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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。
摘要:本文主要对带压堵漏技术及煤气管道的在线修复技术进行分别的介绍与论述,在此基础上较为详细的以一个实例的形式展示此两项技术联合运用所达到的效果。其中堵漏技术所涉及的对象是泄漏,直观地说堵漏技术就是专门研究原密封结构失效后,怎样在泄漏缺陷部位重建新的密封体系的一门技术;而后者是为了解决低压管道因长期运行,管壁腐蚀减薄而出现蜂窝状大面积泄漏的难题,经过多年探索实践而最终成功开发的采用增强型复合材料对管道进行整体包覆,提高了管道的密封性和整体强度的一门新兴技术。
关键词:带压堵漏 煤气管道 在线修复
第一部分 带温带压堵漏技术简介
一、技术起源与发展
堵漏技术的对象就是泄漏。直观地说堵漏技术就是专门研究原密封结构失效后,怎样在泄漏缺陷部位重建新的密封体系的一门技术。堵漏技术包括两方面的内容,其一是指在没有泄漏介质干扰的情况下,对已经存在的泄漏缺陷进行有效修复,称为静态堵漏,或静态密封;其二是指在泄漏已经发生,并且泄漏介质不断外泄的情况下,为了有效地减少泄漏所造成的损失,采取特殊的手段进行再密封,称为带压堵漏,或带压密封,而学术上的规范叫法则应是“动态密封技术”。
1978年由中国石化总公司组织开始对带温带压堵漏技术进行自行研究与开发。该技术在我国兴起于80年代中期,到90年代应用于石油、化工、冶金等领域,在减少生产物料流失、避免停产及保护环境方面发挥巨大的作用,已经成为设备维护、管道维修不可或缺的应急技术手段。
二、技术适用范围及其特点
1、带压堵漏技术适用范围
(1)适用工艺状况
①适用温度:-180℃~800℃。
②适用压力:400Pa(绝压)~30MPa(表压)。
③适用介质:水、蒸汽、氮、氢、氧、煤气、氨、液化石油气、油品、酸、碱、醇、醛、酮,各种热载体及多种化学介质。
④应用范围:这项技术用于石油、化工、医药、电力、供水、供热、油品及燃气输送等各种流程装置泄漏的封堵。
(2)适用封堵泄漏的结构和部位
①各种静密封结构的泄漏:带压、带温系统内的法兰连接、管道、阀门填料函、设备等发生的泄漏,以及孔板流量计、波纹管补赏器、低压供热的各种活联接接头泄漏。
②封堵漏点所处位置:其所处的空间位置,在地面、高处作业或深埋地下管线的各种原密封结构失效造成的泄漏都可以应用。
2、带压堵漏技术特点
(1)作业过程可保持工况不变,不影响生产正常进行。
(2)简便快捷,泄漏部位不需要做任何处理,操作简便。
(3)保护原密封结构不进一步受损伤,新建立的结构易于拆卸。
(4)安全可靠,对设备缺陷部位予以增强保护,不产生新的附加应力。
(5)经济效益、社会效益显著,节省维修费用,避免易燃、易爆、有毒有害介质泄漏,引起恶性事故发生和对环境造成的污染。
第二部分 动力管道动力煤气管道在线修复技术
煤气管道所含煤气是一种毒性大、危险性高的介质,故煤气管道一旦发生泄漏,如若处理不当就会发生灾难性的事故。为了解决煤气管道因长期运行,管壁腐蚀减薄而出现蜂窝状大面积泄漏的难题,堵漏技术人员经过多年探索实践,最终成功开发了管道在线修复新技术,新技术采用增强型复合材料对管道进行整体包覆,提高了管道的密封性和整体强度。
一、主要研究结论
1、从对动力煤气管道腐蚀严重程度的调查可知,煤气管道的腐蚀既有全面腐蚀,又有局部腐蚀。不同区域内的管道腐蚀速率有一定的差异,根据现场厚度测试和计算,煤气管道的平均腐蚀速率在0.06~0.1mm/a之间。
2、以直径4000mm厚度为10mm跨距16m的管道为模型,采用有限元方法分析计算了该管道在重力和不同压力水平作用下的应力、应变和位移分布,结果表明:管道中的应力主要来自于弯曲应力,内压产生的应力水平较低,对管道的强度影响较小;管道的支撑方式对管壁上的应力有一定影响,简支状态较固支状态下的应力水平为高。
3、为了研究管道修复后再破坏可能性,根据修复工艺提出了五种可能的破坏形式,即重力主导下的弯曲破坏,以及内压主导下的整体爆破破坏、局部剪切破坏、局部鼓胀破坏和局部撕裂破坏。从理论分析和试验结果可知:采用三布四胶修复后的管道不具备发生局部破坏的条件;管道在一个较长的时间内不会达到整体破坏和弯曲破坏的临界条件;考虑到管道所受重力和内压的联合作用,且内压的波动大于重力的波动,可以采用一个较大的内压来取代目前管道压力来分析和计算管道的修复参数,得到的修复工艺参数是偏于安全的。
第三部分 技术运用实例
宝钢厂区动力管道经过三十余年的运行,由于管道中各种介质对管壁的不断腐蚀,相当一部分管道的管壁已经发生了麻面状、蜂窝状泄漏点。宝钢集团梅山化工煤气管道泄漏即属于此类泄漏,通过技术人员研究,已不能单纯运用带压堵漏技术进行逐点封堵。针对这种情况,通过技术创新,技术人员决定综合应用带温带压堵漏技术及动力煤气管道在线修复技术,进行“先堵漏后包覆”,两项技术的综合运用得到很好的效果。不仅在施工后的几年时间未出现过新的漏点,同时管道外部的美观度也大为改观。从该工程可以总结出一点,即由于酸、碱介质的特殊性,会对管壁有相当程度的腐蚀作用。基于这个事实,企业应在管道未遭严重破坏、甚至是在新管道安装之初,就提前对其采取防腐措施,如此可以延长管道的使用寿命,从而保证正常生产。
参考文献:
[1]胡忆沩.堵漏技术.北京:化学工业出版社,2002
关键词:井漏;迪那地区;井漏处理;技术措施
中图分类号:TE28 文献标识码:A
1研究目的及意义
迪那地区井漏事故频发,造成钻井成本大、风险大,严重影响阻碍了该区的钻井开发。加强迪那地区井漏处理的研究已迫在眉睫。分析迪那地区井漏事故的原因、类型、分布,结合现今主流的井漏处理措施提出可行性的方法。为堵漏的预防及措施选择奠定一定参考基础,对降低漏失的发生、减少堵漏的损失有着积极的指导意义
2迪那地区井漏的主要类型及特征
迪那地区自上而下钻遇地层为第四系、上三系、下三系、白垩系与侏罗系,这一地区的井漏主要发生在上第三系和下第三系,迪那地区上三系有三组分别为吉迪克组N1j、库车组N2k、康村组N1-2k。井漏主要类型为诱导性漏失、压裂性漏失、渗透性漏失,其中诱导性漏失处于主导位置。N1j吉迪克组是主要的漏失位置,N2k库车组发生渗透性漏失一次,N1-2k发生渗透性漏失四次。
下三系分为E组、E2-3s苏维依组、E1-2K、E1-2km库姆格列木组,下三系漏失类型为诱导性漏失、压裂性漏失、渗透性漏失、裂缝性漏失。其中诱导性漏失处于主导位置,压裂漏失次之。E组为主要漏失组,E1-2km发生两次压裂性漏失,E1-2k发生一次诱导性漏失、E2-3s发生一次诱导性漏失,三次压裂性漏失与一次裂缝性漏失。
迪那地区上三系井漏主要原因是压力平衡窗口较窄,吉迪克组岩层变形产生裂缝。根据漏失损失时间看,工具磨损及人为操作影响最大,且主要造成渗透性漏失。其中平衡窗口较窄造成井漏损失较大,是重点解决对象。下三系的主要漏失原因为泥浆密度过高压破地层和地层承压能力过低。
3迪那地区处理井漏的主要技术措施
(1)桥接堵漏
桥接堵漏材料包括各类形状不同,大小各异的单一惰性材料及级配而成的复合材料。桥接堵漏经济价廉,使用方便,施工安全,现场已普遍采用。对付由孔隙和裂缝造成的各种漏失取得了明显的效果,桥接堵漏使用率占50%-70%以上
(2)水泥浆堵漏
该材料包括水泥,石膏,石灰,硅酸盐类等混合浆液。以水泥为主,通过添加各种水泥浆处理剂和改善灌浆工艺来提高封堵效果。其承压能力强,用来对付严重漏失层效果显著,但容易被水稀释冲走。
(3)膨胀性堵漏
现场使用的主要有胺脂泡沫膨体堵漏剂、TP-1090、SYZ膨胀性堵漏剂。
这些混合体水化后大幅度膨胀,几小时内就能风度非常严重的大漏失。
(4)超低渗透(无渗透)钻井液技术
超低渗透钻井液技术利用表面化学原理,在岩石表面形成具有一定强度的超低渗透膜,这些膜在滤饼和岩石表面浓集形成胶束,该胶束在弱地层孔隙或天然裂缝处形成屏障,膨胀变大限制渗透,在漏失处锁住堵漏材料,通过压力作用从颗粒中基础滤液。
(5)随钻可视化与精细钻井地质评价技术
防漏面临的最大问题就是地质情况的复杂性和不确定性,简单方便直观的监测漏失层和简单有效的应急措施成为解决问题的关键。随着国内外钻井技术发展的信息化与智能化的发展,各类随钻测量与测试工具,仪器,方法不断涌现,如MWD、MWD、DWD、WD等,实现了钻柱/工具/仪器一体化。
(6)欠平衡钻井技术
发展欠平衡钻井技术,实现从根本上解决井漏问题。欠平衡钻井技术在国外已经很成熟,各大石油公司已作为常规钻井技术来开发一些衰竭、低渗、易漏油藏.。国内虽已进行了一批欠平衡钻井攻关试验,取得了一定的成绩,但其关键技术及主要设备均是从国外引进的。
4建议
(1)井漏应以预防为主,前期就应该准备应对措施,提高井壁承压能力,加强迪那地区膏盐层的研究,寻找盐膏层和低承压地层之间的平衡,减少井漏的发生。
(2)井漏与人为操作关系密切,合理有效的处理措施对井漏事故有着重要的影响,建议加强施工的标准性,减少应对不当造成的损失。
(3)科技才是第一生产力,新的高科技钻井技术在解决井下复杂情况上有着巨大优势,我们应该加强对国外先进钻井技术的学习、合作、交流,解决当下开发存在的问题。
参考文献
中图分类号:TF762+.6 文献标识码:A
目前,我国电力糸统所使用的大中型变压器多为油浸式电力变压器,一般运行时间都较长,设备逐渐老化加速。虽然各电力部门每年都投入相当资金进行改造,但因需要进行改造或更换的设备太多,运行多年的设备不可能短时间内全部更换,大部分设备故障率还是逐渐增多。有的虽然是新换的,由于在制造工艺或原材料方面存在某些缺陷,还是有不少问题存在,我们华北油田电力糸统所投运的电气设备也是如此,,尤其是作为电网运行的主要设备之电力变压器,故障率还是较多。经过在长期实际工作中的探索,并参阅相关文献,总结出了设备渗漏油的原因分析和处理渗漏油的有效方法。仅供同行参阅。
一、渗漏点的检查和判断
(一)渗漏点的外部观察
渗漏故障可分为焊缝、砂眼、连接部位的密封等,这些故障是最普遍也最难以处理彻底的故障。维护中遇到的主要问题是变压器的渗漏油问题,变压器在运行中渗漏油的现象十分普遍,造成变压器渗漏油的缺陷有焊接处及砂眼的渗漏油、密封件渗漏油、法兰连接处渗漏油、螺栓或管子螺纹连接处渗漏油、铸铁件渗漏油、散热器渗漏油、瓷瓶及油标密封部位渗漏油等。引起变压器箱体和散热器渗漏油的原因有焊缝开裂,制造用的板材有砂眼或密封件失效,运行中受到震动或外力冲撞油箱锈蚀严重而破损等。它不仅影响美观、污染环境,而且对变压器的安全运行构成威胁,长期渗漏油还可导致其他问题(如吸潮现象)的出现,造成潜在的更大事故隐患。
(二)渗漏点的判断
在巡视检查过程中,如发现注油设备的外壳出现颜色较深的浮土和油泥,可先用丙酮或汽油清洗擦拭,然后再用白色显像剂或者用白色粉笔涂在渗漏表面,经过一段时间后,涂的显现剂就会变黑,就可以确定为渗漏点。
