进而取得最大注浆体厚度,这种情况下不但不会产生两排孔间搭接紧密度不够的现象,也不会出现过多搭接浪费的情况。
2.7灌浆质量检验及效果评估
作为地下隐蔽工程,灌浆工程在施工过程中必须遵循施工规定进行有效施工,为确保注浆工程的整体质量,灌浆高等级公路软弱地基后,必须使其路基承载力在200kpa以上,最大沉陷必须在30era以下。利用静载试验、钻孔取芯标贯试验、深槽开挖检查及弯沉试验,对填充灌浆施工范围内杂填土层空隙的有效性进行验证,充分压密及填充粉、细沙层,提高路基承载力,进而实现沉陷控制的目的。
3.结束语
接缝灌浆技术在水利工程施工中的过程阶段对于正确的灌浆工作顺序应该是根据以下步骤进行的。首先,如果是同样大小和宽度的缝隙,在进行灌浆时,应该从主要的灌浆区域通过从上到下的方向进行注入,倘若,上部的灌浆区域和下部的灌浆区域产生了相互渗漏的情况,这时候应该及时的将结果汇报给相应的负责机构,经过负责机构的分析和讨论,可能采用上下部位同时灌浆的思路。而在对高度的灌浆区域,只有当此高度的灌浆工作全部完工以后,才能对附近其他高度的灌浆区域进行继续灌浆。假如附近的其他高度的灌浆区域拥有进行灌浆的最佳时机和条件,那么这个时候可以考虑对附近的灌浆区域进行同步的灌浆,但是必须记住的一点就是必须要等下部的灌浆区域完成灌浆任务四个小时之内进行上部灌浆区域的灌浆,否则,可能因为下部灌浆区域灌浆时间太长而导致上部和下部的浆液不能很好的融合和连接。对于整个灌浆区域来说,在进行灌浆之前,附近的缝隙需要提前施加上相应的水平压力,另外这个水平压力的大小最好控制在零点二兆帕左右。工程师们应该适时的对整个灌浆过程的质量进行及时的监控和记录。负责灌浆工作的工程师们在每一次灌浆工作之前,需要对很多的方面都要进行全面的检测和确认,就比如说浆液配比换算挂牌是否明确、备用管路的分布设置是否合理、具体对现场管路铺设是否合理、严格检查灌浆施工准备工作等等。当各个方面都达到了相应的要求之后再加上工程师们的严格检测最后完成灌浆。工程师们在进行相应的灌浆工作时,必须在10到15分钟之间进行相应的检查,确保灌浆液体的规范要求和性能指标相一致。如果排气管和回浆管同时出浆,而且形成了一个相应的比例后,这时候就应该把每一个管口都闭合,同时对浆液进入量进行合理的调整,保证排气管的压力继续上升。
二、接缝灌浆实施时的质量监控
接缝灌浆应该具备的必要条件第一个条件是混凝土的实际温度控制。在整个接缝灌浆任务进行之前,两边的混凝土温度都必须和封拱的温度相互协调,对于接缝灌浆区域上面的混凝土负重应该大于等于6米,而且,施工的设计图纸上明确规定了相应的接缝灌浆的温度必须要和负重的混凝土温度相一致。第二个条件就是混凝土的年限,灌浆区域的混凝土的年限应该大于等于4个月以上,排除特殊的情况,灌浆区域的混凝土的年限也应该大于等于3个月以上,一旦负重的条件达到了之后,就应该及时的进行灌浆工作。接缝灌浆的质量检测在灌浆工作完成之后,相关的工作人员和技术人员就需要对于灌浆区域的质量以及孔隙进行相应的监测和检查。并及时的记录好灌浆的整个过程进行情况。对于灌浆之后质量较差的区域还需要进行有针对性的检测,然后进行相应的改进保证这些区域的灌浆质量达到规定的要求和水平。
三、结论
关键词:高压喷射灌浆;原理;水利工程;应用
1前言
为解决水工建筑物防渗问题,寻求一种经济且技术先进可靠的防渗方法,在水利工程施工当中,基础防渗处理是水利工程施工中尤为重要的环节。当基础土质较差,渗透性较强时,在水流的作用下对基础的危害很大。结合高压喷射灌浆技术在甘肃张掖大孤山水电站引水枢纽工程中的应用,通过现场检测,明显看出密实度和承载力均远大于原土体,从而提高和保证了工程质量。
2工艺原理
2.1冲切掺搅作用
高喷技术主要是借助于高压射流,通过冲击切割和强烈扰动,使浆液在射流作用范围内扩散、充填周围土层,并与土石粒掺混搅合,硬化后形成凝结体,从而改变原地层结构和组成,达到防渗和提高承载力的目的。高喷凝结体是多种因素综合作用的结果,高压射流对地层结构的影响范围,取决于比能值E的大小,其表达式为:
E=(PQ)/(100v)
式中:E——每米旋喷柱耗用的能量(MJ/m);
P——喷射灌浆压力(MPa);
Q——射流浆量(L/min);
v——提升速度(cm/min)。
E值大,旋喷柱的直径大,一般选用50~70cm直径较好,但最终应通过现场高喷试验确定。
2.2升扬、转换作用
高喷施工时,水、气、浆由喷嘴中喷出,压缩空气,除能对水或浆液构成外包气层,使水或浆液射流能透入地层较远距离并维持较大压力破碎地层结构外,还可产生升扬作用,将经射流冲击切削后的土石碎屑和地层中细粒,由孔壁和喷射杆的环状间隙中升扬带出孔外,空余部位由浆液替代,同时也起到了转换作用。
2.3挤压、渗透作用
高喷射流强度随射流距离的增加而较快地衰减至射流束末端,虽不能再冲切地层,但对地层仍产生挤压作用。同时,喷射结束后,静压灌浆持续进行,对周围土体产生渗透作用,不仅可以促使凝结体与周围土体结合更加密实,还在凝结体外侧产生明显的渗透凝结层,具有较强的防渗性能。
2.4位移握裹作用
地层中较小的块石,由于喷射能量大,辅以升扬、转换作用,最终浆液可填满块石四周的空隙并将其握裹,遇到大的块石或在块石集中区,应降低提升速度,提高比能值。在强大的冲击震动力作用下,块石将会产生位移、松动,浆液沿块石四周空隙或块石间孔隙渗入。在高压喷射挤压、余压、渗透等综合作用下,产生握裹凝结作用,形成连续密实的凝结体。
3凝结体的性能
水工建筑物地基防渗采用高喷施工时,要求凝结体具有良好的防渗性和稳定性,而对于其抗压强度要求不高。凝结体的防渗性能主要取决于地层组成成分和颗粒级配、施工方法、施工工艺以及浆液材料等。高喷形成的凝结体并不很规则,但与地层结合紧密,由于高喷凝结体周围除了浆皮层外,一般还存在渗透凝结层,有着良好的复合防渗作用,从而进一步提高了凝体的防渗性能。
4高喷凝结体的结构布置形式
为保证高喷防渗墙的连续性,必须要使各孔的凝结体在有效范围内牢固可靠连接上,为此如何选用结构布置形式和孔与孔的距离则很重要。高喷形成的凝结体的形状与喷射的形式有关,喷射形式一般有旋喷、摆喷和定喷3种。喷射时若边提升边旋转,则凝结体的形状为圆柱体(又称旋喷柱),若边提升边摆动,则形成的凝结体的形状为哑铃状,若只提升和定向喷射则可形成板状(又称定喷板)。目前在青海及甘肃的西南部地区常用的结构布置形式有:定喷折线式、摆喷对接式和柱摆式等。
5高喷材料
三管法施工时,多用纯水泥浆,水泥为42.50或52.50普通硅酸盐水泥。由于三管法施工,先是高压气、水喷射,而后是压力灌浆,灌浆易被先喷入的水稀释,所以使用的水灰比不应大于1∶1的浓浆。6机械设备的组成
高喷灌浆技术有单管法、双管法、三管法。在该工程中采用的是三管法,所用主要设备有XY-2型液压地质钻机、GYP-50型高喷台车、XPB90E型高压泥浆泵。
7工艺和施工要点
7.1钻孔
泥浆固壁回转(或冲击)钻进。造孔过程中做好充填堵漏,使孔内泥浆保持正常循环,返出孔外,直至终孔。跟管钻进,边钻进边跟入套管,直至终孔。钻进时应注意保证钻机垂直,偏斜率应≤1%。
7.2下入喷射杆
