灌浆法论文范文

导语：如何才能写好一篇灌浆法论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：化学灌浆无公害环氧树脂聚氨酯丙烯酸盐酸性水玻璃化学灌浆泵

1我国化学灌浆技术发展成绩

化学灌浆(ChemicalGrouting)是将一定的化学材料(无机或有机材料)配制成真溶液,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裂缝修补的一项地基处理和混凝土修补技术.即化学灌浆是化学与工程相结合,应用化学科学和化学浆材解决地基和混凝土缺陷处理(加固补强、防渗堵漏),保证工程的顺利进行或借以提高工程质量的一项工程技术.随着化学灌浆技术的发展和进步,现己成为现代工程中颇具特色且不可或缺的一项先进技术

国外化学灌浆最初是适应于地基处理和采矿业发展的需求而发展起来的,其可靠性得到公认并被广泛采用至今己有80年以上的历史.我国的化学灌浆技术应用与研究起步较晚,但发展较快并有自已的独创.如果以1953年在佳木斯等地采用碱性水玻璃进行化学灌浆算起,也才只有50年的历史五十年来，我国在化学灌浆技术这个小领域取得了成绩[3]，主要表现在以下方面：

(1)化学灌浆从无到有，从小到大发展起来，已成为我国现代工程技术不可或缺的一个组成部分

(2)国外有的常用化学灌浆浆材品种，我国基本上都已开发出来（如环氧[1]、甲凝、丙凝、丙烯酸盐、酸性和碱性水玻璃、水溶性、非水溶性和弹性聚氨酯、脲醛树脂、铬木素等）

(3)化学灌浆浆材品种开发中还有一些独创.如甲凝、弹性聚氨酯,甲氰凝和环氧—聚氨酯,丙烯酸酯—聚氨酯等互穿网络灌浆材料

(4)化学灌浆设备的研制开发已基本能适应和满足国内化灌工程的要求[8].如化学灌浆泵、灌浆阻塞器、密闭配输浆装置和各种封缝材料等．

(5)化学灌浆技术已在国内水电（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）和采矿等四大部门得到推广应用

(6)化学灌浆技术应用已解决了许多工程难题，取得良好的效益.以水利为例，如三峡[4]、葛洲坝、龙羊峡、丹江口、陈村、凤滩、万安等水利枢纽都是采用化学灌浆技术解决一些工程技术难题的典型例子

(7)化学灌浆已从工程完建后的应用，发展到工程兴建前设计中就采用.如三峡化灌帷幕预计15000米，化灌加固地基预计3000米

(8)化学灌浆技术在一些方面已具国际先进水平，如青海龙羊峡大坝采用中化798环氧浆材处理G4伟晶岩劈裂带和三峡大坝采用CW环氧浆材处理F1096软弱夹层及断层破碎带的水泥—化学复合灌浆技术均堪称国际上处理低渗透性软弱岩土地层的先进技术

(9)化学灌浆理论上也有一些突破和创新[6][7].如浆液扩散半径的计算理论、浆液湿面粘接理论、减低浆液毒性的拮抗理论、浆液吸渗理论等

(10)化学灌浆技术出版物取得丰收.自上世纪八十年代以来己出版专著十余部.包括水利学报、水利水电技术、岩土工程学报、岩石力学与工程学报、长江科学院院报在内的全国132家科技期刊都选登化学灌浆的研究论文.近5年选登的论文就有200余篇

以上十个方面成绩,足以说明我国化学灌浆技术的进步和发展水平.此外,全国研究化学灌浆技术的工程科技人员已成立了中国水利学会化学灌浆分会,现挂靠在长江科学院.追溯到1968年,学会己举行过16次学术交流活动,出版了7部论文集,这些学术活动对推动我国化学灌浆材料的研发和化学灌浆技术的发展起了很好的作用

2.化学灌浆技术近期发展展望

我国化学灌浆技术近期应在前50年的基础上更具活力的继续向前发展,而无公害、耐久性好、适应工程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;化学灌浆技术的研究、改进和提高;化学灌浆设备、仪器生产的定型化、系列化、成套化、标准化和环保化及产品质量的持续改进和提高等必然是其发展方向

2.1.无公害浆材的开发

(1)无毒催化剂的研制.环氧树脂浆材粘接强度高、稳定性好,因此是固结灌浆最常用的浆材.该浆材毒副作用主要来自所采用的固化剂和溶剂.在过去的近20年中,对环氧浆材胺类固化剂的降低毒性研究己取得一些成果,国内生产出商品名为T31、810、X-89、CD等毒副作用较低的一批改性胺类固化剂,对环氧浆材的推广应用起了较好作用,今后还应朝这个方向继续努力

(2)无溶剂型浆材的开发.环氧树脂一般粘度都较大,制成化灌浆材一般都要添加有机溶剂,但很多有机溶剂不但气味难闻,而且具有毒副作用(如糠醛),添加后往往会产生环境问题.因此,人们在研究无毒副作用环氧固化剂的同时,也展开了无溶剂型环氧浆材的研制.无溶剂型环氧浆材的研究将得益于环氧树脂工业的发展,国内一些化工厂生产的低分子量环氧树脂粘度仅为20-25mPa.s.,这对今后无溶剂环氧化灌浆材的发展开辟了较好的前景.除此之外,把丙烯酸酯等树脂开发成无溶型浆材己呈现出更加美好的前景,值得努力探索

(3)水做介质的化灌浆材的研制.水做介质,不用有机溶剂,对化灌浆材的无公害化是很有益的.过去已开发了LW、HW等为数不多的水溶性聚氨酯浆材,今后对水溶性浆材应放开视野,相信在有机或无机水溶性浆材开发和应用上将会呈现出较为理想的进展

(4)某些已有浆材改造的研究.1974年,日本曾因使用抗渗性好的丙凝化灌浆材污染水质,引起饮水中毒事件而宣布禁用丙凝.之后,具有丙凝相似性能的丙烯酸盐浆材得到发展,但其主要成分丙烯酸镁仍存在一定的毒副作用,而科技工作者采用拮抗原理,在丙烯酸盐浆材中加入钙盐和适量的某种拮抗剂,却使其毒副作用下降到仅为丙凝的1%,成为实际无毒浆材[12].这个例子说明,我们可以探索通过对己有的某些化灌浆材进行改造,降低毒性,达到可使用标准