二、渗漏点的确定及处理方法
(一)焊接处及砂眼的渗漏油
主要原因是焊接质量不良,存在虚焊,脱焊,焊缝中存在针孔,砂眼等缺陷,油浸式变压器出厂时因有焊药渣和油漆覆盖,只有在投入运行后隐患便慢慢暴露出来,另外由于随着油温的升高隐藏的渗漏点就会逐渐暴露出来,电磁振动也会使焊接振裂,造成渗漏。对于已经出现渗漏的,首先找出渗漏点,不可遗漏。针对渗漏严重部位可采用扁铲或尖冲子等金属工具将渗漏点铆死,或者用堵漏腻子和胶棒控制渗漏点后,再将表面清理干净,然后进行封堵。堵漏方法有几种,但目前多采用NSH型变压器瞬间堵漏胶封堵进行固化,固化后即可达到长期治理渗漏的目的。
堵漏方法如下
a 将封堵表面的渗油处清洁干净;
b 将堵漏用的A胶和B胶按使用的说明比例充分调匀,调至不见白色膏状物;
c 在堵漏处表面先均匀地涂上一层调制好的AB混合胶(未加堵漏棉前,固化速度较慢,可使胶与金属表面充分接触侵润);
d 取出专堵漏棉均匀展开,铺于专用护手膜上(也可用一般塑料薄膜)。将已调好的胶液倒在堵漏棉上(棉花宜薄,胶液宜多),迅速用手按在渗油处5秒后轻揉薄膜,30秒后撕下薄膜(如遇冬季可用吹风机加热),再用少量调好的胶液涂于堵胶处表面。第一次封堵后,应立即进行第二次加固和第三次加固,后一次堵漏面积应大于前一次。此方法在二十二万1号主变110KV侧B相套管升高座渗油处,佃庄十一万站2号主变散热器,岔一变电站钟罩式箱体焊缝渗漏油等故障都用此方法,使用效果很好,在其他变电所也同样使用此办法都收到了很好的效果。此方法也可用于110kv以上的电压互感器、电流互感器等。若眼孔较大的砂眼可先用堵漏胶棒、腻子或用铝丝等物填充,然后采用上述方法进行操作。
(二)密封件渗漏油
密封不良的原因:通常箱沿与箱盖的密封是采用耐油橡胶棒或橡胶垫密封的,如果在做接头时接头处理不好会造成渗漏油故障。有的是用塑料带绑扎,有的直接将两个端头压在一起,由于安装时没有将胶垫固定住,被滚动错位,接口不能被压牢,起不到密封作用,造成渗漏油。处理方法:在做密封胶垫时可用福仕蓝或501胶等材料进行粘接,再用塑料带绑扎,使接头形成整体,安装后渗漏油现象得到彻底的控制;若操作方便,也可以同时将金属壳体进行粘接,达到渗漏治理目的。
(三)法兰连接处渗漏油
法兰表面不平,紧固螺栓松动,安装工艺不正确,使螺栓紧固不好,密封胶垫放置不到位,而造成渗漏油。首先将法兰实施密封处理,然后对松动的螺栓进行紧固,密封胶垫的压紧度应保持在胶垫厚度的l/3左右。并针对可能渗漏的螺栓再进行处理,达到完全治理目的。对松动的螺栓进行紧固,必须严格按照操作工艺进行操作。
(四)螺栓或管子螺纹渗漏油
出厂时加工粗糙,密封不良,油浸式变压器在投运一段时间后有隐患的密封部位便产生渗漏油故障。处理方法:采堵漏专用材料将螺栓进行密封处理,达到治理渗漏的目的。另一种办法是将螺栓(螺母)旋出,表面涂抹堵漏胶或501,也可在螺杆上缠绕石棉绳或密封胶后,再在表面涂抹堵漏胶进行紧固,固化后即可达到治理目的。
(五)铸铁件渗漏油
渗漏油主要原因是铸铁件有砂眼及裂纹所致。针对裂纹渗漏,钻止裂孔是消除应力避免延伸的最佳方法。治理时可根据裂纹的情况,在漏点上打入铅丝或用手锤铆死。然后用丙酮将渗漏点清
洗干净,用NSH型变压器瞬间堵漏胶材料进行密封。铸造砂眼则
可直接用上述材料及方法进行密封。
(六)散热器渗漏油
散热器的散热管通常是用有缝钢管压扁后经冲压制成在散热管弯曲部分和焊接部分常产生渗漏油,这是因为冲压散热管时,管的外壁受张力,其内壁受压力,存在残余应力所致。处理方法,将散热器上下平板阀门(蝶阀)关闭,使散热器中油与箱体内油隔断,降低压力及渗漏量。确定渗漏部位后进行适当的表面处理,先采用胶棒或腻子堵住渗漏点然后采用NSH型变压器瞬间堵漏胶材进行密封治理。
(七)瓷瓶及玻璃油标渗漏油
通常是因为安装不当或密封失效所制。处理方法,若是因安装不当造成的渗漏,能重新安装的最好重新安装,不方便重新安装的先卸松往连接处注入堵漏胶,然后在紧固好可以很好的将金属、陶瓷、玻璃等材质进行粘接,从而达到渗漏油的根本治理。
另外,油箱及储油柜的渗漏点若较大也可采用点焊的方法,但是要控制好电流。油箱壁的板材较厚,电流可在l2OA左右,储油柜板材较薄,电流大约在7OA左右。
堵漏的方法有很多种,只要找准渗漏的位置和渗漏程度,采用合适的堵漏材料和方法,都能获得理想的效果。上述几种处理渗漏油故障的处理方法在日常的工作中以得到广泛应用。
参考文献
关键词:煤田地质;钻探;施工
中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:
裸孔施工的基本操作是:开孔后下入φ146(或φ127)井口管1~3根(7~20米),直接换φ9l钻具施工,同径裸孔至终孔。裸孔施工,保证孔壁安全稳定,护孔是关键。现将几年来施工中探索的点滴经验介绍如下。
1 简化钻孔结构,采用同径钻进,是裸孔施工的重要环节
钻探生产实践证明,采用裸孔施工时,若钻孔结构多变,换径次数多,钻孔呈多阶梯状,在这种情况下,下降钻具时增加了钻具撞击井壁的次数,从而易于破坏井壁的稳定性,又易造成井壁的坍塌、掉块,威胁着钻探安全施工。煤田地质勘探区的岩性较为松软,其可钻
性一般为3~6级,7级以上的坚硬岩层较少,可钻性较高。但是由于岩石物理性质松软,遇水易膨胀,易缩径;倾斜地层井壁易坍塌、掉块,因此应简化钻孔结构,尽可能减少换径次数。
由于简化钻孔结构,采用较小孔径钻进,井壁面积小,易维护,同时孔径小限制了钻具的回转半径。减轻了钻具对井壁的冲击破坏强度,从而减少了井壁坍塌、掉块的可能性,有利于井壁的维护。还由于孔径与钻具之间的环状间隙小,有利于导向和防斜,这对于安全钻进和提高钻效提供了有利条件。
简化钻孔结构,采用裸孔施工,必须下好井口管,以维护井口的安全。下置井口管应达到下述要求: (l)井口管要正:井口管的中心线必须与立轴的中心线一致,不得偏斜(2)井口管牢固:不得松动,并防止脱跑.(3)井口管与井壁间隙要严密:要求在井口管与井壁间隙中不窜水,防止冲塌井口,同时防止岩粉沉淀在环状间隙中造成井口管难于起拔。为达到上述标准要求,具体做法是:开孔前予先以人力在井口处挖出0.5米的深坑,坑中充填粘土,并以水湿润后捣实;开孔至下井口管深度后,提出钻具,再向孔底投入适量的粘土(湿润后的)并捣实;下井口管后,使井口管下端插入粘中,井口管外端用套管卡固定在地梁木处防止跑脱,井口管上部与井壁状间中充填粘土并捣实,防止管外窜水和岩粉沉入。
2 使用优质泥浆,确保孔内安全
使用优质泥浆是保证孔壁安全的重要技术措施。当前以使用“双聚”泥浆效果较好。使用优质泥浆,除能较有效地保持井壁稳定,防止井壁坍塌、掉块的同时,对防止井壁超径或缩径更有要意义。在使用优质泥浆的同时必须加强泥浆管理。为加强泥浆管理,每台钻机均配齐经过专门技术培训的泥浆员,每小班有兼职泥浆员,负责泥浆的泥浆性能测定和调释,以保证泥浆质量性能。实践证明,在厚冲积层、深孔钻进中进行裸孔施工,采用清水或劣质泥浆是很难钻进的。采用粘土粉造浆,其特点是造浆效率高,易搅拌,并能保证泥浆质量。
3 合理使用钻铤,保持钻孔垂直
合理使用钻铤,在裸孔施工中是至关重要的,其有两种意义:一是在正常钻进过程中使用的钻铤总重量应超过钻压的20~30%,在保证满足井底压力的同时,保持钻具的垂直,防止孔斜,并减轻钻具对井壁的撞击;二是在开孔钻进时就使用钻铤,为钻孔垂直延深奠定基础。冲积层钻进虽然不需较大的钻压,而使用足够数量的钻铤有利钻孔垂直和井壁稳定。我们经验做法是:开孔钻进后第一次加尺时就加用钻铤,直至加足钻铤数量,坚持至终孔。一般使用钻铤数量为5~ 7立根(60~90米),重量为1400~2100公斤φ68钻铤)。
4 下钻遇阻时不得盲目钻扫,防止出现岔孔
下钻遇阻现象一般多发生在冲积层中,其原因,一是粘土岩缩径,二是脱落岩芯.由于冲积层的岩层松软,无论遇有那种下钻遇阻时,均不得盲目开车钻扫,否则极易出现岔孔,而一旦出现岔孔又往往很准再找到原孔。处理方法是:下钻遇阻后,开泵以人力回转钻具,同时缓慢提动钻具冲扫,一般缩径不严重或脱落的岩芯较少时,即能解除;采用此法处理无效时必须立即提钻,再下入以原径粗径钻具作导向,下接φ50钻杆(2~3)米引路。边冲扫边提动钻具。但是操作均应缓慢,同时压力要轻。采用此法处理,一般多能凑效,同时能有效地防止岔孔。
5 积极堵漏,防止塌孔
在煤系地层中的各层灰岩均有不同程度的漏水现象,若稍有忽视又极易促使厚冲积层塌孔,以致埋钻,对安全施工造成很大威胁。因此,在遇漏孔层之前必须充分备足堵漏材料(粘土 、锯沫、水泥等)。并采取长槽大池,将替换出来的废泥浆储备起来备用(一般储备30~50立方米)。
对于轻微孔内漏水(冲洗液明显消耗,但井口仍能返水)时。只要加强泥浆管理的同时,适当提高泥浆粘度,控制泥浆比重(比重越小越好),在一般情况下多能止住冲洗液漏失。
在钻进过程中当发现冲洗液突然漏失孔口不返水中断循环时,必须立即提钻,在提钻的同时进行灌孔。如果不引起足够重视,除促使漏失更加严重外,由于井壁失去泥浆柱的压力平衡作用,还会导致上部厚冲积层段的严重坍塌,若钻具停留在孔内,还会造成坍塌埋钻事故。提钻后也必须打消侥幸心理,应立即采用惰性材料积极堵漏。具体做法足:将锯沫和水泥加入泥浆储备池中,搅拌均匀后将锯沫水泥泥浆注入孔内,力争一次使之喝包喝足,恢复正常循环,即达到了堵漏效果。若井口能返水,但仍有较大消耗时,可提高泥浆粘度,继续钻进,适当缩短回次进尺时间和回次进尺长度,当钻过漏水层后(仍有较大消耗)再进行堵漏。堵漏效果仍不理想时,可采取快干水泥止水方法处理。由于采取同径裸孔施工,节省了扩孔下套管的时间和费用,从而须坚定堵漏的信心,扩大止水堵漏的效果。
6 提高钻效,缩短施工周期
提高钻探效率,缩短施工周期,减少对井壁的破坏程度,以利于裸孔钻进安全竣工。实践证明:钻孔施工周期越长,对井壁的破坏程度越严重,井壁越难维护,越不利于裸孔施工。为了提高钻效缩短施工周期,在认真执行上述各项施工的同时,必须对全孔施工周密计划,制订综合施工方案,在保证安全和质量的前提下,力求提高钻效。浅孔岩层较松软,易于技术操作,是提高钻效的量有利的层段。在厚冲积层中施工的关键是防止孔斜,防止岔孔。因此浅孔钻进是提高钻效,缩短施工周期的主要环节。进入煤系层段,多为取芯钻进,对岩、煤芯采取率要求高,并有多层灰岩漏水,又属中深孔施工,因此,不宜单纯要求提高钻效。在煤系地层施工,应以保证钻探质量为重点,防止打丢打薄煤层,并同时作好防漏、堵漏准备。煤系地层下部至终孔为深孔钻进阶段。虽然该层段工程量不多(50米左右),但是由于设备能力、管材强度及技术操作等技术条件的限制,必须确保安全生产,以利裸孔施工顺利竣工。
7 结束语