泥浆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2种情况:一是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。二是也可先在套管内下入管壁均匀的PVC塑管,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。
7.3高喷施工
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,提升速度也有差异。对各类地层而言,若使用同一种施工方法则水压、气压、浆压的变化不大,而提升速度变化,是影响高喷质量的主要因素。一般情况下,确定提升速度应注意下列几个问题:①因地层而异,在砂层中提升速度可稍快,砂卵(砾)石层中应放慢些,含有大粒径(40cm以上)块石或块石比较集中的地层应更慢。②因分序而异。先序孔提升速度可稍慢,后序孔相对来讲可稍快。③高喷施工中发现孔内返浆量减少时宜放慢提升速度。
8施工工艺
8.1墙置的确定
根据设计要求平整好场地,要求场地内地下无障碍物,对某些作业地基软、不平整,有可能引起整机翻倒引起事故的地段,一定要采取防范措施,在平整场地上对墙体中心线进行测量定位。
8.2喷墙管理
应控制好掘进速度和灌浆压力、提升速度,送气量的大小应使浆液成沸腾状为宜。灌浆阶段浆液不能发生离析和断浆现象,保证墙体均匀,无夹心层,若发生管道堵塞或因故短暂停机,应迅速抢修。
9工程实例
在张掖大孤山水电站枢纽基础防渗施工中,所采用的喷灌方法为三管法定向喷射成墙施工。防冲隔墙长为68m,该工程地层为砂砾土,采用凝结体的结构布置形式为柱摆式,成墙深度为30m,墙厚平均为80cm。孔距2m,喷射中心有直径20~30cm的圆柱体。首先用水管、气管、浆管同轴布设组成喷射杆,杆底部设置有喷嘴,气、水喷嘴在上,浆液喷嘴在下,高喷时,随着喷射杆的旋转和提升,采用高压水和气的射流冲击扰动地层土体,呈翻滚松散状态,随后以低压注入浓浆掺混搅拌,硬化后形成凝结体。此方法高喷质量可满足设计要求,工效高、造价低,能充分利用原地土体,就地取材,机械化程度高,其工艺参数为:
①喷嘴直径:2~2.30mm;(外φ5)
②高压水:10MPa,流量40L/min;
③气压:0.70MPa,气量6m3/min;
④浆压:0.30MPa,流量80m3/min;
⑤提升速度:15cm/min;
⑥三重管回转:7r/min;
施工完成后采用挖深坑数米,用电子填土密实度检测仪对周围土体进行现场质量测试。检测结果为土体密实度和承载力均大于原土体,施工过程中有专人负责记录,记录详实准确。
1 防渗灌浆技术
灌浆技术是通过高压喷射灌浆技术是借助高速射流(水、浆液或空气)直接冲击、切割、破坏、剥蚀原地基材料,受到破坏、扰动后的土石料与同时灌注的水泥浆液发生充分的掺搅混合、充填挤压、移动包裹至凝结硬化,从而构成坚固的凝结体,成为结构较密实、强度较高、有足够防渗性能的构筑物,以满足工程需要的一种技术措施。帷幕灌浆技术是在水利工程中重要的技术措施,帷幕灌浆主要是对水库坝基进行加固处理,对于减小大坝渗漏至关重要。
2 高压喷射灌浆技术在水库除险加固工程中的应用
2.1高压喷射灌浆特点
在传统的化学注浆法中进行改进,结合物理原理,演变成为高压喷射灌浆法。这种技术的施工过程首先要对灌浆地面进行打孔,将连接喷射头的输送管插入孔内,对灌输装置内施加20M帕以上的压力,触动开关,喷射出来的材料与破坏土质混合,形成新的加固材料,凝固在表层,达到除险加固目的。这种技术使用的原料浆液价格底料方便采取,喷射点集中,土质不易流失,使用设备简单便捷,不需要大型运输工具,运用物理方法进行材料送达,对周围生态环境不会产生影响。灌输孔尺寸结合实际情况拟定,不受限制,不会出现爆破大面积塌方的现象。
2.2 调制高压喷射灌浆浆液
浆液调配的主要材料是水泥,结合不同水库的实际险情情况,添加适量的外加剂。浆液中不能存在大颗粒物质,水与粘土的比例要经过科学计算。在混凝土浆液中添加减水剂或者促进凝固材料时,要先了解好其酸碱度和化学性质,避免出现与水库修筑材料发生腐蚀反应,形象结构稳定性。
2.3 高压喷射灌浆技术要求
运用高压喷射技术进行加固只需要在损坏的结构上钻取一个30mm至50mm的孔,这一过程看似简单实际操作时要格外小心,前期需要做好精准的测量划线,对作业时间严格控制,避免出现灌孔过深或者纵线倾斜的现象。有些区域需要连续加固,对孔的分布要科学合理。确保高压设备连接牢固再进行操作,按照施工顺序执行。新形成的加固层位置与喷射时喷头移动范围有关,要求技术人员有土木工程建筑的相关知识,了解设备性能,应对突况及时做出变动。实施多个运输管共同工作时,要选取合适的角度,对灌孔依次进行标记,避免出现重复操作的情况,确保加固工作高效稳定进展。
2.4 高压喷射灌浆施工质量控制
水坝加固除险工作完成后,需要对施工质量安全进行检验,混凝土浆液材质在注入后需要一段养生时间,通过这一时间磨具的封存,加固层可更稳固,水泥材料变的更坚固,所以安全监测工作不能在灌浆完成后即刻开展,要在达到规定时间后拆除塑料隔离层再进行,对施工进行全面检查。包括灌孔的分布位置,质检人员要有自己的科学标准,以此为依据展开工作。灌浆加固点多时,要进行抽样检查,随机选取总数量百分之七的孔进行测量,记录下孔的直径、纵向是否垂直,注入口呈不规则圆形或者处理粗糙均属于不合格现象。灌浆是否达标主要检测其凝固后结构的密实程度,将一定比例的混凝土材料延灌孔注入,额定时间内其流量如果超过比较量,则需要二次维护,灌浆施工不合格。完成工作任务后要对灌孔进行密封,检测工作随着工程开展阶段进行,确保各流程符合标准再进行收尾。
3 帷幕灌浆技术在水库除险加固工程中的应用
帷幕灌浆技术是将浆液直接注入在水库斜坡出现裂缝的建筑材料中,形成连续的保护结构,在使用中水就不会透过裂缝渗漏。帷幕顶部直接与坝体相连接,直至不接触水面的岩石层,形成一个保护系统,减小基层渗透水对坝边坡产生的压力。
(1)钻孔间距。帷幕灌浆在钻孔时应按照设计规定,逐渐减小孔间距离,沿着破损表面横坐标逐步加密,距离控制在1.8m至2.2m之间。如果是双排或者多排孔在测量分布中,多数先对最下层进行施工,再钻取上层灌孔,完成后进行测量,选取中间位置实施多孔的安放。
(2)帷幕灌浆材料。选取材料时要参照国家出台的标准,使用符合强度要求的浆料。设计人员要结合实际情况对灌注材料进行调配,适当的使用化工原料,但不能对水体产生污染。先将搅拌好的材料取少量灌入实验孔中,确保安全符合要求再开展施工。
(3)施工工艺流程。进行帷幕灌浆要先设计孔位、钻孔,对有害裂缝进行清理,将施工部位与水隔离,前期准备工作完成后再进行材料的制作,这一过程要经历较长时间,正式实施灌注时要再次检查裂缝处是否洁净,不能留有垃圾。灌浆结束后要经历一段养护时间,再进行验收,确保其牢固程度符合标准后将灌孔密封,通常采用机械设备进行后期工作,条件不允许的现场也可人力进行代替,但要保证牢固性和平准度,不能出现缝隙。整个过程需要工程技术人员现场指导,按顺序进行。
3.1 冲洗压力