2.2.对工程各种苛刻要求相适应的浆材开发

(1)新型高亲润、高渗透性化灌浆材的研究.虽然目前我们已有了一些高渗性的化灌浆材,解决了不少工程难题,但所用溶剂和固化剂多半都有毒副作用,不适宜环境标准,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仍有探索新型高亲润、高渗透性、无毒副作用化灌浆材的必要.这很大程度取决于表面活性剂和活性稀释剂体系的研究改进

(2)弹性化灌浆材的开发.在工程伸缩缝止水和混凝土活缝、变形缝补强灌浆中需要具有弹性的化灌浆材.过去虽说也有一些开发,但必竟质量还不够高.今后除应加强对已有弹性环氧和弹性聚氨酯等浆材提高质量和消除毒副作用方面的研究外,更为重要的则是加强对能赋于环氧树脂弹性的固化剂的开发研究[11],从而适应建设工程之急需

(3)快速固结浆材的开发.这里指的是浆液粘度又低,固化物性能优异,且固化时间可控制在几十分钟或几小时以内的浆材的开发.采用低粘度环氧树脂或新型活性稀释剂和开发应用能促使环氧树脂快速固化的新型环氧固化剂应能解决此课题.3.耐久性浆材的开发

耐久性概念含意较广,它包括耐水、耐酸碱、耐候、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,耐久性浆材的开发可从以下几个方面去探索

(1)通过对合成树脂的接枝或相嵌共聚合反应,使化灌浆材中所采用的树脂具备我们所要求的一些耐久性特性

(2)注重互穿网络复合化灌浆材的研究.如己有的MU无溶剂浆材系丙烯酸酯--聚氨酯的复合[2]、PU/EP水下化灌浆材系聚氨酯—环氧树脂的复合[10],他们都是互穿网络复合化灌浆材.由于两类树脂复合及其互穿网络结构,这就赋予他们超越任何单一树脂组份的优良性能,值得深入研究

(3)加入钠米材料对己有浆材进行改性.环氧树脂加进纳米材料改性的化灌浆材研究项目已获得水利部基金资助,从现己拿出的初步成果来看,该项研究将会提升环氧浆材包括耐久性在内的多方面性能

2.4.价格低廉的浆材开发

(1)水玻璃浆材的改性.水玻璃浆材是化学灌浆史上最早使用的化学灌浆浆材,同时也是目前使用最广泛的化学灌浆浆材之一.究其原因除该浆材具有无毒、粘度小、可灌性好等优点外浆材价格较低是个重要因素.该浆材不足处为凝胶时间调节不够稳定、凝胶强度很低和凝胶稳定性较差,金属离子易脱溶等,现多半用在临时或半永久工程中.因此今后对其改性工作应着重在提高强度和耐久性方面做研究.加入某些活性物质进行改性是值得探索的方向

(2)纸浆废液的无害化浆材开发.纸浆废液做成化灌浆材价格较低.将该废液中加铬类催化剂便可制得现称为铬木素的该浆材.因铬类催化剂中六价铬离子有毒,该浆材大家不敢用.故随后开发出多种无铬催化剂的高强木素浆材,今后应对其进行提高性能研究,以便推广应用

以上四条主要集中在无公害、多用途和耐久性浆材研究、开发上,至于浆材的定型化、系列化、标准化当然是化灌技术发展的必然要求,这里就不赘述

2.5.化灌技术的改进、提高和创新

已有化灌技术的总结、改进和提高研究.前已叙述了在过去的50年中,我国有包括水电等大量的建设工程应用过化学灌浆技术,有许多采用化灌解决工程难题的典型经验,其中有些已有初步总结,如复合灌浆技术等;有些则尚待总结,如化灌的密闭传输、自动记录、集中管理和实时监控技术等.不管过去有无总结,现有的化灌技术都需要从事化灌技术研究的专家、学者与有经验的工程技术人员相结合,在总结实践经验的基础上改进、提高,并能有所创新

2.6.化灌设备仪器的系列化、成套化、标准化和环保化

(1)高性能化学灌浆泵的系列化、成套化和标准化.高性能化学灌浆泵是实施化灌作业的主要设备,国内有多家研究所和小企业能研制和开发,但都只能小批量生产或试生产.今后应定点、定型生产,并向产品的系列化、成套化、标准化方向发展,以方便推广应用化灌技术

(2)化学灌浆自记仪的研制.化学灌浆自记仪的研制可有效地避免人工记录难免出现的一些差错,将对提高隐蔽工程中的化学灌浆质量起到很好的监控作用,并使化灌数据分析建立在可靠的基础之上.化学灌浆自记仪在技术原理上与己有的水泥灌浆自记仪有所不同,目前国内已有几套研制方案,但还未见样品问世,很需要加快研制步伐,以应工程化灌监理之急需

(3)密闭式传输浆设备的研制.现己研制出的一些设备要满足环境标准要求,保证安全生产

(4)现有产品提高质量研究.国内生产的一些化学灌浆设备仪器在加工精度和质量上与国外同类型产品还有一定差距.因此,在这方面我们会有大量改进和提高工作需要去做

2.7.化学灌浆行业标准、规程、规范的制订

化灌施工具有隐蔽性特徵,各行其道搞施工必将出现很多问题,甚至会形成工程隐患,值得我们高度警惕.然而我国至今还没有一部全国性行业标准和化灌施工规程、规范,这是很不正常的现象,应立即着手进行制订.希望政府相关部门能给于大力支持

篇2

关键词：高压摆喷灌浆，防渗，应用

 

高压摆喷灌浆作为地基加固、基础处理广泛地应用在建筑领域，通过广大水利技术人员的辛勤努力，高压摆喷灌浆在复杂多变的水利工程中逐渐得到应用和推广，高压摆喷灌浆早期应用于水库的除险加固工程中，随着这项技术的逐步成熟，逐渐应用到河道堤防和灌区渠道的防渗领域中。通过对陆浑灌区总干渠蝎子沟填方渠漏水段的高压摆喷灌浆试验，体现高压摆喷灌浆在灌区渠道防渗中具有投资适中，防渗效果良好，施工条件要求较低等特点，我总结出一套在灌区填方渠道进行高压摆喷灌浆施工经验及故障问题解决技巧。