钻探工程的特点是:冲积层厚、缩径,并伴有不同程度的钻孔漏水,在该地区采用套管护孔显然是不现实的。一是冲积层厚、岩层松软,难以承托套管,二是下入套管数量多,重量大,加之钻孔易缩径,套管难下入,更难起拔,导致套管的大量损耗;三是下入和起拔套管势必占用大量非作业时间,延误施工周期。因此不宜采用套管护孔。裸孔施工的优点是:避免了套管的损耗,增加作业时间,加快勘探速度,降低了钻探成本,遇有特殊水文地质情况,地质孔改为水文孔施工方便,随时可以进行电测,并可获得较完整的地质剖面资料。但是裸孔施工护孔难度大,技术操作要求严格,必须认真执行施工技术措施,保证安全钻进。
参考文献:
论文关键词:钢筋混凝土地下室工程,渗漏水原因分析,治理措施
一、工程概况
某国际大酒店改扩建工程,包括原有一幢19层酒店、新建一幢26层酒店主楼和五幢19层酒店式公寓及3层裙房商场。总建筑面积约为12万m2,其中地下室面积约为1.6万m2。除商场部分为框架结构、筏板基础外,其余全是框剪――梯筒结构,基础采用泥浆护壁成孔灌注桩基础。
该工程分两期设计两期施工。第一期为新建主楼,旧楼改造及楼前商场部分;第二期为施工场地东、西两侧的五幢19层酒店式公寓及连接各公寓的3层裙房商场。所有建筑都有1层地下室,且相互相通。
二、场地与地下水情况
本工程涉及渗水的地下室由西向东可分为西区地下车库、中间地下商场及东区地下车库三部分。地质勘察分别由市地勘院、省建科院勘察所完成。其中均讲到:
1、勘察孔口标高由旧楼地面±0.00m引测,相当于吴淞高程23.90m。工程场地位于长江南岸的一级阶地,由北向南微倾的原丘坡状坡带上。北面有一小丘叫鬃岗,高出场地4m左右,坡向向南,岗上满布乔木灌木。场地南邻城市道路及一湖泊。地面较平坦,标高在22.5~23.8m之间。
2、该工程地质地层分布成四层论文下载。上层为杂填土,较松散,含水、可塑状,层厚0.5~3.8m,均厚1.86m;二层是第四纪上更新统冲积粉质粘土,可塑――硬塑状,层厚2.6~6.5m,均厚4.5m;三层为第四纪中更新统冲积粉质粘土,硬塑状,层厚3~11m,均厚4.3m;第四层是冲积粘土砂砾层夹有透镜状粉质粘土夹层,含水较大渗漏水原因分析,硬塑状,层厚20m以上。
3、在杂填土层中含有上层滞水,埋深1~2m,水量较小,由生活污水、大气降水补给。在粘土砂砾层中上部含粘粒多,不含水,近似不透水层,下部粘粒少,含孔隙承压水,静水位埋深17.75m,承压水头约7m,水量较大,单井涌水量可达1200t/d左右,渗透系数K=0.926mm/s。
4、场地环境属Ⅱ类。第四纪土层达20m,平缓、中硬土,稳定。应提及的是在场地东区有条南北走向长约40m,宽3~8m的旧地下人防工程通过,与鬃岗人防工程相通,要求设计施工处理。
该地区按烈度6度抗震设防。
三、工程渗水情况
1、西区地下车库外墙有个别小面积渗水,未见墙、地面裂缝。
2、地下商场南北墙有几处渗水点,地面有一处因自动扶梯移位,凿开地下室底板重做地坑,因防水处理不当,使底板与坑壁间产生渗水现象。
地下商场东、西两端地面与外墙渗水严重,成条状分布。
3、东区地下车库外墙个别点渗水。地面南端电梯井北面、东面各有一条状渗水缝,中间偏北另有一条东西走向条状渗水缝。
四、渗水原因分析
地下室混凝土在施工过程中,已严格控制原材料质量及级配,采用42.5级矿渣硅酸盐水泥,按市检测中心出具的配合比自动计量拌制C30S8泵送混凝土,掺加减水剂、泵送剂和粉煤灰,控制坍落度在12±2cm,同时确保混凝土的及时振捣和养护。因此,整个地下室1.6万m2混凝土工程没有出现因承载力不足引起的构筑物开裂,即使由温差和收缩引起的变形裂缝在墙、地面上也寥寥无几,整个混凝土工程质量是好的。但是为什么个别点还有渗漏水现象,我们分析有三个方面的原因:
1、设计方面原因
南方某设计院对东区地下桩基设计时没有避开地下人防工程,亦未对遭破坏的人防工程提出处理意见,形成表层滞水渗流后的“地下水库”。
此外,地下商场两端与东、西区地下车库连接处各留有80mm宽沉降缝,由于单体设计不是同一期工程,亦不是同一设计人,故设计时对此两条缝的防水问题均未考虑。施工方提请业主向设计方反映亦未回复。由于工期紧张,即按原图施工,给建成后的工程渗漏水留下了大的隐患,使大量地下水由此缝渗入地下室内,个别点似涌泉。施工时因基坑四周无回填土,未出现此问题,回填土后才出现,实属设计重大失误。
2、施工方面原因
为了赶工期渗漏水原因分析,对防水混凝土外迎水面柔性防水层业主更换材料,降低标准造成后果认识不足,虽提出意见,但仍按更换后材料施工,亦是造成地下室渗水隐患的主要原因。
此外,施工中片面追求进度,混凝土搅拌时间有几罐可能不足,造成出罐混凝土匀质性差。地下室底板及外墙几处出现渗水点应是匀质性差及振捣时间短或个别点漏振,混凝土不密实所致。
东区地下车库三条条状分布渗水缝,从分布位置上看,一条在E栋电梯井下多根桩的大承台北侧,一条在此承台东侧,另一条在地下车库偏北的后浇带缝处。分析渗水原因时发现地下室底板厚35cm,而大承台较厚,达2.8m,属大体积混凝土,施工方案要求承台混凝土在底板以下分两次浇灌,为赶进度施工时一次浇灌完成,水化升温、散热条件、降温速率均与底板不同,后期收缩亦不均匀,混凝土内产生较大应力,当其大于混凝土抗拉强度时即会在混凝土变截面处产生微裂缝,且上下贯通。而后浇带处微裂渗漏是施工缝未处理好造成的。
3、业主方面原因
首先是对地下防水工程未引起足够重视。对设计存在不设止水带的失误未与设计联系,也未提出处理意见,造成渗漏水严重后果;其次是未经设计同意,为节省投资采用低档材料做混凝土外侧迎水面的柔性防水层;此外,自行修改自动扶梯地坑,凿穿地下室底板,破坏了柔性防水层,后补做地坑又没认真进行防水处理;再者,基坑外四周回填土不按设计要求土质回填,将旧楼拆除的建筑垃圾和凿除的混凝土桩头碎块不外运处理,全部当作回填土埋于此基坑内,上部仅用少量粘土回填用于种花草。由于其渗透系数远远大于粘性土,无形中即在地下室外墙四周形成一条类似盲沟的“蓄水沟”,内部存有大量的表层渗流滞水,又无排除通道,且存在一定的水头压力,一旦地下室防水混凝土及柔性防水层某处出现薄弱环节,就会向地下室内渗入,极为不利论文下载。
五、采取的抗渗补漏措施
1、自然地形北高南低,地表滞水由北向南潜流入湖,形成一定水力坡降,遇到地下室外墙受阻,上层潜水既垂直向下进入回填碎块形成的“蓄水沟”中,饱和后由地下室底板以下潜流入湖,与湖面水平后静止。鉴于这一地形特点,决定选择在地下商场东、西两端接缝未设止水带距外墙1.2m处,采用逆作法打井截流并排除四周“蓄水沟”内积水渗漏水原因分析,减轻室内底板水头压力和侧墙上施工缝处的渗水。
2、降水井形成后,抽水使地下水位下降,水头压力减小后,在渗水点和渗水缝处,将混凝土凿成“ ”型槽或孔,将其中粉沫垃圾清理干净。然后用“力顿”牌堵漏王按1:0.25~0.35的灰水重量比迅速拌和,并将拌好的堵漏胶泥放在手上,感到胶泥烫手且稍微发硬时,迅速迎着漏水方向压下,挤满“ ”型槽,持续一定时间再放手。从加水拌和开始,一般在10分钟内可把水堵住。对于大面积渗漏处,先找到渗水点,采用上述同样方法堵漏。对于有一定水头压力的渗缝或渗点,可先安放引流用的软管引流,再按上法先堵住渗点或渗缝,待达到一定强度后,再采用木楔加堵漏王楔入法最后堵住引流孔。
“力顿”牌堵漏王的技术指标如下(20±2℃)
①凝结时间与强度:
加水量(%)
(占堵漏胶粉重量)
凝结时间(min)
抗压强度(Mpa)
初凝
终凝
15min
1h
1d
28d
25~35
1~3
4~5
>8.0
>17.0
[论文摘 要] 当建筑漏水问题出现时,严重影响了人们的日常工作和学习,本文将针对这些问题现象进行认识,并在建筑防水材料在建筑漏水工程中的技术应用进行探讨,使建筑防水材料真正为人们服务。
前言
随着我国经济的发展以及人民物质生活水平的提高,其城乡建筑的速度也是风起云涌般的崛起。建筑防水材料作为建筑工程中的一部分,在建筑工程中发挥着至关重要的作用。如何把建筑防水材料在建筑漏水工程中应用好,是每一建筑单位必须考虑的问题。而对于传统的一些材料存在一些问题,如沥青、油毡卷材等一方面不利于环保,另一方面在其耐久年限上比较低,而且施工难度大。目前我国新型建筑防水材料可分为六大类::高聚物改性沥青防水卷材、建筑防水涂料、合成高分子防水卷材、建筑密封材料、刚性防水材料和特种防水材料。广泛的应用于如房屋、墙体、厨房、卫生间、水池、人行道、地面、桥梁、堤坝、农业渠道、地下管等的防水抗渗工程中。做好建筑防水材料的建筑防水工作是关系到人民生命财产安全的一个重要方面,如何做好防水材料的技术应用是现在我们工程中就必须面对的现实了。
一、建筑防水材料的选择
新型的防水材料不断被研制出来!进入市场销售,对于建筑防水材料的选择并不是防水材料越好,其作用就越好,在对防水材料的选择上,应该根据设计和实践情况,选择合适的防水材料。在选择时,应该根据这方面的原则选择材料。防水材料性能好,质量可靠有保证,材料稳定性要好,而且要求便于贮存运输,施工方便灵活,使用寿命较长的,材料价格适中。总之,在每种材料的选择上,根据工程的部位、条件、所处的环境、建筑的等级、功能需要,选用适当的材料,因为每种材料都各有其特性,因建筑物的不同,才能让各类材料的特性发挥好,才能获得最佳的防水效果。
1、屋面防水材料的选择。屋面由于收到各种综合性因素的影响,如力学、物理、化学等方面的影响,主要是因屋面长期处理暴露下,直接受大气、冻融交替、热胀冷缩、干湿变化的影响、以及一些阳光,紫外线、臭氧的作用,和风霜雨雪的冲刷和风化的作用,以及一些机构性的结构性影响,温差作用和施工时用力拉伸防水卷材或涂膜胎体,使防水层处于高应力状态下,可导致屋面提前损坏。因此需要选用耐老化性能好的,并且需要具有一定延伸性的、耐热度高的材料。那么在屋面防水材料的选择上应该选择聚脂胎改性沥青卷材、三元乙丙片材或沥青油毡等方面特性的材料。
2、地下防水材料的选择。地下工程由于长期处于潮湿状态又不怎么好维修,并且温差变化比较小等特点。需要具备的防水材料是优质的抗渗能力和延伸率以及良好的整体不渗水性。还要求耐霉烂、耐腐蚀性、使用寿命长的柔性材料。如当使用具有高分子防水基材时,需要选用耐水性好的粘结剂,其基材的厚度应不要求小于1.5毫米,亦如聚氨醋、硅橡胶防水涂料等等材料,其厚度应该不小于2.5毫米。通常情况下,在室内每增加一道防水层,水泥基则无机刚性防水材料为宜。
3、厕浴间防水材料的选择。厕浴间面积一般比较小,而且多存在阴阳角,防水工程中所选用的防水材料应能基于这样的原则选择,一是适合基层形状的变化并有利于管道设备的敷设,二是要不渗水性,无接缝的整体涂膜。这样做的目的是针对厕浴间面积小,阴阳角多,穿培管洞多、卫生设备等多种因素以及根据地面、楼面、墙面连接构造较复杂等等特点而提出来的。
二、建筑防水材料建筑漏水原因及处理措施
1、屋面渗漏的现象和处理措施。目前我国屋面渗漏的现象是多种多样,据一份调查显示:采用涂膜防水的渗漏率是最高的,其占涂膜防水工程总数的44.3%。二是刚性防水和卷材防水,关于渗漏率分别为38.7%和31.4%。在房屋渗漏水原因考察中发现,其材料方面的原因占20%到22%,设计方面的原因占18%到26%,施工方面原因占45%到48%,管理维护原因占6%到15%。