一般而言,冲洗水压是灌浆压力的80%,在压力值大于1MPa的时候,选用1MPa;冲洗风压是灌浆压力的50%,在压力值大于0.5MPa的时候,选用0.5MPa。
3.2 裂缝冲洗
冲洗的时候,当清水流出10分钟后予以停止,并且总时间不得少于30分钟。对于返水达不到澄清标准的孔段,需要继续冲洗,保证孔内残留杂物厚度不可大于20cm。在邻近孔有灌浆操作或者灌浆结束不超过20小时的孔,不可以展开裂缝冲洗操作。
3.3 制浆方式
根据有关设计规范标准,必须对帷幕灌浆制浆材料予以称重,保证其称量误差不得大于5%。在制浆的时候,需要对掺加剂、投料等进行严格控制。在制浆的时候,一定要确保搅拌均匀,并且测定浆液密度与粘滞度等参数,同时做好记录。在拌制细水泥浆液的时候,需要加入一些减水剂,并且借助高速搅拌机进行均匀搅拌,其转速不得低于1200r/min,时间需要通过试验予以确定。在使用浆液之前,需要进行筛选,一般为80μm方孔,其筛余量不得超过5%,水灰比为0.5:1,输送流速在1.4-2.0m/s之间,输浆压力在0.2-1.0MPa之间。确保浆液温度在5-40℃,低于或者超出标准的浆液视为废浆。
3.4 帷幕灌浆施工质量检查
在检查帷幕灌浆施工质量的时候,主要在灌浆结束14天后展开,其检查孔数为总孔数的10%。在检查灌浆质量的时候,一定要严格按照监理工程师要求,将检查孔设置在帷幕中心线上;对岩石破碎、大孔隙注入量、断层等复杂位置进行检查,等等。在进行压水试验的时候,可以在灌浆结束后根据监理工程师的指示,确定检查时间,并且按照其规定流程予以严格检查。承包施工单位需要在灌浆结束后,根据监理工程师的研究,整理有关资料,并且提交给监理工程师,为质量检查工程提供便利条件。
4 水库除险加固中灌浆技术的应注意的事项
冒浆是指在灌浆过程中浆液在坝坡、地面或库区底部流出或喷出采取在冒浆点加覆盖、降低灌浆压力、间断灌浆等措施。串孔是指在某一孔口正常灌浆时,浆液从相临孔口返出,说明钻孔在地下有通道相通及时填堵被串孔,待灌浆孔高喷灌浆结束后,立即进行被串孔的扫孔,进行高喷灌浆或继续钻进,凡经特殊处理的渗漏段,侍孔口返浆后均将喷射管下至原不返浆的最下位置,再进行正常喷射(复灌),确保防渗墙墙体质量。
【关键词】配电网;降损;措施;相关问题
在电力系统中,配电网的耗损是主体耗损部分,配电线路线损在电力网的总损耗中占70%,从而配电网的降损在电力的节能减排中占据举足轻重的作用,但是由于现如今快速增长的负荷和配电网的建设相对滞后,这都给配电网节能耗损的工作带来巨大的挑战。因此,应该对配电网进行改造,力求降低配电网的耗损,从而使得电力企业得以持续快速的发展。
一、配电网降损技术措施分析
在对配电网进行节能降损工作中,不仅需要采取必要的组织和管理措施,还需要加强其技术管理,首先应该对电网的规划、建设和改造进行主抓,并且应该缩短供电半径、减少供电迂回,并且对导线的截面及变压器的规格、容量进行合理的选择。除此之外,还应该借鉴以往的经验,在降低配电网的技术耗损工作中,对如下措施应该重点关注。
(一)电网与配网规划与实施遵循一致
在具体的实施过程中,应该按照规划的导则进行规划。将变电站和配电变压器的布点设置在负荷中心处,能够降低变压器的损耗和中、低压网的线损,从而提高配网运行的经济性。并把大电量、长线路、小线径及供电范围大的线路,作为重点改造对象。
(二)对运行电压进行合理调整
对控制装置采取无功的综合自动调压控制,对变电站配出的母线端电压在合理范围内接近上限运行,并且减少无功输送。在满足变压器的电压需求前提下,采取定量计算的方法,对变压器进行优化选择和调整。并且使得变压器耗损降低,并且提高其运行率。
(三)积极推广新技术
想尽一切办法利用新技术的优势来降低技术的线损,并且在配网的降损中积极的推进新技术、新工艺和新设备,而且还应当借助现代化的信息管理手段来对技术线损进行完善和管理。
二、配电网相关技术的问题
(一)改善电网结构,缩短供电半径
对电网的项目进行合理的改造,还应该进一步的提高电网的供电能力及供电质量,以期满足安全可靠供电的需求,落实“增容、升压、换代”的技改思路,用更小的代价去换取输配电能力的提高。根据现有的实际情况积极推广应用20Kv的供电电压,而且应该按步骤有序的升压10kv及35kv的电网。从而使得配网系统朝着更加节能高效、科学配置的方向发展。对于新建的在35kv的主变压器上,应该积极的选用新型节能的变压器。现今应该针对电网的薄弱环节,进行改进,并且加强一定的负荷预测,对电网进行合理的规划,还应与当地的经济发展趋势相结合,从而优化供电范围、优化变电器的容量,优化网络布局及电压。
(二)对谐波加强管理
在电力行业中对谐波污染的处理原则是“谁污染,谁处理”的原则,然而从电网的整体角度出发,谐波的危害主要采取的是就近补偿措施,其目的是为了防止谐波电流重新注入系统,使得危害的限制降低到最小值。并且还应该针对具体的谐波源特性,在设计电力电子装置时,应当考虑电路及控制策略中采取的有效矫正手段。最终做到就地消除谐波源,达到降低线损的目的。谐波对电网所带来的危害是多方面的,因而治理谐波就显得极其重要。
(三)对配电网进行规划设计
1.负荷的预测
在配网规划和设计中,负荷大小是其基础的数据,在配电网规划中占据重要的作用。负荷的预测首先应该对本地区的城市规划进行考察,在参考本地区城市经济状况和行政级别上,对负荷进行合理的预测。就负荷预测的方法来说,一般有两种,分别为预测电量、计算负荷密度。将对预测的电量转化为负荷,再对负荷的密度进行计算时,应当分别对各个分区的负荷密度进行计算,在总结整个负荷密度后推算出总负荷。对电量的预测称之为预测电量法,常用在高压配网的负荷预测中,它常常先对总量进行预测,然后计算出最大负荷值,对于预测方法来说有较多种,经常使用的预测方法有单耗法、弹性系数法及综合用电水平法及外推法。它们根据供电范围的不同,功能地区的占地面积,进行用电负荷密度或年用电量密度预算。测算预测期用电负荷或是年用电量。
2.供电半径的规划
供电半径是指变电站或配电网变压器的供电范围中的物理半径,其供电半径与电网的合理布局关系密切。供电半径过大或者过小都不利于电网的发展。如,半径过大能够增加线路的耗损,还能增加线路的损害率;半径过小会对资源造成浪费。因而来说,适当的供电半径能够合理的分配供电范围和供电能力,并且还能够提高供电输送的提高和分配性的可靠。当配电网因种种条件的限制使得配电网的条件限制无法实现供电半径要求时,应当采取措施进而保障客户端的供电质量。
3.电源点规划
电源点合理的规划能够有效地减少线路的耗损,提高其经济效益,对电源点进行合理的规划才能够提高配网的实用性及性价比。并且在对电网进行规划时,应当对本地区的使用规划进行合理的制定,应当考虑到城市未来的发展方向及发展趋势,从而对负荷进行合理的预测,并且对电源点及供电区域进行合理的划分。在城市中心高负荷的密度地带,对建立新电源站获取线路走廊的土地问题十分困难,因而在对变电站进行选择时,应将平面转化为立体面,从而提高其空间的利用率,达到节省土地的目的。
参考文献
[1]韦石山.配电网降损的技术措施及相关问题探索[J].中国电力教育,2010(S1).