1、工程概况

河南省陆浑灌区工程始建于70年代，为浅山丘陵灌区，部分填方渠道为群众性大施工，填筑由渠道开挖的粘土、壤土、泥结卵石混合土质填筑而成，填筑质量较差、压实度较低，渠道通水期间，填方渠道坡脚处多处大面积渗水，浸泡群众庄稼，造成减产或绝收现象时有发生，群众怨言较多，群管关系紧张，同时已影响到填方渠道的安全稳定及正常运行。论文参考网。本次选取总干渠蝎子沟填方漏水段为高压摆喷试验段，总结和研究高压摆喷灌浆对灌区填方渠段防渗效果，摸索出渠道防渗的新思路和新办法。

总干渠蝎子沟填方渠段位于陆浑灌区总干渠16+727处，坝长222m，最大坝高7.1m，，渠道内坡比1：1.75，外坡比为1：1.5。

2、高压摆喷灌浆原理、施工工艺

高压摆喷灌浆是采用高压水或高压浆液形成高压喷射流束，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聚体，起到对工程进行加固和防渗的作用。高压摆喷灌浆工艺详见下图：

高压摆喷灌浆工艺图

根据设计要求，沿坝轴线布置灌浆孔，孔距1300mm，分两序孔灌浆，同序孔间距2600mm，钻孔直径为98-118mm。首先根据设计文件，布置试验先导孔，采取芯样，校核地层，摸清填方渠段地层、土质等情况，确定各孔高喷灌浆孔深度。按照设计灌浆参数进行施工，随后开挖检查，根据实验校核孔距和灌浆参数。

2.1、高压摆喷墙型式

本工程采用三管法进行高压摆喷灌浆，处理长度250m，设计摆喷墙参数：喷射直径D≥1500mm，孔距1300mm、折角为25°，摆角为30°（±15°）、塔接长度≥200mm、防渗墙厚度150-300mm，平均厚度200mm。高压摆喷墙型式详见下图：

2.2设计灌浆参数：

（1）水：水压35-40MPa、流量70-80L/min、气嘴数量2个、喷嘴直径1.7-1.9mm。

（2）气：气压0.6-0.8MPa、气嘴数量2个，环状间隙10-1.5mm

（3）水泥浆：浆压0.3-1.0MPa、流量60-80L/min、浆液密度≥1.5g/cm3。

2.3、制浆：高压摆喷灌浆为水泥浆，采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比1：1,浆液密度为≥1.5g/cm3。二级搅拌、二级过滤。一级搅拌时间不少于90s，经过滤后落入二级搅拌机，边搅拌边过滤边应用，过滤筛网眼尺寸为2mm。

2.4、高压摆喷灌浆：钻孔施工完成后，经施工队自检、监理抽检合格后进行。论文参考网。灌浆采用二序施工法，先灌Ⅰ序孔，后灌Ⅱ序孔。下喷射管前，应进行地面试喷，检查机械管路运行情况，并调准喷射方向和摆动角度；下入喷射管时，应采取措施防止喷嘴被堵塞。喷射管下到设计深度后，先送水泥浆液，再送水和气，按校正后灌浆参数进行喷射灌浆，待孔口泛出浆液浓度≥1.4g/cm3，再按设计提升速度提升喷射管。

2.5静压回灌：当提升管提至距孔口500mm时，停止水和气，再停水泥浆，孔内水泥浆液会产生析水、沉淀、固结，顶部会出现凹坑，需进行静压回灌处理。

3、高压摆喷灌浆的质量检查

根据《水利水电工程高压喷射灌浆技术规范》（DL/T5200-2004）规定，高压摆喷灌浆防渗性的常用的检查方法为围井、钻孔和其他方法，本工程由于受工程地形和场地限制，采用LTD-2100型探地雷达沿摆喷墙轴线对全段墙体进行连续测量，对怀疑有灌浆质量问题的部位进行开挖检查。经检测灌浆连续性较好，对怀疑的2处进行开挖检查，墙体比较连续和完整，没有出现灌浆不明显或灌浆不足的现象。

同时在施工过程还要原材料和各道工序质量的进行检测和检查。论文参考网。

4、施工过程中的问题处理

在高压摆喷灌浆施工过程会出现许多问题或异常情况，此时要仔细分析原因，采取不同措施冷静处理。常见的问题有钻孔和灌浆过程中的塌孔、漏浆、串孔、孔口不回浆或浆液密度变小、高喷墙因故中断等施工问题。

4.1塌孔：由于本段渠段内土体内含有较多的砂卵石层，在钻孔的过程中，多孔在钻孔过程中出现塌孔现象，主要采取的措施是采用泥浆护壁和套管护壁方法。

4.2冒浆：在灌浆过程中出现冒浆现象，采取的主要措施，加大浆液浓度，降低灌浆压力，间断性灌浆等。

4.3、孔口不回浆或浆液密度变小：孔口不回浆首先应停止提升喷将管、加大进浆量、观察相邻钻孔或边坡是否有漏浆部位。

4.4、高喷墙因故中断：高喷墙因故中断后恢复施工时，应对中断孔段进行复喷，搭接长度不得小于0.5m。

5、灌浆实验总结：

5.1优势：高压摆喷灌浆作为在渠道防渗的一种新型措施，具有加固填方渠道和渠道防渗双重作用，工程完成后隐蔽性较好，受外界侵害较少，耐久性较好；在渠道填方段填土高度10米以下时，比传统的全断面混凝土衬砌在工程造价由竞争优势。