采取的处理方法是:一是柔性防水处理,是以防水卷材和胶结材料分层粘贴而构成的防水层。而关于这方面所用卷材有油毡卷材、高分子合成卷材、合成橡胶卷材等等方面的材料。二是涂料防水处理,是采用可塑性和粘结力较强的高分子防水涂料来使用,并且直接涂刷在屋面基层上以至于形成一层不透水的薄膜层来达到防水防漏的目的。如塑料、橡胶和改性沥青三大类防水材料。
2、地下室漏水的现象和处理措施。据调查总结发现,地下室漏水的部位中有大约70%发生在底板部分,或者是底板最深的坑上面,或者是发生在底板或坑的交角处,即在室内看为阴交角处,或发生在地下室外墙壁的中下部,也或者发生在地下室顶板。这些问题导致的原因是多种多样的,是地下室所处的地质不同,功能不同,设计与施工不同而造成不同的现象问题。
采取的处理方法是:一是采取填塞堵漏法,一般采用速凝砂浆,在潮湿工作面上面做好施工,对于漏水途径不甚明确的部位,应该根据经验和判断进行施工,否则是无效的。二是采取化学灌浆法,在这种方法中主要采用憎水性聚氨酯灌浆料,因为缝隙的问题处理很重要,而憎水性聚氨酯灌浆料中含异氰酸根的聚氨酯预聚体,当与水接触后就会发生化学反应生成二氧化碳和不溶于水的高分子凝胶。在产生化学反应后,会生成二氧化碳发生体积膨胀,就会使浆料向更细的裂缝处渗透进取,达到堵漏的作用效果。三是采用防水砂浆抹面法,这种方法适用于水压不大的表面洇渗治理以及堵漏施工后的补充防水,所使用的材料是无机防水砂浆和聚合物防水砂浆。
3、厕浴间楼地面漏水的现象和处理措施。厕浴间楼地面漏水的现象存在这两种现象,一是管口渗漏,也就是我们通常说的穿越楼板和墙的管口部位渗漏),二是楼地面与墙面交接部位的渗漏。导致这些问题存在的原因是结构层混凝土在密实方面不实,在地面泛水坡度不够高,让室内地面积水,导致水沿混凝土蜂窝、裂缝或墙底空隙渗出。
采取的处理方法是:一是在楼地面管道的根部积水渗漏,其处理方法是在沿管根部剔凿出宽度和深度均不小于l0毫米的沟槽,槽内嵌填密封的材料,而且在管道和地面交接部位涂刷无色或浅色合成高分子防水涂料来达到防水效果。二是管道与楼地面间漏水时,其裂缝小于1毫米时,应绕管道和管道根部地面涂刷两遍合成高分子防水涂料,在涂刷管道高度及地面水平宽度都有一定的原则,应该不小于100毫米,而且要求涂膜厚度不应小于1毫米。
参 考 文 献
在盾构隧道运营过程中如果出现渗漏会对地铁的正常运行造成影响,当渗水严重时会使列车终止运行,严重时还会对社会稳定造成影响。论文以实际工程为例,对地铁盾构隧道出现渗漏原因进行了分析,并针对性的采取了相应的堵漏技术,延长了隧道的使用年限,实现了盾构隧道的安全运营。
【关键词】
盾构隧道;堵漏施工;管片拼缝
1引言
随着地铁工程建设的不断加快,产生的隧道问题也越来越多。在隧道运营过程中,隧道防水是保证地铁隧道质量的一个重要环节。受季节气候、地质条件等因素的影响,隧道容易出现渗漏的问题,尤其是在多雨季节隧道运行过程中如果遇到渗漏水的情况,会出现电轨道短路或接触网漏电等等问题,导致列车停止运行。另外,渗漏还会导致隧道内管线生锈,影响隧道使用年限,因此,要做好地铁盾构隧道的堵漏施工。
2工程概况
某地铁轨道使用盾构法进行施工,隧道衬砌使用预制钢筋混凝土管片进行施工。隧道管片设计规格如下:内径5400mm,外径6000mm,管片厚度为300mm,环宽1500mm,管片采用标号C50混凝土,环缝和衬砌纵缝之间使用EPDM弹性密封垫防水。场地地下水主要为全风化带中孔隙潜水、第四系松散层和强中风化岩中基岩裂隙水,裂隙水类型为承压水,水压力大、水量丰富。由于隧道埋设深度比较大,区间盾构隧道环管片拼缝出现了渗漏,对地铁的运行造成影响,需要采取相应的堵漏技术来保持地铁隧道安全运营。
3运营地铁盾构隧道堵漏施工难点
1)地铁运营隧道单次堵漏施工时间较短。在实际施工中由于地铁一直处于运行状态,施工时间有限,通常选取夜间地铁停止运行的时间进行施工,但时间较为紧促,使得有的施工环节不能有效开展。2)机械设备、材料运输困难。在地铁隧道堵漏施工中会使用多种大型设备,比如注浆机、脚手架以及一些材料物资,这些物品都需要施工人员从地铁站亲自搬运到施工区域,这无疑会加大人力负担,而且也会影响工作效率[1]。3)任务紧急。一旦隧道出现渗漏喷水现象,均需在第一时间进行处理,如若不及时会带来不可估量的损失,甚至危及人们的生命安全。
4隧道渗漏水原因分析及整治标准
4.1隧道渗漏水原因分析
1)此隧道埋深大,深度达到27~33m,隧道上部主要分布的是强风化与中风化岩层。强风化岩层裂隙发育,而且地下水较多,水压力达到0.3MPa。2)施工隧道地处中间风井部位,当盾构隧道被打通时,施工人员还没有对中间风井进行封堵处理,造成隧道漏水量较大。盾构施工阶段的管片背后所注的浆液遇水流过大时极易被冲刷,形成局部虚空状态。3)中间风井为盾构到达井,由于盾构达到时推力在逐渐减小,如若管片间的止水带压实不牢固的话,容易出现漏水现象。当推力在不断变小时,管片止水密封条压缩变形量也会逐渐减小,防水效果不显著。此外,如果管片的错台过大或者重合搭接量太小的话,防水性能也会受到不同程度的影响。4)部分吊装头在管片注浆后封堵存在质量问题,如若封堵不彻底,在长时间使用中管片壁也会出现渗水现象。与此同时,该段隧道与盾构吊出井距离较近,而且在吊出井的相应部位设置有集水井泵房,盾构隧道贯通了一段时间后,施工人员仍没有对吊出井实施封堵处理,使得隧道周围漏水现象严重[2]。再加之一些潜在的漏水点由于没有暴露出来,因而在堵漏工作中也未进行及时修复。
4.2整治质量标准
通过对现场情况进行分析,最终得出盾构区间隧道防水等级为二级,顶部以及结构内都不能出现漏水等现象,结构表面允许有少量的湿渍,但湿渍面积应进行严格控制。比如100m2防水面积上湿渍应小于3处,单个湿渍的最大面积应控制在0.2m2以内。此次整治的范围主要包括区间内上行线中间风井与靠近风井洞门一定区域内的管片,主要针对管片接缝漏水点以及管片裂缝漏水现象进行改进。
5隧道堵漏施工技术
5.1管片裂缝堵漏施工流程
管片裂缝主要指的是由于管片受到盾构千斤顶推力的作用而出现的纵向裂纹现象,按照地铁设计相关标准规定,如若盾构管片出现0.2mm以上的裂缝时,需采取一定的措施进行防渗堵漏处理。具体的施工流程如下:1)施工人员在渗漏区域顺着缝隙部位人工凿槽,一般凿成U型或者口型槽,这样便于后续施工的顺利实施;2)将防水胶水泥填充在缝隙部位,确保槽与管片表面相平,而且要注意压贴紧密;3)按照渗漏实际情况,预留埋设多个注浆嘴,等到刚性胶凝固到一定程度后,从事先预留的注浆嘴部位向缝隙内注入高分子化学浆液比如改性环氧树脂等,浆液进入到缝隙后会迅速扩散,经过长时间后会凝固成强度很高的凝胶,这样可提高裂缝的密实性;4)堵漏工作完成后应使用砂轮机将注浆嘴表面不平整部位进行处理,使其处于平整状态。
5.2管片拼缝堵漏施工工艺
1)明确漏水点的具体方位。施工人员可按照管片出水点的位置以及出水量的实际大小明确漏水点的具体方位,紧接着在漏水点的两端距离一定部位打终止孔,将注浆管预先埋设在此处。2)钻终止孔。施工人员应在管片渗漏部位的端头顺着缝隙部位钻入一定深度的孔,孔的深度主要由内侧的止水条位置决定,绝不能超过止水条位置,这样会损坏管片,起不到应有的防水效果。用流水冲洗终止孔后将水泥膏注入孔内,直至到达孔口即可。3)钻注浆孔。首先顺着渗漏缝向孔内钻注浆孔,孔径以及孔深应进行严格确定,孔径应达到1cm,孔与孔之间的距离应控制在0.3~0.5m之间;其次将注浆孔与渗漏缝中的杂物进行彻底地冲洗,以提高灌浆质量。4)埋铝管嵌缝。首先使用一定硬度而且处于微膨胀状态的水泥注入孔内的铝管内,压实紧密,但要注意的是管片要流出铝管10cm的距离;其次嵌缝压入水泥时动作要迅速,注入水泥越多,效果越显著。5)注浆环节。1)施工人员首要一步是将注浆软管与预埋铝管进行有效连接,为了提高其稳定性,可使用铁线进行绑扎处理。2)试压时应密切关注嵌缝封闭的效果以及浆液的质量,若无异常情况时则可使用改性环氧树脂进行堵漏处理。3)为了提高材料的黏接性,可在速硬水泥中加入一定量的聚合物氯丁胶乳。4)施工人员应现配水泥浆液,水灰比的浓度应满足相关要求。5)注浆工作结束后应立即对注浆机以及管路进行彻底地清洗,确保表面整洁。
5.3管片吊装孔施工工艺
管片吊装孔施工流程如下:1)将吊装孔中的杂物清洗彻底;2)在吊装孔中埋设两只铝管,一支铝管起到泄水减压作用,另一支铝管作为注浆管,并在铝管周围使用速硬微膨胀水泥进行填筑处理;待水泥凝固完全后,将注浆管连接到位用手动泵压注水泥浆,直至完成。
5.4管片背后注浆施工工艺
管片背后注浆方法主要用来解决管片背后注浆不饱满所引发的不良现象。按照实际施工情况可在渗漏点的上方选取1点位或者11点位的吊装孔作为泄水孔,而在渗漏点下方的第4点位以及7点位设置注浆孔,所设置的注浆孔与泄水孔的连线应横穿渗漏点。考虑到此施工区段地下水压力较大,可使用冲击钻打穿吊装孔。为了确保管片的安全性,施工人员可在注浆管路部位设置压力表与安全阀,及时检查管路周围的水压力状况,一旦发现超过标准应立即打开安全阀。压浆应请专人全权负责,注意观察管片有无异常变化情况,浆液喷射时不能对准施工人员,以免使人员受到伤害。
6结语
综上所述,本地铁盾构隧道经过堵漏施工后,有效治理了隧道的漏水问题,实现了预期的治理效果,值得类似工程借鉴或参考。需要注意的是,在拌制水泥时要使用干净的水进行拌制,不能只是为了方便,选择地下水来拌制水泥,以免影响水泥的质量。
作者:张辉 单位:中铁十六局集团有限公司
【参考文献】
【关键词】海洋钻井;高温高压;技术分析;事故
一、概述
由于高温高压,加之海上的特殊环境,出现作业周期长、非生产时间高、达不到地质目的、井眼报废、成本高等一系列问题。因此,双高天然气井的钻井技术,仍然是一个国际性的难题。东非海域A-1和B-1井分别钻于2010年1月和2010年5月,属于高温高压天然气探井。井底最高温度分别为179℃,166℃,最大泥浆比重达18.5PPG(2.22g/cm3),17.6PPG(2.13g/cm3),钻探目的层主要为砂岩及碳酸盐岩。本文主要针对两口高温高压井钻井作业中遇到的问题,从地层压力预测、套管结构、高温高密度钻井液、固井、钻井设备与工具等进行了分析总结。
二、作业情况介绍
A-1井于2010年1月17日开钻,2010年5月7日该井作业全部结束,钻井周期94天,建井周期122.4天。设计井深3700米(MSL),实际完钻深度为3413米。平均日进尺36.31米,平均机械钻速为9.12米/小时,纯钻时间为15.60天,纯钻时效为12.75%。实际作业时间比计划时间多近50天,主要是钻前准备、下20“套管后处理复杂情况、19”井眼时间及增加了6“井眼花的时间。B-1井于2010年5月12日开钻,2010年9月22日该井作业全部结束,钻井周期123.67天,建井周期137.75天。设计井深3700米(MSL),实际完钻深度为3366米。平均日进尺27.22米,平均机械钻速为4.15米/小时,纯钻时间为33.82天,纯钻时效为19.89%。实际作业时间比计划时间多近59天,主要是下20“套管遇阻、19”井眼复杂情况、17-1/2“井眼和12-1/4”井眼井下事故和复杂情况时间明显增加。