关键词:高层沉降观测
随着社会的不断进步,物质文明的极大提高及建筑设计施工技术水平的日臻成熟完善,同时,也因土地资源日渐减少与人口增长之间日益突出的矛盾,高层及超高层建(构)筑物越来越多。为了保证建构筑物的正常使用寿命和建(构)筑物的安全性,并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数,建(构)筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。
现行规范也规定,高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观测。
特别在高层建筑物施工过程中应用沉降观测加强过程监控,指导合理的施工工序,预防在施工过程中出现不均匀沉降,及时反馈信息为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料,避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝,造成巨大的经济损失。
根据本人在高层建筑施工过程中沉降观测的应用,在此对高层建筑施工过程中沉降观测工作浅谈管窥之见。
一、沉降观测的基本要求
1、仪器设备、人员素质的要求
根据沉降观测精度要求高的特点,为能精确地反映出建构筑物在不断加荷作下的沉降情况,一般规定测量的误差应小于变形值的1/10——1/20,为此要求沉降观测应使用精密水准仪(S1或S05级),水准尺也应使用受环境及温差变化影肉小的高精度铟合金水准尺。在不具备铟合金水准尺的情况下,使用一般塔尺尽量使用第一段标尺。
人员素质的要求,必须接受专业学习及技能培训,熟练掌握仪器的操作规程,熟悉测量理论能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序,对实施过程中出现的问题能够会分析原因并正确的运用误差理论进行平差计算,做到按时、快速、精确地完成每次观测任务
2、观测时间的要求
建构筑物的沉降观测对时间有严格的限制条件,特别是首次观测必须按时进行,否则沉降观测得不到原始数据,而是整个观测得不到完整的观测意义。其他各阶段的复测,根据工程进展情况必须定时进行,不得漏测或补测。只有这样,才能得到准确的沉降情况或规律。相邻的两次时间间隔称为一个观测周期,一般高层建筑物的沉降观测按一定的时间段为一观测周期(如:次/30天)或按建筑物的加荷情况每升高一层(或数层)为一观测周期,无论采取何种方式都必须按施测方案中规定的观测周期准时进行。
3、观测点的要求
为了能够反映出建构筑物的准确沉降情况,沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称,且相邻点之间间距以15——30米为宜,均匀地分布在建筑物的周围。通常情况下,建筑物设计图纸上有专门的沉降观测点布置图。
再就是,埋设的沉降观测点要符合各施工阶段的观测要求,特别要考虑到装修装饰阶段因墙或柱饰面施工而破坏或掩盖住观测点,不能连续观测而失去观测意义。
4、沉降观测的自始至终要遵循“五定”原则
所谓“五定”,即通常所说的沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点,点位要稳定;所用仪器、设备要稳定;观测人员要稳定;观测时的环境条件基本一致;观测路线、镜位、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性,使所测的结果具有统一的趋向性,保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致,使所观测的沉降量更真实。
5、施测要求
仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。在首次观测前要对所用仪器的各项指标进行检测校正,必要时经计量单位予以鉴定。连续使用3——6个月重新对所用仪器、设备进行检校。
在观测过程中,操作人员要相互配合,工作协调一致,认真仔细,做到步步有校核。
6、沉降观测精度的要求
根据建筑物的特性和建设、设计单位的要求选择沉降观测精度的等级。再未有特除要求情况下,一般性的高层建构筑物施工过程中,采用二等水准测量的观测方法就能满足沉降观测的要求。我们在河北省交通培训中心工程施工过程中就采用二等水测量的观测方法。
各项观测指标要求如下:
(1)往返较差、附和或环线闭合差:h=∑a-∑b≤l√n—,表示测站数。(或h=∑a-∑b≤1.0√L—,L表示观测路线距离)
(2)前后视距:≤30m
(3)前后视距差:≤1.0m
(4)前后视距累积差≤3.0m
(5)沉降观测点相对于后视点的高差容差:≤1.0mm
(6)水准仪的精度不低于N2级别
7、沉降观测成果整理及计算要求
原始数据要真实可靠,记录计算要符合施工测量规范的要求,依据正确,严谨有序,步步校核,结果有效的原则进行成果整理及计算。
二、具体施测程序及步骤
1、建立水准控制网
根据工程的特点布局、现场的环境条件制订测量施测方案,由建设单位提供的水准控制点(或城市精密导线点)根据工程的测量施测方案和布网原则的要求建立水准控制网。要求:
(1)一般高层建筑物周围要布置三个以上水准点,水准点的间距不大于100米。
(2)在场区内任何地方架设仪器至少后视到两个水准点,并且场区内各水准点构成闭合图形,以便闭合检校。
(3)各水准点要设在建筑物开挖、地面沉降和震动区范围之外,水准点的埋深要符合二等水准测量的要求(大于1.5米)
根据工程特点,建立合理的水准控制网,与基准点联测,平差计算出各水准点的高程。
2、建立固定的观测路线
由场区水准控制网,依据沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图,确定沉降观测点的位置。在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线,并在架设仪器站点与转点处作好标记桩,保证各次观测均沿统一路线。
3、沉降观测
根据编制的工程施测方案及确定的观测周期,首次观测应在观测点安稳固后及时进行。一般高层建筑物有一或数层地下结构,首次观测应自基础开始,在基础的纵横轴线上(基础局边)按设计好的位置埋设沉降观测点(临时的),等临时观测点稳固好,进行首次观测。
首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础,其精度要求非常高,施测时一般用N2或N3级精密水准仪。并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。
随着结构每升高一层,临时观测点移上一层并进行观测直到十0.00再按规定埋设永久观测点(为便于观测可将永久观测点设于十500mm)。然后每施工一层就复测一次,直至竣工。
4、将各次观测记录整理检查无误后,进行平差计算,求出各次每个观测点的高程值。从而确定出沉降量。
某个观测点的每周期沉降量:c=Hh,I—Hn,I-1.
N表示某个观测点,I表示观测周期数(I=1,2,3……)且H1=H0
累计沉降量:C=∑c(n),n表示观测点号。
5、统计表汇总
(1)、根据各观测周期平差计算的沉降量,列统计表,进行汇总。
(2)、绘制各观测点的下沉曲线
首先建立下沉曲线坐标,横坐标为时间坐标,纵坐标上半部为荷载值,下半部为各沉降观测周期的沉降量。
将统计表中各观测点对应的观测周期所测得沉降量画于坐标中,并将相应的荷载值也画于坐标中,连线,就得到对应于荷载值的沉降曲线。