5.2、劣势：工程施工技术含量较高，工艺较复杂，对地层的使用范围有限。

6、结束语

高压摆喷灌浆随着它的技术逐步成熟，将会在更多的灌区渠道防渗中发挥更大的作用

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【关键词】房屋建筑建筑施工加固技术技术分析

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

一．引言。

常用的加固技术主要有加大截面的加固技术，柱外包（粘）型钢加固技术，外粘碳纤维布加固技术，植筋加固技术，托换加固技术，无损开孔成洞加固技术，基础加固技术等，粘贴钢板加固法，是指用胶黏剂将钢板粘贴在构件外部的一种加固方法。这种方法在建筑领域及其桥梁等工程项目中的加固、补强、修复中应用较为广泛。如何加固受损建筑？多位业内人士表示，不同性质的建筑采用的加固修复技术不同。相比于传统加固修复技术，新的加固技术逐步得到应用，碳纤维技术引领建筑物结构补强加固趋势。此外，加固是提高现有房屋抗震能力的最有效途径。

二．我国工程建设面临的现状和存在的问题。

当前国内发展生产，提高生产力的重心，已从新建工业企业转移到对已有企业的技术改造，以取得更大的投资效益，按一些资料统计，改建比新建可节约投资约40%，缩短工期约50%，收回投资的速度比新建厂房快3倍至4倍，同样，对民用建筑进行改造的要求，在我国也日益迫切。随着我国城市人口的不断增长，尽管兴建了大量的住宅和相应的配套措施，但无房、缺房和租户仍达20%以上。而且随着城市房价的上涨，越来越多的人买不起新房。为缓解这一矛盾，抓好旧房的改造，向现有房屋要面积，可有效降低工程造价，显然是一条重要出路。我国城市现有的房屋中，有20%―30%具备改造的条件。旧房改造不仅可节省投资，同时，可不再征用土地，对缓解日趋紧张的城市用地矛盾，也有重要的现实意义。

三．常用的加固技术主要分类。

1.外粘碳纤维布加固技术。

外站碳纤维布加固技术的主要原理是通过配套粘结材料将碳纤维片材粘贴与构件表面，使碳纤维片材承受拉力，并与混凝土变形来协调，共同受力，因为纤维布具有强度高、重量轻、耐腐蚀以及抗疲劳等优异的物理学性能，以及良好的粘合性和广泛的适用性，用碳纤维布取代钢板加固混凝土结构是近几年来国际上兴起的一门新技术。主要的适用于建筑梁、板、柱、墙等的加固以及对一些其他土木工程的加固补强。主要的施工工艺为表面处理涂刷底胶修补找平胶料配制粘贴碳纤维表面防护检验。

2.加大截面加固技术。

增大截面加固技术，也称为外包混凝土加固技术，它是增大构件的截面和配筋，用以提高构件的强度、刚度、稳定性和抗裂性，也可用来修补裂缝等，这种加固技术适用范围较广，可加固板、梁、柱、基础和屋架等。根据构件的受力特点和加固目的的要求、构件几何尺寸、施工方便等可设计为单侧、双侧或三侧的加固，四侧包套的加固。

根据不同的加固目的和要求，此技术又可分为加大断面为主的加固，和加配筋为主的加固，或者两者兼备的加固。加大截面为主的加固，为了保证补加混凝土正常工作，亦需适当配置构造钢筋。加配筋为主的加固，为了保证配筋的正常工作，需按钢筋的间距和保护层等构造要求适当增大截面尺寸。加固中应将钢筋加以焊接，作好新旧混凝土的结合。 增大截面加固技术缺点是现场湿作业工作量大，养护期较长，对生产和生活有一定的影响，此技术增大截面尺寸，有时影响房屋的外观和净空。

3.植筋加固技术。

"植筋"技术又称钢筋生根技术，在原有混凝土结构上钻孔，注结构胶，把新的钢筋旋转插入孔洞中。此技术广泛用于设计变更，增加梁、柱、悬挑梁、板等加固和变更工程。 主要的性能和特点为植筋加固技术具有较高的承载力，对固定的基材不产生膨胀力，较适宜边距以及边距小的部位，再加上植筋加固技术施工简便、耗时较短。

4.无损开孔成洞加固技术。

无损开孔成洞技术主要是针对在钢筋混凝土结构上开洞时为了避免锤击等在施工时的具有破坏性的施工方法造成结构损伤而提出的，同时对洞口周边的加固方法，此技术已经在高层建筑楼板、剪力墙、核心筒上面开始了大量的应用。

5.微细、深层裂缝灌浆加固技术。

微细裂缝灌浆加固技术在施工过程中对结构中出现裂缝大于0.05mm的裂缝,可以进行灌浆密实,然而灌浆后的混凝土结构完全可以恢复其整体性,当其再次受到破坏时,新产生的裂缝将不在原裂缝的断面上。

而对于深层裂缝灌浆加固技术而言，它可以对其产生的深层裂缝进行灌浆补强处理与渗透水止漏，从而恢复其结构的整体性，而对于灌浆之后混凝土的密实度以及强度都满足施工要求。

6.托换加固技术。

结构托换技术是指对原有影响建筑使用功能的承重结构采用改变受力体系的方法进行的功能改造，目的是获得更大的理想使用空间。结构托换采用的方法一般为型钢托换、钢筋混凝土托换、桁架托换等。 地基基础托换技术是指因城市修建的地铁或地下隧道不可避免地从楼房底下穿过，为了避免拆除重建必须对地面上的楼房进行桩基托换。该技术主要是对地下隧道穿过需切断的楼房桩基，先在其承台附近采用梁式转换层将此部份桩基承受的上部荷载传递到隧道外侧的新建桩基础上，由托换梁—新加桩组成的托换结构体系代替。同时为了确保被托换楼房在断桩和隧道通过后不产生开裂、倾斜等破坏，采取了托换梁预应力张拉、千斤顶预顶、桩底注浆等技术，桩基托换可应用微型嵌岩钢管灌注桩、砼界面连接技术等多项专利技术。

三.对现有房屋建筑加固必须要满足的要求。

加固的方法必须要进行综合评定分析之后再来确定，分别采用房屋的整体加固或者分段进行构件的加固，加强房屋建筑的整体性、改善构件的受力程度，提高房屋建筑的综合能力。新增的构件和原有的构件之间应该具有可靠的连接性。在对房屋建筑进行加固时，如果加固所用的材料和原有的建筑材料是相同的，那么加固所用的材料强度不得低于原结构材料的实际强度。新增的加固墙必须要具有可靠的基础。对可能导致倾斜、开裂或者局部倒塌的现象，应该要预先采取相应的安全措施。并对加固技术进行筛选寻求最佳加固技术，最大限度的延长其房屋建筑使用价值。