三、井下复杂情况及事故
(1)A-1井井下复杂情况及事故。在使用17英寸×19英寸偏心钻头钻19英寸井眼过程中发生严重漏失,之后用LCM和CemNET进行堵漏,最后进行挤水泥作业。钻12-1/4英寸、8-1/2英寸及6英寸井眼时多次发生溢流进行压井。在对9-7/8英寸套管进行试压时,由于操作失误造成钻具压弯的现象。(2)B-1井井下复杂情况及事故。26英寸井眼作业过程中发生漏失,下20英寸套管前通井过程中下部钻具断裂,井下有6.8米落鱼,最后导致测钻。19英寸井眼作业发生断钻具现象,落鱼93.3米,不过打捞成功,之后进行测16英寸套管固井质量时,电测仪器部件落井;12-1/4英寸井眼发生溢流及转盘销子入井的现象。
四、井下复杂情况及事故分析
(1)地层压力及地层情况预测不准。一是由于地层压力及地层情况预测不准及存在不同压力体系,导致难以制定合理的井身结构,出现难以处理的井下复杂情况;二是由于准确预测地层压力难以做到,在钻出套管鞋过程后进行了多次挤水泥作业,降低了钻井实效。(2)高温带来的问题。高温不仅给钻井液、水泥浆的稳定性造成巨大困难,也给工具和设备的使用造成阻碍,如井口装置、电测仪器、LWD等等。因此在选择井下工具时候一定要把好关,选择适合井下温度的井下工具。(3)使用井下复杂钻井工艺和工具。采用了以下井下钻井工具:17-1/2英寸X19英寸及14-3/4英寸x17-1/2英寸随钻扩眼器扩眼和14-1/2英寸+17英寸偏心钻头。使得井眼不规则,钻井参数变化大,造成下部钻具断裂落井以及钻具被刺漏等事故,增加了成本,降低了钻井实效。(4)钻井承包商的选择不到位。工作人员业务素质不高,平台管理混乱,出现井下事故,延长钻井周期,增加了成本。
五、经验总结
A-1井和B-1井,属于高温高压井,难度大,在作业管理、钻井施工以及费用控制等方面都经历了诸多挑战,积累了宝贵的经验,为今后的海外海上作业打下了基础。(1)钻井设计要求过高。在设计过程中严格按照预测的要求进行设计,采取了合理的井身结构,气密型套管,下部为油基泥浆的设计,尽量避免同一井眼出现不同压力体系。(2)选择合适抗高温高密度钻井液。第一,油基泥浆与水基钻井液比较,高温稳定性要好,故要尽量选择油基泥浆。第二,控制泥浆性能。为维护性能的稳定,控制膨润土含量、无固相含量是十分重要。(3)高温高压井固井。第一,套管柱的密封性。在满足套管强度要满足要求的基础上,套管的螺纹要使用密封性能好的特殊螺纹,而且所有附件的螺纹都要达到要求。第二,选用性能良好的、具有防气窜的水泥浆体系。(4)采用合理的堵漏方法。第一,采取常规方法,即泵入堵漏材料进行堵漏。对于不严重的漏失采取此种方法,即增加了地层的承压能力又保证了钻进的继续进行。第二,采用水泥为堵漏材料。对于的较为严重的漏失采取此方法。对于承压薄弱的地层,根据井身结构的需要进行挤水泥,提高地层的承压能力。(5)井下工具的选择。井下钻具复杂,是导致井下复杂情况的原因之一,应尽量简单化钻井。对定向井仪器的使用也要分不同井段使用,能不用尽量不用。(6)费用分析。两口井的费用都超出了预算值,分析原因如下:一是非常规井身结构设计以及复杂井下工具的应用;二是对遣散费认识不足,原估算没有考虑安全、天气、护航等因素,导致估算较低;三是某些服务项目使用不太妥当,直井作业,没有必要全井段使用MWD/LWD工具;四是钻井承包商的总体素质欠缺,影响了作业失效,增加了钻井费用。没有及时按照对区块的新认识调整设计。例如在第一口井完成后没用对第一井的设计进行变更而减少钻井费用的投入。(7)作业管理。第一,加强联合公司在钻井作业过程中的管理和合作。分清工作界面,加强沟通,重要问题会议讨论通过。第二,加强联合公司管理队伍稳定,有利于工作延续和高效。第三,加强专家组的作业。专家组可在工程技术、作业管理以及成本控制等方面提出了切实可行的方法和措施。对于正确的方案应及时采纳。
参 考 文 献
关键词:孔隙溶胶;胶凝时间;结实率;粘度
中图分类号:O648文献标识码: A
The Experiments of Pore-Sol about Its Properties of the Grouting Engineering
JIAJIE LIU
Abstract: the advantages of pore-sol include short gel time, high setting percentage, and the change of viscosity accord with the ideal change of viscosity, these benefits can satisfy the requirements about waterproof and leakage-prevention in the Grouting Engineering, and can plug fractures in short time, which can strive for the necessary time for reinforcement. This paper explores the gel time, setting percentage, and viscosity of pore-sol with designed experiments.
Keyword: pore-sol; gel time; setting percentage; viscosity
1概述
注浆材料是在地层裂隙和孔隙中起充填和固结作用的主要物质,它是实现堵水或加固作用的关键。注浆工程材料由主剂(原材料)、溶剂(水或其它溶剂)及外加剂混合而成。注浆工程材料必须是能固化的材料,其分类方法很多,习惯上把注浆原材料分为粒状材料和化学材料两个系统,而孔隙溶液属于化学材料。
化学浆液近似真溶液,具有一些独特性能,例如浆液粘度低,可注性好,凝胶时间可准确控制等,但化学浆液价格比较昂贵,且往往有毒性和污染环境的问题。本文主要研究化学浆液孔隙溶胶的一般性能,包括凝胶时间、结实率、粘度等。
2材料介绍
实验中使用的孔隙溶胶为中国矿业大学注浆堵水新型材料第三代技术配方生产的ZK-Ⅲ型孔隙溶胶。要成份为硅溶胶、高分子树脂的混聚溶胶。专用于岩石微裂隙、孔隙类型含水层等堵水加固。该化学浆液由A、B两种浆液按任意比例混合而成,A液和B液的混合比例可以影响孔隙溶胶的基本性质。A液成乳白色,粘稠状,B液是透明无色的液体,A液和B液都有刺激性气味。孔隙溶胶具有一定的腐蚀性。特别的孔隙溶胶B液具有强酸性,实验过程中应该注意自我防护。A液和B液混合后,便开始凝固成固体。实验过程中采用A液和B液体积比作为条件参数,探索孔隙溶胶的一般性能和A液和B液体积比的关系。
3胶凝时间
3.1胶凝时间意义
由于在注浆过程中必须在化学浆液凝固之前,确保其填充浆液到位,以达到防水或一定加固的目的。为了得到较理想的浆液扩散半径和较好的灌浆效果,凝胶时间应能准确的调节和控制。凝胶时间一般是指在一定的温度下,从参加反应的全部浆液混合时起,到浆液失去流动性止所经过的时间。凝胶时间主要受参加反应的成分影响,但同时还受浆液的配比、浓度、催化剂、溶剂、水的pH值以及温度等的影响。凝结时间分为初凝时间和终凝时间。初凝时间是指化学浆液全部混合后开始搅拌,到开始失去塑性所经过的时间;终凝时间是指从化学浆液全部混合后开始搅拌,到完全失去塑性所经过的时间。
3.2实验
实验中孔隙溶胶A液和B液体积配合比为控制条件,确定溶液体积配合比和胶凝时间的关系。实验采用倒碗法,定量的孔隙溶胶在两个实验碗中平稳匀速倒换直至初凝和终凝。在温度等条件不变的情况下,分别测试孔隙溶胶A、B液比例为3:1、4:1、5:1时,其初凝和终凝时间。孔隙溶胶实验总体积为200ml。实验进行两组,取平均值作为实验结果。
3.3 实验结果
由图1可知:初凝时间和终凝时间随着溶液体积比例的增大而增大,A液与B液比例越大,胶凝时间越长,反之,越短。初凝时间和终凝时间随比例增大的趋势接近线性关系,初凝时间和终凝时间的时间间隔受比溶液体积例变化影响不大。在其他条件不变的前提下,可以通过调整孔隙溶胶A、B液比例来控制其胶凝时间。
图1 胶凝时间与孔隙溶胶A、B液比例关系
4 结实率
4.1 结实率意义
结石率(β)是浆液固结后结石体积(V1)与浆液体积(V2)之比。表达式如下:
如果时,则结实体收缩;如果时,则结实体膨胀,结石率愈高灌浆效果愈好。由公式1可知结实率是衡量浆液体积缩小或膨胀的系数。一般情况下,注浆浆液在固化后体积会缩小,因此会影响浆液与破碎岩石和土层的结合,特别是裂隙中的浆液,因为体积收缩而不能填充整个裂隙,进而影响填充效果和防水效果。因此掌握结实率的变化规律对于注浆成果有重要意义。
4.2 实验
实验同样以孔隙溶胶A、B液体积比例为控制条件。在其他影响条件不变的前提下,配制A、B液体积比分别为2:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1、6:1的试块,配制试块的浆液体积均为120ml。调配试块时,用玻璃棒搅匀,待完全凝固后放置不少于12小时后拆模,脱模后试块置于水中养护不少于12小时,因为实验发现没有养护的孔隙溶胶质量随着时间而减小,并且强度也随时间而降低,甚至试块会自动开裂。养护完成后,擦干试块表面的水,查看试块完整性,表面是否有裂纹,检查合格后开始测量结实率。
4.3 实验结果
对试块体积进行3次测量(为了准确测量,三次测量起始刻度应不同),取平均值作为凝结后体积,凝结前体积均为120ml。实验结果见图2。
图2 结实率与孔隙溶胶比例关系线性回归方程
由图2可得:在其他影响条件不变的前提下,结实率随着孔隙溶胶A、B液比例的增大而增大,通过线性回归分析可知,结实率(β)和孔隙溶胶A、B液比例关系(k)趋于二次方程关系。通过公式:
β= -0.0011k2 + 0.0186k + 0.8729(2)
可以计算出理论最大结实率为95.15%(A:B=8.45:1)。对于裂隙中的浆液,体积收缩明显,因此对于裂隙较多的岩体注浆时,应考虑二次注浆堵水或者其他手段以确保堵水效果。
5 粘度
5.1 粘度意义
粘度是度量流体粘滞性大小的物理量,浆液粘度是指浆液所有成分混合后的初始粘度。浆液粘度的大小直接影响浆液的扩散半径,从而影响到灌浆效果。粘度小,则扩散半径大。但为了防止浆液扩散太远而造成浪费,有时还要增加浆液的粘度。为了获得准确的数据,一定要在孔隙溶胶浆液所有成分混合好后立即测定。一般来说浆液的粘度随着稀释剂的用量和温度的升高而降低。一般液体的粘度用帕•秒(Pa•s)表示。此次实验测定孔隙溶胶粘度使用的是NDJ-8S旋转式粘度计。