(3)根据沉降量统计表和沉降曲线图,我们可以预测建筑物的沉降趋势,将建筑物的沉降情况及时的反馈到有关主管部门,正确地指导施工。特别座在沉陷性较大的地基上重要建筑物的不均匀沉降的观测显得更为重要。
利用沉降曲线还可计算出因地基不均匀沉降引起的建筑物倾斜度:q=│Cm-Cn│/Lmn,Cm,Cn分别为m,n点的总沉降量,Lmn为m,n点的距离。
对沉降观测的成果分析,我们还可以找出同一地区类似结构形式建筑物影响其沉降的主要因素,指导施工单位编好施工组织设计正确指导施工大有裨益,同样也为勘察设计单位提供宝贵的一手资料,设计出更完善的施工图纸。
6.观测中的注意事项:
(1)严格按测量规范的要求施测。
(2)前后视观测最好用同一水平尺。
(3)各次观测必须按照固定的观测路线进行。
(4)观测时要避免阳光直射,且各观测环境基本一致。
(5)成像清晰、稳定时再读数。
(6)随时观测,随时检核计算,观测时要—气阿成。
(7)在雨季前后要联测,检查水准点的标高是否有变动。
(8)将各次所观测沉降情况及时反馈有关部门,当建筑物每天(24h)连续沉降量超过1mm时应停止施工,会同有关部门采取应急措施。
三、探讨的两个问题
(1)确定建筑物沉降观测精度的合理性。由于现行规范对施工单位施工过程的沉降观测要求不明朗,这对施工单位在建筑物沉降观测精度选择随意性较大,但是精度的高低直接关系到沉降观测成败。对沉降观测精度选择既不能太高也不能太低,要合理适宜,适合工程特性的需要。既不造成无谓的浪费也要保证观测结果的准确性。这样,本人认为一般高层及重要的建(构)筑物在首次观测过程中适用精密仪器的设备(高级水准仪、铟合金尺等)在±0.00以上部分按二等以上水准测量方法,采用放大率倍数较大的S2或S3水准仪进行观测,也可以测出较理想的结果。
(2)在沉降观测过程中,沉降量与时问关系曲线不是单边下行光滑曲线,而是起伏状现象。这就分析原因,进行修正。
①第二次观测出现回升,而以后各次观测又逐渐下降。可能是首次观测精过低,若回升超过5mm时,第一次观测作废,若回升5mm内,第二次与第一次调整标高一致。
②曲线在某点突然回升。
原因:水准点或观测点被碰动所致且水准点碰动后标高低于碰前标高,观测点碰后高于碰前。
处理措施:取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰观测点之沉降量。
③曲线自某点起渐渐回升
《国家审计管理创新实践与思考》一文,在对国家审计管理创新的理论基础进行阐释的基础上,分析了现有国家审计管理模式现状与弊端,结合陕西审计管理工作实践,从计划管理创新、现场管理创新和审理稽核创新等三个方面开展了实证研究和探讨,在法律政策、机制制度、组织管理和技术操作层面,对国家审计管理创新进行了梳理提炼和经验归纳,针对国家审计管理创新的构成要素,提出了进一步强化审计管理创新的保障机制,主要包括:组织、技术、制度和人力保障机制,具有较强的应用价值。
《政府审计维护国家金融安全的作用路径与实现机制》一文,基于国际金融危机的视角,从金融危机理论及其生成机理分析入手,提出了政府审计应对金融危机的战略目标;对政府审计维护金融安全的免疫功能进行了定位;分析了政府审计应对金融危机发挥免疫功能的自身优势;在描述当前我国金融安全面临的主要问题和影响因素的基础上,探讨了政府审计维护金融安全的作用、路径;构建了政府审计应对金融危机、维护金融安全的机制框架;并从审计理念、方式方法与技术手段等层面提出相应策略和建议。
《经济案件线索审计研究及其案例分析》一文,以研究经济案件的本质属性、特征、表现形式为切入点,从理论和实践的有机结合点上,探寻挖掘经济案件线索的有效路径,并通过大量的审计案例,对审计在发现经济案件线索的总体思路、主要方法和技巧等重点、难点问题进行了多层次分析和论证,运用多种学科及相关理论,归纳、梳理和提炼发现经济案件线索的科学有效的审计方法,为审计查找经济案件线索、加大审计执法力度、提高审计监督水平提供了思路。
《国家审计机关聘用审计风险防范研究》,主要从聘用审计的委托关系、聘用审计的动因、聘用审计的作用、聘用审计的过程管理和基本指标评价等方面构建出了一套国家审计机关聘用审计风险防范体系,充实和丰富了现有国家审计理论,同时为构建合理科学的聘用审计风险防范体系提出了科学的建议。
这次由审计署组织的2010年至2011年全国审计机关优秀审计论文评选活动中的参评论文共193篇,其数量与规模较以往明显增多,经专家评委匿名打分评审,通过审计署领导批准,共评选出优秀审计论文70篇(其中一等奖10篇,二等奖20篇,三等奖40篇)。从这次论文评选结果的分布情况看,主要包括审计署机关7篇;地方审计机关40篇;特派办和派出局19篇;审计署4篇。
关键词:高压灌浆堵漏;修补;砼结构;渗漏
中图分类号:C35 文献标识码: A
通过网络查找不难发现,2011年石家庄市桥东污水处理厂初沉池、二沉池水渠连接处发生渗漏,因本人曾在2010年单位承建的天津市纪庄子污水厂改扩建工程中施工,当时项目也曾发生类似泄漏问题。由此有必要对其进行一番阐述。
对污水厂有所了解的人都知道污水厂相关工艺流程中污水经过曝气沉砂池进入分配井后,水流由分配井进入初沉池,经过初次沉淀池初沉后,水由上部重新流入分配井,而水流入分配井会通过方形出水渠。进一步将水引入下一道工序。而上述两起泄漏事件都是在出水渠位置。于是问题出现了,如果发生泄漏,我们很难在系统停运的条件下进行堵漏,只有接受现实,另辟蹊径。而随技术不断更新,新型材料不断涌现,现在做防水堵漏的方式用到高压灌浆技术,使得此类泄漏问题迎刃而解。高压灌浆堵漏就是利用机械的高压动力(高压灌注机),将水溶性聚氨酯化学灌浆材料注入混凝土裂缝中,当浆液遇到混凝土裂缝中的水分会迅速分散、乳化、膨胀、固结,这样固结的弹性体填充混凝土所有裂缝,将水流完全地堵塞在混凝土结构体之外,以达到止水堵漏的目的。高压灌浆堵漏技术是具有国际先进水平的高压无气灌注防水新技术,是发达国家水溶性灌浆材料使用的新型工艺。
通过现场观察发现,此类施工方法非常简单、有效。所以我们应该全面掌握,并娴熟使用以从中探得更加科学、高效的施工技术。
通过网上查找相关资料,下面我们对高压灌浆防水堵漏施工技术进行简述:
堵漏前必须进行现场调查,摸清现场施工情况,分析渗漏水的原因,查清漏水部位、裂缝、裂纹或穿孔的宽度、长度、深度和贯穿情况,并了解雨天和晴天的漏水情况,测量漏水的流量与流速等,通过充分调查,正确拟定堵漏方案,做好各项准备工作。我们利用高压灌浆堵漏机防水堵漏高压灌浆机产生持续高压,将油溶性聚氨酯堵漏剂完全推入出水水渠(砼结构)深层微小裂缝内部,此种材料亲水性强,当浆液遇到混凝土裂缝中的水分会迅速分散、乳化、膨胀、固结,这样固结的弹性体填充混凝土所有裂缝,将水流完全地堵塞在混凝土结构体之外,以达到止水堵漏的目的。
那么,我们从什么地方推入堵漏剂呢?一般是按照混凝土结构厚度,距离漏水点50~150mm处,沿裂纹方向两侧交叉,利用孔径为14mm钻头,打出与裂纹断面45°~65°的交叉孔,并交叉在墙板上、下的范围。然后用工具将止水针埋设并紧固,待一切准备就绪,便可灌浆。
利用此方法施工不受季节、天气限制,可用于各种工程,包括检修、抢修工程,饮用水工程中。其工艺简单,易行。施工速度快,效果好。其使用工具也已实现通用化,主材亦市场化,价格便宜,易掌握。鉴于其劳动强度小,施工效率是传统施工方法的5~10倍,传统作法无法比拟,所以作为施工方我们应该熟知,特别市政、建筑等工程中可全面掌握。并且可作为企业施工工法进行汇编。