四．结束语

随着社会的不断发展与进步，国内外对房屋建筑加固的不断研究和讨论，使房屋建筑的施工方法和施工原理不断的在改进和完善，在具体施工中，加固的方法较多，但在具体的加固施工过程中，必须要考虑建筑物本身的性能和其本身的强度结构，在加固工程施工中要进行综合的评定和筛选，对房屋建筑加固的方法、方案进行比较、优化，寻求最佳方案，更大限度的延长房屋建筑的使用寿命，进而发挥出房屋建筑的使用价值，从而促进社会经济发展，改善人民生活。

参考文献：

[1] 谢建军 浅谈房屋建筑结构加固技术[期刊论文] 《广东建材》 -2012年8期

[2]文进军 碳纤维加固技术在房屋建筑中的应用[期刊论文] 《现代企业文化》 -2010年8期

[3]汤炬唤 浅谈房屋建筑工程的加固技术[期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2011年23期

[4]朱超前 岳从军 房屋建筑结构加固技术探析[期刊论文] 《中华民居》 -2012年5期

[5]师云科 论房屋建筑的几种加固工程技术方法[期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年20期

篇4

碾压混凝土技术是采用类似土石方填筑施工工艺,将干硬性混凝土用振动碾压实的一种新的混凝土施工技术。在混凝土大坝施工中采用这种技术,突破了传统的混凝土大坝柱状法浇筑对大坝浇筑速度的限制,具有施工程序简化、机械化程度高、缩短工期、节省投资等优点[1]。

2.碾压混凝土施工工艺

碾压混凝土施工普遍采用了通仓薄层碾压连续上升的施工工艺。所采用的仓面平仓机、切缝机、振动碾、仓面吊及喷雾机、预埋冷却水管的材料和方法、预埋件的施工工艺等也随着碾压混凝土施工技术发展而发展,设备性能均能保证高强度连续碾压施工。

2.1摊铺及平仓、碾压工艺

碾压混凝土摊铺一般采用自卸汽车卸料,推土机或平仓机进行平仓摊铺。为减轻骨料分离,采用叠压式卸料和串链摊铺法,对局部出现的骨料分离,辅以人工散料处理,取得了较好效果。

2.2薄层碾压连续上升施工工艺

大朝山水电站上游碾压混凝土拱围堰施工时,采用连续上升的工艺,最大浇筑升层达21m,在两个月施工期内拱围堰全线升高40.5m,满足了安全渡汛的需要。三峡三期工程上游围堰堰高121m,仅4个月完成了110万m3碾压混凝土施工,充分体现了碾压混凝土快速施工的优势。索风营工程采用分块连续上升工艺,设计配制了符合碾压混凝土连续浇筑特性的连续翻升模板及下游面台阶模板,采取分块平层连续上升的方式进行大坝碾压混凝土浇筑,创下了在主体大坝中连续上升31m的记录[2],其后大花水拱坝施工又创下了连续上升34.5m的新记录,说明了在确保模板工艺、混凝土入仓、温控技术及施工措施得当的情况下,可以进行碾压混凝土快速施工,保证施工质量,缩短工程的建设周期,节约工程投资。

2.3新的诱导缝、横缝成缝方式,更有利于碾压混凝土的快速施工

成缝方式:碾压混凝土重力坝一般采用切缝机成缝或预埋分缝板成缝等。诱导缝成缝方式:普定等工程的诱导缝是采用诱导板成对埋设的方式形成,存在要挖槽埋设和不好固定的问题。为克服这些缺点,结合沙牌碾压混凝土拱坝开展的诱导缝成缝机理,我们在沙牌碾压混凝土施工中采用了重力式的混凝土预制件型式,诱导缝预制件成对埋设,并设有重复灌浆系统;同时沙牌拱坝横缝也采用了重力式混凝土预制件,外形与诱导缝预制件稍有区别,且因横缝灌浆的需要,每一条横缝由4种不同的预制件组成。这种新的成缝形式比普定等工程有了较大改进,安装更简单方便,且结构更可靠,由于构造轻巧,适合人工进行安装,已推广应用于国内招徕河、大花水等工程。

2.4变态混凝土使用范围扩大到了岸坡建基面,进一步简化了施工,加快了进度

变态混凝土是在碾压混凝土拌和物中铺洒一定量的水泥粉煤灰净浆,用振捣器振捣密实的混凝土。在"八·五"攻关的普定碾压混凝土拱坝施工中,已成功地将变态混凝土应用于振动碾碾压不到的死角及模板周边,为了进一步发挥变态混凝土的作用,在沙牌大坝的施工中,结合"九·五"攻关项目的研究,已成功地将与两岸岸坡基岩面接触的垫层混凝土和坝面上所需的常态混凝土绝大部分改用变态混凝土代替,整个大坝除了河床部位坝基垫层以及廊道底板为常态混凝土外,均不再浇筑常态混凝土。

2.5垫层混凝土施工优化

早期大部分碾压混凝土坝垫层混凝土一般采用常态混凝土浇筑,需配置专门垂直运输设备进行常态混凝土分块跳仓浇筑,通过施工实践和研究,目前已经常用在基岩水平面上浇筑找平层后,直接浇筑碾压混凝土,采用碾压混凝土替代垫层常态混凝土,不仅有利于加快施工,同时也利于坝基强约束区混凝土温度控制。

2.6重复灌浆系统研究应用

碾压混凝土拱坝在蓄水时一般尚没达到稳定温度,但为使拱坝成为整体受力,就需对横缝或诱导缝进行灌浆。但随着坝体温度的下降,坝体收缩有可能使已灌浆的缝面重新拉开,故需进行第二次(或多次重复)灌浆。普定和温泉堡等碾压混凝土拱坝均采用预埋两套灌浆管路的办法来实现两次灌浆。沙牌拱坝施工中,结合沙牌碾压混凝土拱坝开展的诱导缝成缝机理、缝面构造尤其是拱坝接缝的重复灌浆技术的研究有了关键性的突破,解决了碾压混凝土拱坝重复灌浆的技术难题。由于沙牌大坝诱导缝采用重力式预制件成缝,所以灌浆管路及排气管的埋设十分方便,采用了更为先进的单回路重复灌浆系统,可实现大坝的多次重复灌浆。单回路重复灌浆系统具有构造简单,造价低,安装容易,可实现多次重复灌浆的特点,是碾压混凝土拱坝接缝灌浆技术的重大突破,该成果填补了国内空白,达到了国际领先水平,并已推广应用到国内其它拱坝工程[3]。