5.2 转子的选用
使用旋转式粘度计测定粘度时,首先应选择合适的转子和转速。对于未知样品的粘度测量,首先应估计样品的粘度值,再选用相对应的几组转速、转子组合来进行测量。粘度测量的原则是高粘度的流体选用小的转子(表面积小)、慢转速;低粘度的流体选用大的转子(表面积大)、快转速。另外,应该关注扭矩百分比的数值,如果当显示的数值过高或者过低时,应变换转子或者转速。是该数值处在10%―80%之间为最佳,否则会影响测量精度。如果出现测试的样品在同种转子情况下,不同的转速时的扭矩百分比的数值都处在10%―80%之间,那取处于10%―80%之间的扭矩百分比偏大的为准。
5.3 实验结果
实验分别测试孔隙溶胶A、B液体积比为3:1、4:1、5:1的粘度曲线,实验浆液总体积为250ml。不同比例的孔隙溶胶进行不少于2次的粘度测试,在正常范围内,选择扭矩较大的粘度曲线作为实验结果(图3)。
图3 粘度采样曲线
由图3可知:孔隙溶胶的粘度随着时间而增长,A液和B液开始混合时,粘度增长较慢,在某一时间点后,孔隙溶胶的粘度急剧增长。在粘度增长的过程中,孔隙溶胶逐渐由液态变为固态。在注浆工程中,需要确认孔隙溶胶液态时的粘度,以便确定其扩散半径。因此反应液态孔隙溶胶粘度的曲线应是在某一时间点以前的曲线,而其后的曲线是不能反应液态孔隙溶胶的粘度的。因此参考孔隙溶胶的胶凝时间,在孔隙溶胶混合开始反应到终凝时间前某一时间的曲线才能反映液态孔隙溶胶的粘度。时间点的选择应该根据施工现场从开始灌注到浆液到达填充处的时间确定,且小于孔隙溶胶的终凝时间。同时,孔隙溶胶粘度时间激增点随着A、B液体积比的增大而后置。
图4 理想浆液粘度变化曲线
理想中的浆液粘度应该是初期粘度低,一旦胶凝则在某一时间(P点)粘度急剧增大(图4),初期粘度低有利于保证需要的扩散半径,填充裂缝和裂隙,某一时间粘度急剧增加有利于在达到扩散半径后及时凝固防水堵漏。由图3可看出在孔隙溶胶的胶凝过程中,其粘度初期增长较慢,在某一时间点后急剧增加,符合理想浆液粘度变化规律,有利于保证足够的扩散半径和防水堵漏,并且可以通过调整A、B液体积比来控制粘度激增时间点。
6总结
孔隙溶胶由A液和B液混合形成,A、B液混合后,孔隙溶胶便开始凝结。实验中孔隙溶胶的胶凝时间一般较短(2分钟以下),有利于在较短的时间内封堵裂隙,在应急防水堵漏中发挥重要的作用。孔隙溶胶具有良好的渗透性,其粘度增长变化规律符合理想浆液粘度变化,注浆初期有利于保证浆液的扩散半径,在粘度激增时间点后,粘度大大增加有利于防水堵漏。结实率和孔隙溶胶A、B液比例关系趋于二次方程关系,可以通过公式2计算相应孔隙溶胶A、B液比例的结实率,可以为确定补充注浆的用量提供依据。孔隙溶胶的胶凝时间,结实率,粘度激增时间点均可以通过孔隙溶胶A、B液体积比例进行调整。另外,通过抗压和抗折实验可以发现孔隙溶胶的抗压强度和抗折强度都不大,无法抵抗很大的外力。所以在注浆工程中,虽然能承受一定的外力,但是孔隙溶胶主要起到了防水堵漏的作用。
但是,由于在注浆完成后,存在裂缝和裂隙中的化学浆液可能会受到岩体内水压影响而被挤出,从而失去防水堵漏的作用。因此应在以后的研究中,设计实验研究浆液被挤出时的压强,从而保证化学浆液确实起到防水堵漏的作用。
参考文献
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【关键字】桥梁工程箱梁混凝土裂缝控制措施
中图分类号:U445文献标识码: A 文章编号:
一、裂缝的表现形式
大体积混凝土裂缝的表现形式通常有表面裂缝(一般宽度小于0.2ram)、贯穿裂缝和深层裂缝三种。表面裂缝通常缝较窄.主要是影响结构物的外观质量.对抗渗性、强度和整体性没有多大影响;贯穿裂缝和深层裂缝通常缝宽较大.也比表面裂缝的危害大得多。随着裂缝的不断扩大会使结构物内部的钢筋产生腐蚀、结构物的整体性受到破坏.从而严重降低结构物的承载能力、耐久性及抗渗能力.最终导致结构物使用寿命、使用质量严重降低甚至垮塌,威胁到人民的生命、财产安全。必须予以高度重视。
二、箱梁混凝土裂缝种类成因
1、温度裂缝
箱梁混凝土浇筑后的硬化过程中,水泥水化将产生大量的水化热,由于箱粱体积较大所以大量的水化热不易散发,导致内部温度急剧上升,而表面散热较快造成箱粱内外出现较大温差,该温差造成内外热胀冷缩程度不同使混凝士结构内外出现一定的拉应力,当该拉应力超过混凝土抗拉强度极限时混凝土表面则会产生裂缝,该种裂缝多出现在混凝土施工中后期,尤其是拆模时由于内外温差太大,混凝土表面温度急剧下降产生收缩,该收缩收到内部混凝土的约束而产生很大的拉应力导致裂缝的产生,该种裂缝一般在表面较浅范围内。多出现于腹板及端鄄较厚部位;箱梁中腹板大截面与翼板小截面间的温度差也可引起应力差而造成温度裂缝;同时混凝土内水化热量大小与水泥用量与水泥品种有关,水泥用量越大或水化热越高的水泥内部温度则越高,导致的温度应力越大,温度裂缝产生的可能性也越大。
2、干缩裂缝
该种裂缝多出现在箱梁养护后一段时间或浇筑后一周左右,浇筑完成后混凝土表面受外界条件影响水分损失较快,变形较大,而内部则水分损失较慢,温度变化较小,变形较小,表面较大的干缩变形将受到混凝土内部约束而产生较大的拉应力导致裂缝的形成,因此混凝土内相对湿度越低则水泥浆体千缩越大,千缩裂缝越容易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状,裂缝一旦出现则会影响混凝土的抗渗性能。导致钢筋锈蚀,影响桥梁的耐久性.
3、塑性收缩
裂缝该种裂缝是指在混凝土凝结之前表面失水较快而产生的收缩,其易出现于千热或大风天气,由于混凝土征终凝前强度较小,当其收到高温或大风影响时表面会失水过快造成毛细管内产生较大负压使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土强度尚无法抵抗该收缩因而造成龟裂,该种裂缝一般中间宽、两端细,且长短不一,成互不连贯状态,最容易出现在箱梁暴露在外的桥面部位,尤其是覆盖不及时则最容易产生该种裂缝。箱梁为后张法预应力混凝土结构。具有大体积、大跨度、高强度等特点,采用c50性能混凝士具有如下特点:水泥标号高,掺人大量的粉煤灰等掺和料·水胶比小。水泥浆体积含量较高,水泥水化快,水化结束得早,水泥石结构密实,总孔隙率降低,毛细孔细化,且强化了界面过渡区。高性能混凝土的以上特点使其水化热引起的温升高、时间早、千缩大,且主要发生在早期。因此混凝土温度变化是高性能混凝土早期开裂的主要原因。
三、裂缝的防治措施
1、优化配合比设计,合理选材,尽量减少水泥用量.严格控制水灰比.力求从源头上减少裂缝的产生。选用水化热低的水泥,优先选用矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥.以减少水化热引起的绝热温升而导致的裂缝:选用粒径大、强度高、级配好的骨料.尽量减小混合料的空隙率及比表面积.从而减少水泥的用量.降低水化热,减少于缩.减小混凝土裂缝的开展;通过掺加;'1"JJn剂(如减水剂.缓凝剂等)减小砂率、减小坍落度等都可以有效降低混凝土的绝热温升而导致的裂缝.
2、在结构物与基础或底模之间设置滑动层(如砂砾垫层、沥青油毡层等)。减轻结构物干缩时受到的约束作用.减少裂缝发生的机会。
3、由于水泥水化过程中放出大量的热量。且主要集中在浇筑后的7天左右。因此.在此期间加强养生,尽量减少由于混凝土结构物的内外部温差过大、内部水化热过高而产生的裂缝。常用方法有:覆盖法、暖棚法、蓄水法。
4、掺膨胀剂。在混凝土中掺人膨胀剂,其在硬化过程中产生体积膨胀.这部分膨胀可以部分或全部补偿硬化过程中冷缩和干缩.减少或避免混凝土的开裂。现在常用的膨胀剂有:UEA膨胀剂、FH复合膨胀剂、FN—M明矾石膨胀剂、PG硫铝酸盐型膨胀剂等等。其中UEA膨胀剂应用较为广泛.通常在混凝上中的掺入比率为10%一12%.其限制膨胀率约为0.02%一0.040k。掺入UEA膨胀剂,在最初14天潮湿养护中,可使混凝土体积微膨胀.补偿混凝土因早期失水而产生的收缩.从而达到减少或避免混凝土开裂的目的。
5、合理安排浇注时间。有意识地调控浇注温度。如夏季尽量避免中午高温时浇注、拌和水中掺加冰块等;冬季施工时一般以5.10℃为宜.温度过低时可采用对拌和水加热。对原材料覆盖保温等措施。
6、强制降温。对体积庞大的承台、基础等在混凝土内部预埋水管,通入冷却水,降低混凝土内部的最高温度。
7、采用合理的搅拌、浇注工艺。如在混合料中掺如一定比例的粉煤灰.调节拌合水温,掺入适量洁净块石等。
四、箱梁混凝裂缝的处理措施
根据裂缝宽度的不同,一般裂缝修补方法有:表面封闭施工法和开槽修补法
1、表面封闭施工法
(1)工艺流程:清洁表面去除油污、灰尘、松动颗粒等用水冲洗,充分润湿混凝土适当干燥(潮湿无明水)涂刷赛柏斯灰浆表面覆盖保湿养护表面打磨修饰;(2)技术要点:a、涂刷赛柏斯的基面要求毛糙、干净潮湿但无明水。因此在裂纹封闭前将混凝土表面用钢丝刷打磨干净,再用水彻底冲洗,使混凝土充分湿润,以便于赛柏斯材料中的活性化学物质以水为载体,在混凝土微孔及毛细孔中渗透,催化混凝土中未完全水化的水泥成分再水化,形成不溶于水的枝蔓状结晶,封堵裂纹;b、将赛柏斯材料的浓缩剂与水充分拌和,第一次涂刷的重量比例:赛柏斯:水=2:1,第二次涂刷的重量比例:赛柏斯:水=5:2;c、配料时要掌握好料、水的比例,一次不宜调多,要在20 分钟内用完,混合物变稠时要频繁搅动,中间不能加水;d、涂刷的范围为裂纹四边100mm 左右;e、分二次涂刷,二次涂刷的间隔时间为1~2 小时,第二次涂刷时如果基面已干,需再喷水加湿;f、涂刷赛柏斯材料后必须加以覆盖保湿养护有利于赛柏斯材料的渗透,养护过程中必须用干净水,在初凝后使用喷雾式洒水,一定要避免涂层被破坏。采用潮湿但不滴水的湿布包裹养护;g、养护3~4 天后,方可将未渗透的赛柏斯材料打磨,保证混凝土的平整。
2、开槽修补施工法
(1) 工艺流程:凿“V”形槽用水冲洗,去除灰尘、松动颗料等适当干燥(潮湿无明水)填塞赛柏斯修补堵漏剂胶泥表面覆盖保湿养护;(2) 技术要点:a、沿节段接缝的走向,在顶板顶面凿除宽约10mm,深度5~10mm 的“V”形槽,再用水将槽口彻底冲洗,并使混凝土充分湿润,待无明水后即可填塞赛柏斯胶泥;、b.将赛柏斯材料的修补堵漏剂与水调成半干状的胶泥。配料时要掌握好料、水的比例,一次不宜调多,要在20 分钟内用完;c、覆盖保湿养护3~4 天(采用湿土工布覆盖),有利于赛柏斯材料的结晶硬化,并与混凝土结合成为整体。
【参考文献】
[1]朱建法 浅析箱梁混凝土裂纹产生的原因和控制措施[期刊论文]-中国新技术新产品2009(16)
[2]徐哲文 钢筋砼箱梁裂缝成因分析与处治方法[期刊论文]-公路与汽运2008(4)
【关键词】灌浆法;施工工艺;建筑工程;应用;质量控制;材料
一、灌浆材料