在一个简单的技术面前,首先,我们不能将问题的解决总结成事件的结束。延伸考量,任何一项难题得以解决到最后变成一道简单工序,都是大量施工、技术人员从一线的摸爬滚打中总结出的经验,我们必须尊重并发扬一种精神,一种钻研并善于总结的经验。我们可以将任何一项技术肤浅的认为只是一项技术,我们也可以把一项技术延伸到对管理的考量,对经验的积累,这样势必更有利于项目的良性发展。我们可以建立企业一线技术解决方案集,明确解决方案的时效性,并观察其时效性,这是一项从技术诞生直至市场的全面掌握之间的时效性,我们可以把这样一项指标作为对员工实施嘉奖的重要指标。倘若这样,势必会好于短期效益的一次性奖励,更能激励员工从思想上的开放、延展,这对企业也是一种机遇。
其次,这种问题解决案的集册,要深入编号,需要有层次性,要满足企业随时快简的要求。其就好比新材料诞生,我们必须形成有效的焊接作业指导书,在不同型号、不同作业环境下,能够快速查找到应对的工法。我们可以将解决案的集册视为企业自己的“大字典”,可以帮助我们识文达意,也可以帮助我们快速提升员工素质,并在大环境下为社会生产力贡献更大的企业力量。
第三,企业应增强员工的意识性。无论各行各业,企业内部总有部分员工往往都存在一定惰性,作为企业管理者则要考量提升整体运营环境的问题,当然,这是一个大的问题,我们无需在此过多论述,这也只是企业管理者依靠管理技能思考如何来加强职工再教育的问题,诸如此类的设计企划问题也不必多说。
[关键词]钢筋支架 冷凝水管 厚大体积混凝土 降温技术
中图分类号:TD813 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)06-0204-02
引言
混凝土施工的主材选择通常是水泥和砂石。如果砂石规格不统一,或是掺有较多杂质,其质量不合标准,将会导致混凝土施工后的质量。因此,砂石、水泥的选择不仅要考虑到生产厂家、质量证明等,还要考虑到材料的杂质。建筑工程混凝土中的模板通常的重复利用的,在重复利用时模板表面难免会残留浮土、杂物,使用前应做好清理工作。厚大体积混凝土施工是建筑工程施工中的基础部分,施工环节相对复杂。本文主要从厚大体积混凝土入手,分析钢筋支架兼做冷凝水管降温原理。
1.分析厚大体积混凝土具有的特征
大体积混凝土其实就是体积大的混凝土,体积的横断面大于一米,且其面积大到可以使混凝土出现水化热变化。在建筑工程之中,会使用许多大体积的混凝土,以满足工程的结构要求。大体积混凝土本身具有以下特征:一是,对施工技术有很高的要求,特别是高层建筑和大型设备之中,对其要求更高,因为在高层建筑之中大体积混凝土的使用频率更高。且该技术在施工的过程之中需连续浇筑,无法预留施工缝,无法中途停歇。二是,因为该混凝土的体积大,因此在浇筑的过程之中会产生较高的水化热量,因为在这个过程之中热量不易散发,因此会出现结构内部和外部的温度出现较大的差距,使其出现温度应力,这对施工质量造成一定的影响。因此,在建筑工程中使用该技术,需要全面的了解该技术的施工流程,掌握合理的施工技术,保障工程的顺利完成。
2.大体积混凝土具体的施工流程
厚大体积混凝土的具体施工流程本来就是较为复杂的项目,这个过程是属于动态目标控制的过程,需要根据大体积混凝土本身具有的特点进行分析。在项目施工之前,需要做好以下的准备工作:
一是,在施工之前需要深入了解工程的相关概况,包括结构设计、地地质条件、物理学指标、气候环境等。在此基础之上,需要准备好施工材料、设备以及人力等。
二是,评估施工地情况。混凝土地基施工前通常已经对地基施工进行设计分析,评估施工的安全性。因而在施工中,需要按照预先制定的计划进行施工,因此需要评估施工地的状况。如地基施工环境复杂,往往会存在各种因素影响施工进度,甚至改变施工计划。因此,混凝土地基施工中要按照预定计划先进行深基础施工,再进行浅基础施工,根据地基施工情况来调整施工进度。地基开挖中做好支护防护工作,确保施工环境安全[1]。
三是,制定施工方案。根据材料、设备、施工现场状况、环境等制定施工方案,以施工温度指标作为依据,合理且科学的进行方案的制定。施工方案需要按照相关的具体流程进行:第一,需要做好施工之前的准备工作;第二,混凝土的配置以及搅拌;第三,浇筑;第四,养护;第五,运输。但是需要注意,大体积混凝土因为温度散发不容易,因此需要控制好温度,才能保障整个建筑项目的施工质量。
3.钢筋支架兼做冷凝水管
3.1 降温原理
按照施工单位的进度进行设计,在底板混凝土施工在气温较高的月份,但是为了保障施工质量,在施工的过程之中需要采取措施以此降低混凝土内部的温度,确保混凝土的温差不超过25摄氏度。因为基础底板较厚,且钢筋较多,因此在施工的过程之中将钢筋支架兼做冷凝水管,通过循环水以此降低混凝土内部的温度。
3.2 布置
很多的建筑工程大体积混凝土中会存在上、中、下三层的钢筋网,因此在绑扎钢筋时,需要确定各层钢筋网的平面位置和标高无误后,方能进行钢筋安装。标高调整结束后,用粉笔在底板和侧板画上相应的间距,对号布设钢筋,侧墙箍筋,配合底板横向筋布设,纵筋在箍筋里面的,待全部钢筋就位后,才能穿去。应增设底板上层钢筋的定位撑筋,直径不小于20的钢筋做成板凳筋,托住上层钢筋,不致应操作人员走动而变形。底板和侧墙的钢筋,适当的节点进行焊接,确保网格的稳固不变形。设置好钢筋支架的间距,并且将钢筋固定,支架则采用48mm的钢管。除此之外,钢管支架的中间层需要兼做冷凝的水管,而冷凝的水管在中间层的钢筋W管底部,为了保障钢筋支架的稳定,需要将立柱和地层的钢筋网进行焊接。为了保障冷凝水管的水循环的畅通性,需要在钢管的支架上焊接,当做是止水片。
3.3 冷凝水管的制作以及循环设计
在建筑工程中冷凝管主要采用的是48mm的钢管,端头攻丝,将弯管接头与直管的接头连接。南北设置一条进水管,流向为从西至东。为了保障水压和水流量,在进水管的位置设一台加压泵。在出水管的部位利用原有集水坑或电梯基坑作集水井,主要是用于收集流出的水,并且能够方便加压泵及时的将水抽上来重复灌入冷凝管进。一台抽水加压泵管多个循环冷凝管,每一个循环冷凝管进水口均设计一个阀门,以此控制水流速度和流量,达到控制混凝土内部温度高低的功能。冷凝管主要是按照矩形排列,在地下室底板中间设置一层冷凝管,间距为两米。为了保障冷凝管链接的牢固性,需要缠好胶带以防漏水,并且在钢筋和冷凝管两者之间进行加固,减少振捣、灌注的损坏和失效。
3.4 厚大体积混凝土的表面养护和降温
大体积混凝土施工工序是一个完整且比较复杂的过程,施工工序通常为选料-混凝土配置-搅拌-浇筑-拆模。为保证混凝土的完整性,通常从一边开始浇筑。如果混凝土施工时有坡度,则要注意浇筑效果,应确保混凝土浇筑推至顶部,并预防出现蜂窝、空洞、麻面等缺陷。混凝土浇筑后要注意养护,保证混凝土浇筑的效果[3]。在混凝土浇筑完毕之后,需要覆盖薄膜。薄膜和薄膜之间的搭接需严密,以此才能封住水分。并且需要以天气作为根据,进行洒水养护,严密观察混凝土的表面,确保混凝土表面的湿润,这样才能达到养护降温。
3.5 囟鹊募嗖夂涂刂
因为混凝土施工的初期升温较为快速,内部的温度升高主要是在浇筑后的三天至五天,一般会在五天内温度会升高至最高峰,因此需要根据温度的变化进行浇筑。通过控制温度,才能起到很好的降温效果,避免混凝土出现裂缝。
4.结束语
建筑工程大体积混凝土施工过程中工序比较复杂,在施工前,把控好混凝土各种材料的选择,做好各种材料的配置工作,才能保证混凝土质量达到要求。总体来讲,大体积混凝土施工技术是运用会直接影响混凝土施工质量。虽然混凝土施工过程比较复杂,工序多,但只要严格按照混凝土相关标准和要求进行,通过降温原理,进行钢筋支架和冷凝水管的布置,冷凝水管的制作以及循环设计,加强厚大体积混凝土的表面养护和降温,才能把控好混凝土施工质量。
参考文献
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论文关键词:安平县晚播小麦高产栽培技术