2.7模板

模板是能否确保碾压混凝土连续上升的关键之一。碾压混凝土施工模板普遍采用了在普定拱坝成功采用的可上下交替上升的全悬臂钢模板型式,其上、下两块面板可脱开互换,交替上升,满足了坝体快速施工要求。在大朝山和沙牌、索风营、彭水、大花水等工程施工中,又在其基础上进行了不断改进和优化,同时在部分工程坝体碾压混凝土连续上升过程中,采用连续上升式台阶模板,使溢流消能台阶一次浇筑成型。索风营工程采用分块连续上升工艺,设计符合碾压混凝土连续浇筑特性的连续翻升模板及下游面连续上升式台阶模板,采取分块平层连续上升的方式进行大坝碾压混凝土浇筑,创下了在主体大坝中连续上升31m的记录。针对坝体体形复杂、曲率变化大的特点,招徕河拱坝工程施工中专门研制了收缝式双向可调节连续翻升模板,为坝体快速施工创造了条件。

3.研究展望

随着我国各项科研工作的深入、设计理论的完善、施工方法的改进,碾压混凝土筑坝技术取得了飞快的发展。就当前国内已建和在建工程而言,结合我国气候特征及当前研究成果,仍有一些问题需要深入研究探索,部分工程技术问题需要解决。

①碾压混凝土裂缝是一个普遍性问题。在确定气温、大气相对湿度、风速及太阳辐射等条件下,研究裂缝开展机理、发展规律及相应的解决方法将是未来的研究内容;此外由于碾压混凝土坝的独特施工方法,层间接触面是坝体的薄弱环节,层间裂缝及渗水是关键问题,应从材料研究入手,解决新型材料、新老材料层面的粘结性、防渗性问题[4]。

②针对严寒干旱地区的气候条件及寒冷干旱地区碾压混凝土坝特殊的施工方法,研究其温度场及温度应力的时空分布变化规律,就干旱条件下水分散失理论进行深入研究,以确定现场碾压混凝土的各项指标(VC值、水胶比及单位用浆量等)满足实验室的设计要求。

③目前对碾压混凝土坝施工期及运行期的温度、徐变应力仿真计算研究的框架己基本建立,但仿真计算参数的选取存在不稳定性,尚待深入研究。

解决上述问题能为我国已建、在建碾压混凝土工程提供可靠的理论支持和技术保障,是推动碾压混凝土筑坝技术发展的重要内容。

参考文献

[1]苏勇.我国碾压混凝土筑坝技术的发展及碾压拱坝设计技术[C].中国水力发电工程学会碾压混凝土专业委员会.2004全国RCCD筑坝技术交流会议论文集,2004.

[2]李春敏.碾压混凝土坝筑坝技术综述[J].中国水利,2004.

[3]王火利.浅谈我国碾压混凝土坝的发展成就与前景[J].江西水利科技,2005,31.

[4]贾东权,杜士斌,李光波,涂传林,等.北方严寒地区碾压混凝土筑坝的特点[J].水利水电技术,1999,30.

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防渗墙一般要求墙体厚度小、渗透系数低、柔性强、耐久性好及单位面积造价低。防渗墙施工有多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、薄型抓斗、射水法和倒挂井法等成墙工艺。

(一)多头深层搅拌水泥土成墙工艺

多头深层搅拌桩机一次多头钻进,把水泥浆喷入土体并搅拌,使土体与水泥浆液混合固结成一组水泥土桩,桩与桩搭接形成水泥土防渗墙,目前最大成墙深度为22m,水泥土渗透系数<10cm/s,抗压强度>0.3MPa。其优点是施工简便、无泥浆污染、造价较低,适用于粘土、砂土、淤泥和砂砾层(砂砾直径小于5cm)。实践证明,多头深层搅拌水泥土防渗墙防渗效果明显,在地下防渗工程中质量可靠,投资最经济、最有效,具有一定发展前景。

(二)锯槽法成墙工艺

在先导孔中,锯槽机的刀杆以一定的倾角一边作上下往复切割运动,一边以0.8-1.5m/h的速度(根据地层状况)向前移动开槽;被锯切割下来的土体可由反循环或正循环方式的排渣系统排出槽外,并采用泥浆护壁。浇筑塑性混凝土,形成宽度为0.2-0.3m的防渗墙体。锯槽机由行走底盘、动力及传动系统、刀杆及支架加压系统、排渣系统、起重设施及电气控制系统组成;传动方式有机械式与液压式2种。以不同规格的刀杆进行组合,开槽宽度可达0.2-0.5m、深度达到40m。锯槽法的优点是连续成槽、工效高、墙体连续、质量好,并且成墙深,适应于粘土、砂土和卵石粒径小于100mm的砂砾石地层;还可以采用自凝灰浆、固化灰浆形成不同强度和抗渗指标的防渗墙。

(三)链斗法成墙工艺

由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土,同时将斜放的排桩下放到成墙深度,开槽机前进开挖沟槽,并采用泥浆护壁,其浇筑混凝土方法类似锯槽法。链斗式开槽机的开槽宽度为16-50cm,深度可达10-15m。适应于粘土、砂土和粒径小于槽厚的、含量小于30%的砂砾石地层。

(四)薄型抓斗成墙工艺

采用斗宽为0.3m的薄型抓斗挖土开槽,泥浆护壁,浇筑塑性混凝土或用自凝灰浆形成薄壁防渗墙,最大成墙深度可达40m。适用于粘土、砂土及卵石和砂砾的含量与粒径在一定范围内的土层。