1、中化―656(丙烯酸盐类)浆材。该材料广泛用于各种混凝土和预制构件防水防渗等功能具有浆液起始黏度低,可灌性能好,固化时间可任意调节到 2s 到十几分钟,甚至更短时间等优点。且该材料曾荣获过全国科学大会奖。
2、水泥水玻璃浆材。该材料广泛用于各种建筑施工过程中的补强加固。具有成本低,适应性好。其浆液填充率高,耐久性好优点。且浆液特点如下:浆液凝黪蚤间可准确地控制在几秒至几十分钟范围内;结石体抗压强度可高达 20MPa,且结石率高;石体渗透系数为 8 ~10cm/s;适宜于 0.2mm 以上裂缝和lmm 以上粒径的砂层使用;资源丰富,价格便宜。
3、改性环氧树脂浆材。该材料具有广泛的应用范围,价格较为便宜。且强度、黏度,时间均可调节,材料力学性能好。结固抗压强度高达1200kg/cm2,抗拉强度为70~300。在潮湿和积水的地方,将水排净并用棉布擦干,寻找渗漏水的缝隙,或漏水孔,及混凝土体中的蜂窝、砂眼点等漏水渗水部位。在裂缝或漏孔四周凿开一U型槽,一般槽深至除去砂浆保护层外,深入混凝体210mm;槽宽度原则上把松软漏水的混凝土清除为止,常规槽(点)宽度在0. 5mm。把新槽内的残渣清除,并用干棉纱布擦干净,不能留下粉砂和积水。在漏水孔孔洞位置上垂直放置一根一定长度的铝管,其周围再放入小碎石,再用水泥冰玻璃埋管封槽,最后用外加剂防水混凝土砂浆盖面抹平封顶。按工程需要调节好黏度、硬度、固化时间等指标,用手压泵把浆材从灌浆嘴灌入。对达到灌浆要求的灌浆管,需要切除高出基面的铝管,并用老虎钳夹闭管口,再进行表面修复处理
二、灌浆法施工工艺在建筑工程中的应用
1、灌浆在基坑支护补漏的应用
近年来,高层建筑越来越广泛,地下室也越建越深。在基坑支护设计当中,一般都有止水帷幕,形式多为深层搅拌桩止水,灌注桩加旋喷(或摆喷)止水等。不管采用何种形式止水,在施工过程中,由于场地的地质条件各异,虽然施工技术参数相同,但施工质量和效果也会不相同。在基坑开挖过程中,例如黄河三角洲地区,由于地下水位较高,可能会出现局部地方漏水的现象,这时采用化学灌浆可以解决渗漏问题,从而排除安全隐患。例如东营市商业大夏地下室,采用搅拌桩加喷锚联合支护,双排深层搅拌桩作止水帷幕,但由于场区淤泥层土,开挖以及锚杆施工过程中西边出现过几处漏水以及漏沙现象,经注水泥浆处理,达到了补漏以及改良基坑边土体的效果,顺利开挖到底,整个施工期间无出现较大的安全事故及质量事故,较为成功。
2、灌浆在基础补强、纠偏中的应用
当建筑物的基础承载力不足,或桩基检测不合格,需要补强时,也可采用化学灌浆来补强。甚至建筑物的沉降不均匀也可采用化学灌浆来纠偏。 东营市二期安居工程中的会所,主楼大门前设一段很高的梯级,混凝土结构,建成后两者沉降不均匀,形成裂缝,甚至拉裂主楼墙面的花岗岩。后来通过在梯级脚中采用双液注浆补强,有效控制了沉降差别,处理后至今未发现裂缝扩展,效果良好。
3、灌浆在地下室及堤坝中防渗补漏的应用。
地下室结构中,由于钢筋混凝土本身的有缝物质,加上温差,钢筋与混凝土的收缩率不同等外部荷载作用下,无论壁板还是底板,均容易产生裂缝,从而导致漏水,影响使用及结构安全。堤坝,由于结构体长,受外界荷载也多,亦容易产生裂缝,引起安全隐患。上述裂缝均较微细,采用常规的施工方法处理很难取得理想效果。而化学灌浆这种工艺在处理该种裂缝就可大显身手了。由于有些化学制剂是液态的,可通过高压注浆压至微细裂缝中,从而达到良好的防渗效果。以东营市防潮大堤为例,为防止风暴潮的袭击,东营市沿海构筑了绵延200多公里的防潮大堤,该大堤由于潮水涨落过程中受荷,经过几年季节变更,隔3至5米就会出现裂缝,这些裂缝用化学灌浆法处理效果非常好,因化学灌浆浆液.可在干燥或潮湿环境下固化,可满足粘结、补强、抗渗等多种要求。
三、灌浆施工中的质量控制
1、在建筑工程灌浆施工中,对灌浆材料有着特殊的要求,同时很大程度上都受到技术条件的制约,灌浆施工必须在灌浆材料正确选择的基础上进行,这是影响建筑工程整体质量的一个重要因素。在建筑工程施工中灌浆材料具有关键性的作用,主要原因为在建筑工程施工中灌浆材料可以将孔道内大于90%的空气进行有效排出,同时可以对水泥浆收缩而造成的孔道空隙进行有效减少。因此在建筑工程施工中施工企业必须严格控制灌浆材料的质量,在灌浆施工中必须选择低空隙率、良好和易性及强度、耐久性高的灌浆材料,只有这样才能为建筑工程整体质量的提高提供一个强有力的保障。
2、在建筑工程灌浆施工过程中必须进行施工操作程序的编制,这样可以为后期施工中遇到的各种问题提供一个有效的解决措施,在施工过程中必须完善施工安全管理体系,改进施工方式,规范施工操作,进而对建筑工程质量进行有效提高。
四、结束语
综上所述,建筑工程是经济发展的重要支撑,建筑工程行业的发展对国民经济的发展具有极大的影响力,随着国民经济的快速发展,我国建筑工程行业也得到了极大的发展。高层建筑大体积混凝土施工作为建筑工程施工的重要环节,其施工质量的优劣将直接影响到建筑工程的整体质量及安全性能。基于此,施工企业必须高度重视灌浆法在建筑工程施工中的应用,只有这样才能确保建筑工程施工的整体质量。
参考文献:
[1]王金波;任鹏;;化学灌浆法在建筑施工技术中的应用[A];土木建筑学术文库(第15卷)[C];2011年
[2]许鹤力;吴彪;;高压灌浆法在防水堵漏工程中的应用[A];混凝土工程结构裂缝控制与混凝土新技术交流会论文集[C];1999年
[3]程鉴基,程鉴添,程文汉;化学灌浆在混凝土防渗堵漏工程中的综合应用[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2000年02期
关键词:热动所;火力发电厂;真空系统检漏
火电厂真空系统是十分庞大而复杂的也就导致了一般微小的漏洞很难被察觉,但这样微小的漏洞对真空系统将会产生很大的影响。真空系统发生的漏洞以及可能带来的漏洞不仅影响机组的正常运行,而且还影响到机组的经济性和稳定性。
从另外一方面来说,随着社会的发展,火力发电厂在重视机组与逆行的前提下,越来越关注机组运行的经济性和稳定性热动所火力发电厂真空系统查漏工作对于电厂提高经济性来说是最切实可靠的工作根据以上两点,真空系统检漏工作的良好完成对电厂的经济效益和工作效率都是十分重要的。
1、火电厂真空系统检漏工作的必要性
凝汽器及汽轮机的后半部分是处于真空条件下工作的工作原理不难理解,也就是外界空气会通过凝汽设备及管道的不严密处,漏八凝汽器的后侧空间,使凝汽器内压力升高、降低汽轮机的经济性。
所以在实践过程中.为了保持凝汽器中的真空状态.必须用抽汽器将这些不凝结的空气连续不断地从凝汽器中抽出.以达到动态平衡,若进入凝汽器的空气,没有及时被抽出,就会被蒸汽所带入,也就会有空气因为真空系统的不严密而漏入了。空气进入凝汽器后造成三种影响是:①凝汽器压力升高真空度变差.引起汽轮机的排汽压力和排汽温度升高从而降低了汽轮机设计运行的经济性②凝汽器内漏入空气后,因空气的覆盖,水汽和空气混合存在会使凝汽器内表面有效冷凝面积减小。这样会降低蒸汽与冷却水的传热系数.导致排汽与冷却水出口温度增大.使凝汽器真空突然下降;③空气漏入凝汽器后.凝汽器内空气的分压力会增大,将造成两方面的影响:一方面是液体中溶解的气体与液面上该气体的分压力成正比,增加了凝结水的含氧量使得设备的运行无法安全和正常.整个水汽循环回路就有被腐蚀的危险.如汽轮机叶片、凝汽器和锅炉管道。冷凝器冷却水系统有漏孔而被污染.引起盐酸和氨等的侵入整个水汽回路会被腐蚀。另一方面蒸汽是在蒸汽分压力下凝结的.空气分压力增大必然使蒸汽的分压力相对降低,导致凝结水的过冷却度加大。所以在日常工作中必须经常对汽轮机凝汽器真空系统进行检漏。
2、真空系统检漏方法
真空系统的检漏方法很多.主要是因为真空系统的多样性导致了这种问题。由于许多厂家设计制造了许多专门用于检漏的仪器而各个厂家的制造方式等又多有不同,所以导致了检漏的方法不同。
对检漏系统的一般要求有几点:①检漏灵敏度高,可以检出很小的漏洞;②反应时间短.提高检漏的工作效率:③能定位、定量,不仅能够找出漏孔的具体为止.还能确定漏洞的大小尺寸.满足质量要求④能在检漏同时,尽量保证被检设备不受到损坏⑤稳定性好,长时间保证足够的灵敏度和稳定性⑥必须保证漏气检测的排出气体在空气中含量低、无毒、不腐蚀零件;⑦检漏范围大,为减少检漏设备的数量和费用.从大漏孔到小漏孔都能检测.⑧检漏时应洁净无油,满足特殊要求。
火电厂真空系统空气泄漏监测仪的运用对于真空系统检漏有很大的作用检测仪是一种属于测量技术领域的能测出真空系统空气泄漏量的仪器。所采用的技术方案是由变送器组、V/F转换器、计数器、数据处理器、控制器、显示器构成监测仪,将变送器组的温度传感器探针、差压传感器探针、压力传感器探针固定安装在凝汽器与空气抽出器之间的管路中需要测量的温度、流量和压力工作参数转换为标准电压信号,经V/F转换器将模拟电压信号转换成频率信号传给计数器再由数据处理器进行处理,计算处理后将计算代码经控制器送入显示器显示测量的数据和计算的结果。这种方法经过试验后显然能够达到很好的运用。
除此之外,真空系统的查漏方法主要还有灌水法、火烛法、泡沫法、卤素法、超声波法以及用氦质谱查漏仪检测等。日常用到的还有真空灌水试验.此时汽轮机需停运,将水灌满凝汽器蒸汽空间直至低压缸汽封洼窝处.将所有设备和管道都在真空下充水.再检查是否有水渗漏出来。此外在机组运行状态下进行查漏的有卤素检漏法、超声波检漏法和氦质谱查漏这三种都是。对目前的科技来说超声波查漏或许是较先进的~种查漏方法,但现场嘈杂的噪音对仪器的影响很大。目前电厂里最普遍的氦质谱查漏虽然效果明显但对漏点的定点定位还无法实现.查漏、堵漏工作还十分艰巨。由于这几种方法的查漏机理不同所以其最小可检漏点是不一致的.检测方法也大有区别。据报道目前国内有出现一种仪器可以做到屏蔽现场噪音同时准确查漏的设备,美国也正在研制思创智能探测仪它能够达到现场屏蔽噪音且定点定位的准确查找到漏点。但目前还没在电厂中广泛应用成效如何还得进一步验证。
3、真空系统漏气的危害性
凝汽器真空系统严重漏气造成真空度下降.汽轮机排汽压力升高.排汽温度升高.它不仅降低了汽轮机循环热效率还由于热膨胀现象严重可能危及汽轮机安全运行生产。凝汽器真空系统真空状态如何,在汽轮机日常运行管理中受到高度重视。此外真空系统漏点无法找到,严重漏泄会对电厂的经济造成~定的影响机组不得不停运来进行漏点检查这对电厂的运营造成严重影响。而且真空系统的漏气一旦发生情况.在一定时间内很难被发现.所以就存在着一定的危险系数。
4、结语
真空系统严密性是汽轮发电机组评价系统中的指标之一.必须对其加强监视和维护。严密性不足的根本原因是泄漏.必须定期进行真空严密性试验,并针对试验结果进行分析找出泄漏点.采用适当的方法及时处理。对于查找运转平台设备的泄漏点.灌水查漏法具有简单、经济等优点.但不能检测真空系统所有部位。故此需要密切监视真空系统的情况除定期作严密性试验外.还应监视凝汽器的真空发现其真空低于正常值后,应立即查找原因.及时处理。
参考文献
[1]会议论文王树鹏.真空冶炼炉的检漏技术,2002.