晚播小麦是指播种比较晚,从播种至越冬,冬前积温低于420℃、冬前分蘖少或基本没有分蘖的小麦。由于前茬作物成熟、收获偏晚等原因,我县每年都有一定面积的晚播麦田,生产实践证明,通过选用适宜品种,增加播量、加强肥水管理等措施,晚播小麦也能获得高产。根据近几年对晚播小麦高产地块的调查分析,我们总结出以下高产栽培技术:
1、选择适宜品种
实践证明,晚播小麦种植半冬性品种,阶段发育进程较快,营养生长时间短,灌浆强度提高,容易达到穗大、粒多、粒重、早熟高产的目的。如:石新828、济麦22等品种。
2、施足底肥
由于晚播小麦前期苗小、苗弱、根少,不宜过早进行水肥管理等特点,因此,必须对晚播小麦加大施肥量,施足底肥,以促进小麦多分蘖、多成穗、成大穗、创高产。晚播小麦施肥要坚持平衡施肥的原则,实行配方施肥,根据土壤肥力和产量目标,合理施肥。
(1)一般亩产550-600公斤的晚播麦田,在土壤有机质含量大于1.5%,速效氮60-80ppm,速效磷16-25ppm,速效钾120ppm以上的地力基础上,亩底施纯氮8-9公斤,五氧化二磷10-11公斤,氧化钾3-6公斤,硫酸锌1-2公斤。
(2)一般亩产500公斤的晚播麦田,在土壤有机质含量1-1.5%,速效氮50-70ppm,速效磷10-20ppm,速效钾100-130ppm的地力基础上,亩底施纯氮7-8公斤,五氧化二磷9-10公斤,氧化钾5-8公斤,硫酸锌1-2公斤。
(3)一般亩产450公斤的晚播麦田,在土壤有机质含量小于1.0%,速效氮小于50ppm,速效磷小于10ppm,速效钾小于90 ppm的地力基础上,亩底施纯氮6.5-7公斤,五氧化二磷9-10公斤,氧化钾4-6公斤,硫酸锌1-2公斤。
3、加大播种量
晚播小麦由于播种晚,冬前积温少,冬前分蘖少或无分蘖,春生分蘖虽然成穗率高,但单株分蘖显著减少农业论文,因此,加大播种量,依靠主茎成穗是晚播小麦增产的关键。应根据播期和品种的分蘖成穗率确定适宜的播量。一般在适宜播期后每晚播2天每亩增加播量0.5-1公斤。
4、提高整地播种质量
(1)精细整地,足墒下种。精细整地不仅能给小麦创造一个适宜的生长发育环境,而且可以消灭杂草。对已连续旋耕三年以上的应深耕,耕深20-25cm。深耕或旋耕后要及时耙耱或镇压,做到上虚下实,无明暗坷垃,地表平整,力争小麦一播全苗。足墒下种是小麦苗全、苗匀、苗壮的关键环节,对晚播小麦保全苗,安全越冬极为重要中国。因此,要在前茬作物收获前带茬浇水或前茬收获后抓紧造墒及时耕耙保墒播种,如果抢墒播种,要立即浇蒙头水,待适墒时松土保墒,助苗出土。
(2)精细播种,适当浅播。在足墒的前提下,适当浅播是充分利用前期积温、减少种子养分消耗,达到早出苗、多发根、早生长、早分蘖的有效措施,一般播种深度以3-4cm为宜。小麦播前要使用包衣种子或药剂拌种防治小麦苗期病虫害,确保小麦苗全、苗匀、苗壮。
5、科学管理,促壮苗多成穗
(1)早春镇压锄划,促苗早发稳长。根据晚播小麦的生育特点,返青期促进小麦早发快长关键是温度,管理的重点应放在增温保墒,返青期不宜追肥浇水,以免降低地温,影响麦苗生长。对整地质量差,地虚坷垃多,容易跑墒或墒情较差的麦田,返春期可进行镇压,压后浅锄,有增温保墒,促进根系发育、培育壮苗,增加分蘖的作用。
(2)抓好起身、拨节期肥水管理。小麦起身期是晚播麦管理的关键时期。一般晚播麦田追肥期以起身期为宜,追肥量亩追尿素20公斤或碳酸氢铵40公斤,促进春季分蘖增生。对地力较高、群体充足的晚播麦田,春季第一次肥水可推迟到拨节期,结合浇水亩追尿素17.5-20公斤。
(3)加强后期管理,浇好孕穗水,开花灌浆水,搞好叶面喷肥。孕穗期是小麦需水临界期,浇水对保花增粒有显著作用;灌浆水,可以提高灌浆强度,并能抵御干热风的危害,提高千粒重。应根据土壤墒情在孕穗期或开花期浇水。另外,在小麦籽粒灌浆期喷施0.3-0.5%磷酸二氢钾溶液或1%尿素水溶液1-2次,以延长上部叶片功能期,提高灌浆速率,达到增加粒重的目的。
(4)综合防治病虫害。病虫害防治坚持“预防为主、综合防治”的原则。中期防治重点是小麦纹枯病、根腐病、吸浆虫、麦叶峰等;后期防治重点是赤霉病、白粉病、麦蚜等。
论文关键词:高速公路,钢管桩,技术
0 前言
贵州省贵阳绕城高速公路西南段大河边特大桥位于贵阳市金竹镇大河边村,桥长632m,于高速公路里程K24+570~K25+190之间,横跨贵阳市饮水源阿哈水库库尾。
桥址区地处云贵高原中底山丘峰峡谷地段,所要跨越的阿哈水库位于里程K24+690~K24+860之间,宽约170m,库区水体较深,库岸两侧地形陡峭,自然坡度约为35°高速公路,海拔为1103.6~1215.2m,相对高差111.6m;在K24+275~K24+690之间为二叠系地层,主要表现为强烈地剥蚀构造类地貌,属陡斜反向坡地形。区内植被较发育。
大河边特大桥1#主墩设计承台顶标高为1112.806m,底标高1107.806m,中线桩号为K24+680m。基坑开挖后缘局部切入县道0.61m,考虑1#主墩承台基础开挖后,基坑后缘与县道公路间将形成近11米的垂直临空面,且岩层顺坡向、易滑动,在县道公路与承台的施工时将造成边坡不稳定;另外,在1#主墩桩基开挖过程中,标高在1109m时出现山体渗水面。
鉴于此情况,先是采用改线的方式解决县道公路与承台后缘的距离,以便于承台基坑放坡,因山体岩层产状为顺坡向,已造成改线过程中山体滑坡,施工受阻。故采用钢管桩支护及加固地基的方式解决县道公路及1号承台基础后缘的稳定论文提纲格式。
1 岩土工程特征
承台与县道公路交叉点高程1117.553m,1117.553 m ~1108.5 m为碎石土,1108.5 m ~1103m为全风化泥页岩高速公路,1103 m ~1095m为强风化泥页岩,1095 m ~1086m为强至弱风化碳质泥页岩。
2 钢管桩注浆加固方案
采用钢管桩加固结灌浆相结合的施工方案,固结灌浆利用钢管桩钻孔向周边土体及强风化松散岩体中灌入水泥浆液,充填土体及松散岩体的孔隙,加固地基,钢管桩起支护边坡及稳定地基的作用,再用钢筋及混凝土基础将钢管桩连接为整体。
3 主要施工工艺
4 主要施工方法
布孔原则:距1号墩基坑后缘1.5m布设A、B、C、D线4排φ108×6㎜、@1.0×1.0m、L=27m的梅花形布置钢管桩,共142个孔。其中,A、B线的孔距为1.0m,线距为1.0m,呈梅花桩布设,其设计钢管桩A线为23个孔,主要防护承台基坑与县道交叉部分;B线为39个孔;C、D线孔距为1.0m,线距为1.0m,设计钢管桩每排40个孔。孔深为27m(需进入弱风化硅质灰岩3.0m)。钻孔直径为Φ110mm,钢管桩采用普20φ76mm×4.5mm钢管。
4.1 整平施工场地,对应施工图纸将钻孔位置在地面上进行精确放样,钻机及时就位,并保证钻机的垂直度。
4.2 钻机成孔的同时高速公路,及时调运钢管桩等施工材料并根据前期钻孔施工的具体情况对施工材料进行合理调配、适当的增减。
4.3 成孔时需注意钻孔的垂直度,避免成孔倾斜度过大出现串孔现象。所选用的钻头直径尽量保证与钢管直径一致。
4.4 及时清孔。钢管桩同样要严格控制桩底沉渣,施工时可通过压入高压空气或高压水,从孔底向上进行清理,以确保沉渣不沉积在孔底以及钢管桩中,避免因为沉渣破坏桩底混凝土与基岩的胶结程度、影响钢管桩的嵌固效果。
4.5 下钢管桩。钢管按50cm间距布置梅花形注浆孔;出于安全考虑,一次下管长度应不超出塔吊高度,接头处需用电焊焊接连接,焊缝强度、长度等需满足相应的施工规范要求。
4.6 钢管桩灌浆论文提纲格式。可直接将带有规定压力的水泥浆渗透固结压浆,即沿钢管桩灌入,钢管水泥浆液受压由下而上,充填钢管桩、桩底岩层裂隙以及钢管桩与钻孔之间的空隙。灌浆浆液采用PO42.5普通硅酸盐水泥,配合比为1:1~0.75,灌浆压力0.5~1.0MPa,压力由小到大。当压力稳定10分钟可停止,灌入水泥浆要求强度M20。钢管桩成孔灌浆需分序进行。