(五)射水法成墙工艺

射水法成墙设备主要由造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机组成。利用造孔机成型器内的喷嘴,射出高速水流来切割土层,成型器上下运动切割修整孔壁,采用泥浆护壁,正循环或反循环出渣。槽孔形成后,浇筑水下混凝土或塑性混凝土,形成薄壁防渗墙。成墙厚度为0.22-0.45m,深度可达30m.成墙垂直精度可达1/300,适应于粘土、砂土和粒径小于100mm的砂砾石地层。在1998年历史罕见的特大洪水过后,在长江、赣江、鄱阳湖等国内重要堤防加固工程中,射水法得到广泛采用,取得了较好的社会经济效益。

二、灌浆类型及其特点

土石坝坝体、坝基防渗处理中灌浆方法主要有均质土坝及宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆等。

(一)土坝坝体劈裂灌浆

土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律,用一定的灌浆压力,将坝体沿坝轴线方向劈裂,同时灌注合适的泥浆,形成铅直连续的防渗泥墙,从而堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层,提高坝体的防渗能力,并通过浆、坝互压和湿陷,使坝体内部应力重分布,提高坝体变形稳定性。针对裂缝的局部灌浆,在可能有裂缝的区域,均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群;对坝体施工质量差,甚至出现上下游贯通的横缝,一般应做全线的劈裂灌浆。我国广东省宝树水库用土坝坝体劈裂灌浆技术来解决土坝坝体的渗漏问题,结果表明灌浆后坝体密实度得到提高,渗透系数降低,背水坡湿润渗水现象消失,坝体渗流量减少70%以上。

(二)高压喷射灌浆

高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构,使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混,形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同,又分为定喷、摆喷和旋喷。高压喷射灌浆防渗处理的优点是:设备简单、工效高、料源广、造价低,搭接防渗的效果好。缺点是:机具较多、对地质条件的要求较高,控制不好易在较大(>200mm)颗粒背后形成漏喷现象。

(三)卵砾石层防渗帷幕灌浆

卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注,不同于在岩石中灌浆。卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔,故常采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆、打管灌浆的方法。因受地质条件的限制,不能有效控制浆液的填充范围,为达到相对较高的防渗标准,常需采用3排以上的灌浆孔。随着防渗墙技术的日益成熟,目前较少采用该方法,仅用于当灌浆作为补充勘探的手段,同时兼顾防渗处理,可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点,通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下。

(四)控制性灌浆

控制性灌浆是近年来提出的一种改进型灌浆工艺,是对传统灌浆工艺的一种调整,通过控制浆液压力和流量,在保证质量和效果的前提下,有效控制灌浆范围,节约时间和投资。

三、结论

综上所述,小型水利水电枢纽工程除险加固,多可以采用防渗、灌浆的方法得到有效处理。针对小型水利水电枢纽工程的不同特点,采取不同的方法。高压喷射灌浆技术具有开挖量小、占地少、设备简单、灌浆工效高、造价低、对临近建筑物影响小的特点,应用较广。

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关键词：北重，汽轮机，特殊，安装工艺

 

0. 序言：

宁夏石嘴山电厂扩建工程是原国家电力公司确定的“二十一世纪全国燃煤示范电厂”，工程批准容量为4×300MW。机组布置采用单元式布置方式，汽轮机布置在汽机房12.6米层平台，汽轮发电机中心线标高为13.610米，每台机配备一台80/20吨行车，用于汽机设备的安装及检修。

1．汽轮机结构简介：

N330-17.75/540/540型汽轮机为亚临界一次中间再热、单轴、三缸双排汽、凝汽式。出厂编号分别为N17-17/18/19/20。额定功率330MW，主蒸汽额定压力17.70Mpa，主蒸汽流量979t/h，主蒸汽和再热蒸汽额定温度540℃，额定工况热耗7883.2KJ/h。

汽轮机采用高、中压汽缸分缸，通流部分对称布置，高中压缸均采用双层缸；低压缸对称分流布置，在低压排气口装有喷水雾化装置。

汽轮机为模块化设计制造，高、中压缸制造厂内已组装好，现场无须解体检修。高压缸、中压缸为上猫爪悬挂式结构，高压缸前后共四处猫爪支撑于前轴承箱及高/中轴承箱上的猫爪支撑键上，中压缸支撑于高/中轴承箱及中/低轴承箱上的猫爪支撑键上。

2.汽轮机特殊安装工艺

2.1 汽轮机台板支撑体系

2.1.1台板支撑体系

通常的汽轮机台板支撑方式是，基础上面布置垫铁，台板安放在垫铁上，低压缸、轴承座等就支撑在台板上，待转子中心找正完成后，对垫铁进行二次灌浆。

而本工程中的支撑方式比较特别，汽轮机各轴承箱及低压缸台板是通过可调顶丝支撑在基础板上，基础板安放在水泥垫块上，地脚螺栓贯穿基础板和地脚螺栓预埋管将台板与基础固定，并且不需要二次灌浆。它的优点是在基板浇灌后仍可通过顶丝对台板调整，从而对轴承箱及低压缸的标高和扬度进行调整，包括在机组以后的生产检修维护时都可进行方便调整。

2.1.2水泥垫块施工工艺

按北京重型电机厂相关技术要求，汽轮机基础板在找平、找正后进行灌浆。浇注料推荐使用中国建筑材料科学研究院研制生产的WGM型无收缩高强灌注料。

2.2 轴承箱的找正

为了保证轴承箱相对标高及轴向扬度找正的精确性，现场采用自制的水平测量罐对轴承箱进行标高、扬度找正，它具有制作成本低和便于操作使用的特点。

2.3 低压模块的安装

一般的汽轮机低压缸出厂前都要进行总装，但本工程的低压缸出厂不总装，所以，安装中有许多工艺与通常的做法不同，多了许多工序，这对安装人员的要求也更高。

2.3.1低压外下缸前、后轴承座处制造厂要求水平偏差为±0.05mm，低压缸四周水平偏差为±0.25mm即可。科技论文。

2.3.2低压内缸为上猫爪支撑，低压缸扣缸前应检查低压外下缸支撑面与内上缸猫爪支撑的平行度，支撑面与调整垫铁的接触面积应达到75%以上。

3.3.3由于低压缸出厂不总装，低压隔板找正时，需反复找正调整。

3.3.4低压内缸找正时，制造厂提供了4个带导向杆的顶丝作为找正工具，在进行内缸负荷分配时，汽缸一角顶起后，由于重心变化及顶丝变形，被顶起一角的斜对角会下沉，影响负荷分配精度。为提高负荷分配准确性，建议先把低压外下缸与内下缸支撑调整面修平后，采用刚性平垫铁支撑，进行内缸找正及负荷分配。