关键词:石油钻井技术 开发种类 勘探需要
一、石油钻井技术的种类
1.水平井钻井
所谓水平井,通常是指一种井斜角大于或等于86°,并且保持这种角度钻完一定长度水平段的定向井钻井。
按水平井钻井的用途分类可以分为以下几种类型:
普通定向井
多目标定向井
水平井 丛式定向井
救援定向井
水平井
多分枝井(多底井)
目前这一水平井技术在我国的大庆油田、塔中、轮南中都已得到了成功应用。在以后的路上会有许多困难,但是我们一定可以克服艰难,做到越来越好的。
水平井钻井
2.深井、超深井钻井
现阶段超深钻井一般都是是指井(孔)深超过6000~8000米的钻井。它是一项复杂的系统工程,需要有科学的理论、先进的技术及设备、高素质的人才队伍和科学的管理作为支撑,国内石油公司要提高勘探开发效益,提高自身竞争力,保证国家能源的安全,必须向底层深处进军,大力发展深井超深井钻井技术,开启地下深层油气的宝库大门。
超深井钻井主要应用在石油地质普查方面和国家或国际合作的地球科学研究计划而进行的地壳构造科学深钻两个方面。但这项技术有许多难点,比如设备功率强大,要有优质耐用的钻头,高强度的电缆。有许多难点至今仍然无法克服,但是他给我们的好处确实很多的,我们一直在做着尝试,也有了初步成效。
比如我国的准噶尔南缘、库车山前都是成功的事例,这些地区地质条件非常复杂,存在的底层压力系统多、高温高压、地层岩石可钻性差等许多问题,我们要不断的总结经验,不断进取,努力提高质量。
3.欠平衡钻井
欠平衡压力钻井是指在钻井过程中钻井液柱作用在井底的压力。
欠平衡钻井的分类:
3.1气体钻井,其中包括空气、天然气,密度有使用范围,不得超出范围。
3.2雾化钻井,他和气体钻井不同,它的密度适用范围为0.02~0.07克/立方厘米。
3.3泡沫钻井液钻井,包括稳定和不稳定泡沫钻井两种,遇到具体情况要具体分析。
3.4充气钻井液钻井,包括通过立管注气和井下注气两种方式。井下注气技术是通过寄生管、同心管、钻柱和连续油管等在钻进的同时往井下的钻井液中注空气、天然气、氮气。是应用广泛的一种欠平衡钻井类型。
3.5油包水或水包油钻井液钻井,密度适用范围为0.8~1.02克/立方厘米;
3.6常规钻井液钻井(采用密度减轻剂),密度适用范围大于0.9克/立方厘米;
3.7泥浆帽钻井,国外称之为浮动泥浆钻井,用于钻地层较深的高压裂缝层或高含硫化氢的气层。
欠平衡钻井技术按工艺分类可分为两种:①流钻是指使用普通钻井液的欠平衡钻井;②人工诱导欠平衡钻井是指由于地层压力太低,必须采用特殊的钻井液和工艺才能建立欠平衡。
二、石油钻井技术的需要
1.防止井漏问题
造成井漏的原因是由于地层压力低于压井液柱压力,且地层又具有较好的渗透性,井漏分为1.渗透性漏失 2.裂缝性漏失 3.溶洞漏失三种情况。
井漏的危害主要有: (1)深度污染地层,使地层渗透率逐渐下降,也会使地层由亲油性变成亲水性; (2)加大压井液用量,提高了施工成本,增加了施工难度,并容易造成卡钻事故。
措施:1 钻井液密度不要太大而压坏底层;2 向钻井液中加入堵漏材料(花生皮,核桃壳,其他随钻堵漏剂);3 采用新型防漏钻井液体系。
钻井过程中发生井漏现象会使钻井终止,浪费大量的人力物力财力。所以一定要做好这项非常重要的工作。可以用传感器测试法、声波测试法、综合分析法、测试井漏装置,来测试是否发生井漏现象。
2.关于固井的问题
固井问题不仅关系到油井能否顺利完成,而且还影响油气的质量、油气的好坏以及油井的寿命的长短。所以一定要认真对待这个问题。切不可粗心大意。
需要注意以下几个方面:
①固井作业施工时间短,工作量大,技术性强,费用高。所以要精心设计准备,确保优质高效的完成任务。
②它是一向比较系统的工程。涉及多种学科,风险也比较大。
③这是个一次性的工程,如果质量不合格,没有很好的弥补办法。
3.提高钻前压力预测精度
怎样提高钻前压力预测精度呢?可以从以下几个方面入手。
①地震资料精细处理技术及结果。这种放发的主要目的是为了压制多次波,提高分辨率,再利用地震资料做速度分析之前,通常根据地震资料的具体情况,作好前置处理工作,以提高速度分析的精确度。
②地震层分析成像高度精确速度反应技术。由于它对地震材料的要求较苛刻,且抗干扰能力差,因次,目前国内外普遍应用的是射线层分析成像法。它是一种给予正演的非线性呈现方法。
③测井约束地震波阻抗反演。利用速率普资料或目标区的资料,建立起一个地址框架结构,然后进行推测。
三、结语
根据目前我国的国情,立足于现实,采取合理的方法节约使用能源尤为重要。首先,我国石油石化行业应该实行的是一种新的管理运作模式,要求该行业各级管理和工作人员必须对企业的基本生产运行方式能够有所了解,才能有针对性地做出决策。同时,由于油气田勘探开发的复杂性,即使是企业的管理者,往往也缺乏对油气田勘探开发全貌的认识。其次,这不仅仅是国家,企业家,或者一个公司的责任,作为每一个普通的人,我们应该从生活的小事,从自己开始改变,减少对汽车的使用,尽可能的乘坐公交车等等,我们有理由相信,在大家的共同努力之下,中国的石油现状一定会得到很好的改变。
参考文献
[1]赵绍红.浅谈未来石油钻井技术的发展与展望.2011.
[2]贾平军、郑毅.中国石油钻井技术发展综述.2009.
【关键词】地下构筑物,重要部位,防水处理
中图分类号:TU57文献标识码: A 文章编号:
一、前言
在建筑施工过程中,地下构筑物的类型很多,如地下贮水(油)池、地下建筑物、遂道工程等,其对防水功能的要求要根据工程的性质、用途及防水等级与标准而定,按当前的防水材料和技术水平,不难解决各种防水问题,防水渗漏的关键在于必须采取综合措施,要重点处理好施工缝、变形缝、构造节点、穿墙管件、预埋件等部位的防水,精心组织,精心施工是十分重要的环节。
二、地下构筑物重要部位的防水处理技术探讨
1.关于施工缝的处理措施
施工缝是地下构筑物施工过程中很容易出现的一个问题,对地下构筑物的防水防渗有着重要的影响。施工缝是砼施工接合部位,也是防水最弱之处,所以防水砼结构施工缝的留设是一个不容忽视的技术问题。地下构筑物的施工缝一般设计均有要求如果没有要求的话,要设在底板上大于200mm的池壁上,墙体设孔洞时,施工缝距孔洞边缘不宜小于30mm。
(一)施工缝留置形式
首先,企口缝、凸缝容易清理,当墙较厚时,宜采用此缝,凹缝施工时侯难以将凹槽内积水和杂物清理干净,影响接缝质量,不宜采用。高低缝是一种常见的采用形式。
其次,平缝加止水钢板,因钢板要求是封闭形式,又大又重,施工时很难处理,效果也不理想,现已较少应用,平缝加BW止水条,施工简便,效果好。
最后,为了收到很好的防水效果,往往也采用双重防水处理措施,如在高低缝上加BW止水条,或在企口缝再设钢板止水带等。
(二)施工缝处理
接缝处理:拆模后用钢丝刷将接缝处刷毛,施工前将浮动的石子、浮浆、杂物扫刷于净,用水冲洗。
立模:模板的下口要压紧,不得有漏水泥浆的缝隙,要留活动模板,以便冲洗湿润接缝的水,排除杂物后封闭。
铺设水泥砂浆层:在砼浇筑前,先在清洁潮湿而不积水的接缝上铺设厚度为25 mm的1:2.5水泥砂浆.砂浆所用的水泥标号、品种要和防水砼相同。要随铺随浇砼,不要一次铺筑过长,以免砂浆初凝影响接缝质量。也可采用底层,在相同配合比的条件下减少1/2石子的砼,采用赶浆作业法,将水泥砂浆淌在前面,保持接缝质量;也可采用与砼相同标号的细石砼。
砼的浇筑:要控制接缝第一层砼的灌浇厚度不超过500mm,采用插入式振动器,先振捣接缝深的部分,后振接缝浅的部分,振动器的头不宜插到接缝底部的老砼上,以免影响质量。要有专人负责,不得有漏振和少振的现象,不能丝毫疏忽,才能保证接缝处防水质量
2.关于变形的处理措施
地下构筑物的变形缝是防水工程中的薄弱环节,防水处理比较复杂。为此,在选用材料、做法及结构形式上,应考虑变形缝处的沉降、伸缩的可变性,并且还应保证其在变形中的密闭性,既不产生渗漏水现象。
(一)埋入式止水带变形缝。止水带的安放位置要正确,即止水带的中心圆环应在变形缝的中心轴线上。为了防止浇筑混凝土时止水带位置移动,一般采用铁丝止水带固定在钢筋或模板上。浇筑混凝士前必须将止水带洗净,不得留有泥土、杂物等,以免影响与混凝士的粘结。止水带出的混凝土要连续浇筑,振捣要密实,不得撞击止水带。但是,变形缝两侧混凝士不宜同时浇筑,防止两侧混凝土同时收缩时止水带松动漏水。填缝材料一般用浸渍沥青麻丝或沥青木丝板。
(二)可卸式上水带变形缝。可卸式止水带变形缝的构造:施工时,止水带打孔要按预埋螺栓实际问距进行,其孔径应略小于螺栓直径。铺设止水带时,在角钢与止水带间用油膏找平,将止水带按预定位置穿过螺栓,铺贴严实,在苒其上安装扁钢压条,最后拧紧螺母。可卸式的优点是适应防水能力较强,检修、更换容易。缺点是构造与施工工艺均复杂,尤其是拐角部位的预埋角钢与钢条制作加工精度要求高,止水带的安装比较困难,一般适宜于深埋的地下防水工程。
(三)先浇筑变形缝一侧的砼。要设专人负责砼的浇筑,底板砼要先灌好止水带的下面,后灌上面。浇注墙壁或池壁的硷要在止水带的左右两面同时进行,确保位置正确。振捣时不能碰伤止水带,不能使止水带卷曲偏向一边,还要把止水带周围的砼振捣密实,待砼达到一定强度后拆除端模板
变形缝的宽度一般为30mm,宜采用埋人式橡胶止水带,其搭接接头处理为锉成斜坡毛面,用XY-401胶粘贴牢固。止水带在拐角处要做成圆角,且不得在拐角处接搓。
3.关于预埋管的防水处理措施
穿墙(池壁)管的防水工程是薄弱环节,在施工中较难振捣密实的是预埋管的底部,原因是砼沉降容易产生缝隙而渗漏水。
(一)预埋穿墙管或预埋套管的管道外壁应加焊lOmm x 100mm以上的法兰盘,要求双面满焊。
(二)当混凝土构件壁厚大于500mm时,可在预埋套管外壁加焊双道法兰盘。这时要注意止水环外表面应有一定厚度的混凝土保护层。这种方法施工简便,但要注意止水环与套管的焊接必须严密,且沿周围双面满焊。
(三)在预埋大管径(直径大于800mm)以上的套管时,由于管底三角区范围内混凝土不容易振捣密实,导致该区域内的空气排不出去,孔隙较多。同时管底与棍凝土接触处,因防水混凝土塑性收缩与沉降而裂缝。大管径的底部开设浇筑振捣排气孔,可以从孔内再灌注混凝土,用插人式振动器插人孔中再振捣,迫使空气排出,以确保底部混凝土密实。
(四)粘贴娜胀止水条:施工时先将预埋套管外表面擦洗干净。将Bw止水条的隔底纸撕掉,靠自身粘性粘贴在套管的外壁上。止水条规格为20mm x 30mm,搭接不小于50mm,由它自身枯性自引搭接。待棍凝土浇筑时包在其中,当遇水后,其膨胀率大于100%,堵塞缝除而起到防水作用。
4.关于预埋件的防水处理措施
金属板下面的混凝土浇灌筑和振捣困难,不容易密实。当棍凝土塑性收编时,板底产生裂缝。
处理措施,水平方向在金属板上开设灌筑、振捣和排气的孔。当结构砼硷初凝前,在孔中再灌入砼并振捣实,孔中砼要略高出金属板面,在破初凝前拍平抹光,也可待砼达到设计强度后,仍用金属板上孔用焊接方法封好。
5.关子后浇带的防水处理措施
后浇带是一种刚性接缝,适用于不允许留设柔性变形缝的工程,这种接缝形式已在地下工程中得到广泛使用。 后浇带留设的位!及宽度要符合设计要求,留缝形式亦应符合设计要求。 拆除侧模后,随即用钢丝板刷刷毛缝的两侧硷面,设计没有特殊要求的,一般养护六周后可浇筑后浇带硷。浇筑前要先将接缝两侧砼面冲刷干净,并保持湿润不积水。
后浇带砼的施工温度,应低于两侧砼施工时的温度,宜选择气温较低的季节施工,其原因是砼随温度升高而膨胀,温度降低则收缩,低温施工质量有保证,可避免因砼冷缩而裂缝。后浇带砼的养护:砼浇筑完毕,隔24小时即应进行养护,设计无特殊要求时湿养不小于14d0
三、结束语
地下构筑物的重要部位的防水处理是建筑施工过程中一个十分重要的环节,地下防水工程依靠砼和自身防水,设计时往往采用抹水泥砂浆防水层,铺贴卷材防水层,防水涂膜防水层等多道设防措施,来增加地下工程砼防水的高效果是十分必要的。
参考文献:
[1]-李睿 地下建筑防水工程技术探讨[期刊论文] 《科学与财富》 -2011年5期