4.7 补浆。水泥浆液在凝固过程中有一定比例的收缩效应,且可能在固结过程中渗入钢管下端的岩缝,所以钢管桩顶部水泥砂浆顶面会下降,需进行补浆高速公路,避免钢管桩顶部出现空洞。
4.8 沿钢管桩开挖坑槽,距钢管顶部0.1m沿横桥向焊接双层Φ16mm钢筋对钢管桩进行横向连接,沿纵桥向间隔3.0m焊接双层Φ16mm钢筋对钢管桩进行纵向连接,再浇筑0.3×0.3m的C25混凝土条型基础,完成钢管桩加固方案施工。
5结语
采用钢管桩注浆加固方法,时间短,见效快,施工工期仅一个月,同时不影响县道通车,也不影响大桥施工工期,非常实用。
【参考文献】
[1]公路工程质量检验评定标准JTJ071-2003,[S]北京:人民交通出版社,2003。
[2]公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000[S].北京:人民交通出版社,2000。
论文摘要:在水利工程中,灌浆技术是进行地基处理中比较常用以及十分重要的工程措施,广泛地应用于大坝坝体的加固处理与防渗工程中。水利工程的特殊要求使得它们的地基必须经过严格处理,才能达到水利工程必须有的防渗与稳定的各项性能要求。在本文中,笔者对论水利工程基础灌浆施工技术进行了分析与探讨。
一、前言
水利工程在我国具有着发展速度快、发展空间广阔的特点,但是需要我们引起注意的是,在我国水利工程获得飞速发展的同时,国内可以用来建设水利工程的地基却是越来越少,所以,基础灌浆技术在我国获得了在更大范围上的应用同时,更加注重基础灌浆技术与地质条件的适应性。在水利工程中,灌浆技术是进行地基处理中比较常用而且十分重要的工程措施,广泛地应用于大坝坝体的加固处理与防渗工程中。水利工程的特殊要求使得它们的地基必须经过处理,才能达到水利工程必须有的防渗与稳定的各项性能要求。
也正是因为如此,基础灌浆施工技术在水利工程的施工中有着非常重要的地位。目前基础灌浆施工技术成为了水利工程施工中的重要研究课题之一。
二、基础灌浆施工技术在水利工程中的具体应用
1.灌浆施工技术在岩溶地段施工的应用
岩溶发育地段的灌浆一般多凭经验或参考同类工程的实践和灌浆试验成果进行。岩溶地段灌浆根据有无充填物采用不同的方法处理。但是有填充物施工更加困难一些。
面对有填充物的岩溶地段,应该以岩溶的深浅及大小来确定不施工技术。
1.1采用高压灌浆进行岩溶地段的施工。处理岩溶的时候通常运用不冲洗高压水泥灌浆,也就是为了达到使填充物挤压密实的目的,采用比较的高灌浆压力进行处理,借此提高其稳定性与抗渗性。除此之外,高压灌浆还具有劈裂作用,能够让水泥以条带状向土体中穿插,并形成网格状的包裹,大大提高了坝体的稳定性。
1.2采用高压旋喷灌浆进行岩溶地段的施工。高压旋喷灌浆主要是利用钻机把带有特殊喷嘴的灌浆管钻进至土层的预定位置后,用高压脉冲泵将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置,向四周以高速喷入土体,借助流体的冲击力切削土层,使喷流射程内土体遭受破坏,与此同时钻杆一面以一定的速度旋转,一面低速徐徐提升,使土体与水泥浆充分搅拌混合,胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀、具有一定强度的圆柱体(称为旋喷桩),从而使地基得到加固。[1]
1.3基础灌浆施工技术在浅层含泥岩溶中的运用。浅层含泥岩溶主要表现为大规模的岩溶露出在周周或者埋藏较浅,这时候首先要把填充物挖出,而后将水泥进行回填,最后进行灌浆的处理。
1.4基础灌浆施工技术在深层岩溶中的运用。如果岩溶埋藏超过50m,那么就属于深层岩溶。对于深层岩溶来说,假如运用旋喷法或者花管法等类似的辅助措置都有困难的时候,我们可以采用灌浆技术在岩溶周围进行灌浆,让岩溶的填充物在水泥的作用之下逐步受到挤压并最终固化,最后在岩溶的溶洞位置按照逐序加密的原则进行钻孔灌浆作业。
2.水利工程中的大吸浆量情况的灌注方法
通常来说,在水利工程中的岩缝灌浆一般会在1-3h内结束,单位耗灰量也会小于或者等于120-220kg/m。这时候,只要按照正常的施工工序就可以。然而对于有时候会出现的岩缝大吸浆量导致灌浆难以结束的情况,需要采取相关措施来解决。出现这种情况的主要原因就是特殊的地层结构条件会导致水泥浆从附近的地表溢出或者沿着某一个固定的通道逐渐流失。
对于这种情况应该遵守以下几个施工原则:
2.1采用限流措施。限制注入率不大于10-15L/min,以减小浆液在裂隙里的流动速度,促使浆液尽快沉积。待注入率明显减小后,将压力升高,使注入率基本保持在10-15L/min的水平,直至达到灌浆结束标准后结束灌浆。[2]
2.2采用降压处理方法。采用降低压力甚至是自流的方式来进行灌浆处理,等待浆体凝固并且不能流动之后在逐步恢复灌浆压力,按照正常工序进行处理。 2.3采用多次灌浆的处理方法。多次灌浆也就是间歇性灌浆,即一定灌浆数量或者灌浆时间为标准,达到这个标准的时候便要中断灌浆,在等待一定的时间后继续灌浆。至于具体的灌浆间隔时间可以根据工程的要求、灌浆目的以及地质情况等视情况不同而设定,但是通常不要超过2-8h。
这种特殊情况的灌浆,结束时不一定要达到设计压力;若无法在设计压力下结束灌浆,可低压结束灌浆,待凝一段时间后扫孔、复灌,复灌时争取在设计压力下结束灌浆。[3]
3.灌浆施工技术在严重漏水的情况下的运用
在水利工程施工中出现严重漏水的情况一般有两个诱因。第一是水利工程的建设选址在可溶性岩石地区,这样的地质条件极容易形成喀斯特溶洞以及溶沟,并出现严重漏水的情况。运用常规的灌浆手法不仅收效甚微,而且成本巨大,因此有必要采用其他的解决方法。
3.1采用模袋灌浆的处理方法。模袋是一种强度非常高的纺织品,其材料大多是尼龙、聚丙烯或者聚酯等,因而也具有非常好的耐磨性能。采用模袋灌浆,浆中的水分会在浆的压力之下渗出,而浆中的沙石等颗粒却会留在模袋中。这样水泥的水灰比降低了,凝固时间缩短了,固结强度增强了。
除此之外,受到模袋的束缚,水泥在水下不具有流散特性,不会被流水冲走;模袋的“变形能力”可以使其适应多种的形状的溶洞,有利于溶洞的堵塞。
3.2采用充填级配料进行处理。通俗来说,就是用比较粘稠的水泥冲灌砾石与粗砂,在砾石的冲灌过程中要注意砾石的使用直径应该是从小到大的。假如在此之后仍然没有很好地的收效,则可以用比较粘稠的水泥冲灌级配料。这时候的级配料应该包括:砂石、砾石以及土等具有粗细不均颗粒的混合料,可以形成自然的反过滤层。级配料灌入的数量应当灵活掌握,既可以是200kg,也可以1000kg。充填粒料的目的,主要是希望用某一级砾石在窄缝处形成“架桥”,迅速将缝隙在中途堵住,以便于形成反滤层,最后将通道堵死。[4]
三、结语
以上的各种基础灌浆技术都具有显著的优点和明确的缺点。比如,灌浆施工技术在岩溶地段施工中更多是要求经验和对类似工程的借鉴;大吸浆量情况下的基础灌浆技术虽然简便,但是容易因为浆液的扩散造成浪费;严重漏水的情况下的基础灌浆技术操作比较复杂,控制灌浆的核心思想既起到了很好的灌浆效果又在一定程度上节约了用料。我们在进行水利工程的基础施工的过程中应该充分地扬长避短,争取每一种基础灌浆技术都可以发挥最大效益。
参考文献
[1]许厚材. 水利水电工程基础灌浆殊地层的灌浆方法[J]. 水力发电设计与施工,2005.09(09):36-38
[2]刘伟,金涛,杨晓娟. 浅议大坝基础灌浆设计思想[J]. 水利科技与经济,2005.07:151-153
[3]石涛,杜念文,郑煌. 江坪河水电站基础灌浆试验[J]. 水电与新能源,2010.04(90):30-32