2.3.5低压内缸的负荷分配，应在半实缸、低压抽汽管路与汽缸连接后，预留与低压加热器的设备接口，低压内缸承受抽汽管路重量时进行。负荷分配调整合格后再焊接抽汽管路与低压加热器的设备接口。

2.3.6低压转子的轴向定位制造厂不提供具体K数值，现场根据设备制造加工实际情况而定。轴向间隙按制造厂设计最小值并通盘考虑低压转子与隔板轴向间隙后现场确定。

2.4 高压、中压模块安装

通常汽轮机的高压缸和低压缸在出厂前均进行总装，出厂时再拆分成零部件发送到现场，现场按照制造厂要求进行安装。

2.4.1高、中压模块就位及转子支撑切换

高压缸就位前首先测量转子轴颈椭圆度和不柱度符合《规范》要求，并按GBV-R60055A及GBV-R60056A检查运输环与转子定位尺寸，与出厂记录偏差在0.02mm以内，并填好记录卡。

2.4.2确保高、中压模块的负荷分配均匀

由于导汽、抽汽管道的直径较大，管壁较厚，焊接过程中的焊接变形量大，因此管道与模块联接不当容易使汽缸产生过大的附加应力，影响设备正常运行。

2.5 汽轮机转子找中心

由于高、中压模块整体到场，在找中心时的调整与通常的做法不一样。一般转子找中心时，如果对轮不符合要求，直接通过调整轴瓦垫片来调整转子即可，但本工程中，调整时，高、中压缸必须转子和汽缸同步调整。科技论文。

2.6 轴系联轴器螺栓的紧固

轴系联轴器螺栓预紧力的大小一般用螺栓的伸长量来衡量，但由于本机组的作业空间比较狭小，因此只能采用控制紧固扭矩的大小来保证螺栓的预紧力，北京重型电机厂提供了一套液压螺母和液压拉紧装置

低压转子联轴器为例，该型汽轮机轴系联轴器螺栓组主要由带锥度的螺栓④、开口锥形套筒⑦、定位套筒⑧和前后螺母⑥、⑤组成，当给予螺栓④一定的预紧力后开口锥形套筒⑦撑开，将联轴器螺栓孔紧紧胀住，从而起到了销子螺栓的作用，螺栓紧固步骤如下：

2.6.1将螺栓④与开口锥形套筒⑦组合成一体穿入对轮螺栓孔内，注意锥形套筒开口应朝向轴系中心方向。

2.6.2安装定位套筒⑧。

2.6.3安装带圆柱销子和紧定螺钉的螺母⑥，不施加其它外力用手将螺母拧紧，螺母⑥与螺栓丝扣带平为止。

2.6.4安装螺母⑥上的三个圆柱销⑨和内六角紧定螺钉⑩。

2.6.5安装螺栓另一侧螺母⑤。

2.6.6安装液压螺母和液压拉紧装置。

2.6.7千斤顶油压缓慢升至要求预紧力的50%。

2.6.8拧紧螺钉⑩，通过圆柱销⑨将开口锥形套筒⑦向内顶进至不动为止。

2.6.9千斤顶泄压（此时螺母⑤不能受力），螺栓回缩，螺栓和锥形套筒可自行定位。

2.6.10再将千斤顶油压升至要求预紧力的50%，拧紧螺母⑤后拆除液压螺母和液压拉紧装置。

2.6.11全部螺栓按要求预紧力的50%紧固完毕后，检查联轴器晃度与联接前基本相符，然后再重复上述工作，将螺栓按要求预紧力全部紧固。

2.6.12所有螺栓紧固完毕后测量联轴器晃度应与螺栓联接前基本相符，变化值不得超过0.02mm，否则必须重新安装联轴器螺栓。

3．结 论

北重厂作为除三大汽轮机厂之外的，较大的汽轮机制造企业，该公司引进法国ALSTOM（阿尔斯通）公司技术生产N330-17.75/540/540型汽轮机，该型汽轮机设备结构及安装要求上与其它机组有许多不同的安装工艺。

这些安装工艺在一定程度上，对于汽轮机本体安装有好的借鉴作用，可以让我们对自己掌握的安装工艺重新审视，并进行比较，从而能提高，甚至创新出更好的安装工艺；可以为同类机组的安装提供参考，从而在较短的时间内高质量的完成工程项目的建设。

参 考文 献

[1] 陈志强、赵国基、苏富文、田东强；330MW汽轮机安装手册，北京重型电机厂，2000（11） 。

[2] WGM系列高强无收缩灌浆料使用说明书 。

[3] 赵国基、苏富文、田东强；330MW汽轮机现场安装用检查卡， 北京重型电机厂，2001（1） 。科技论文。

[4] 北京多宁机电技术有限公司，液压拉伸器/液压螺母使用维护安全说明书。

[5] 山东电建一公司石嘴山发电厂扩建工程项目部，工程联系单、会议纪要 。

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关键词：隧道；灌浆法；施工；初探

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：

灌浆法是指以气压、液压以及电化学原理为出发点，以较高参数的灌浆压力为基本前提，以具备固化性能的浆液为基本对象，将其注入各种介质空隙及裂缝中的施工技术。灌浆法最主要的应用目的在于改变工程项目地基基础的物理及化学特性。从灌浆法的加固特性角度上来说，水泥原料在于其他浆液相互充填以及相互渗透的过程当中能够在压密扩展的作用之下形成浆柱体。而浆柱体又能够在于压密地基土体相合成的过程当中形成复合地基，从而达到控制建筑物沉降趋势，提升地基基础承载作用力的关键目的。从这一角度上来说，灌浆法在桥梁隧道施工中有着极为关键的应用价值。那么，在灌浆法应用于桥梁隧道施工实际的过程当中，其灌浆设计及施工环节有哪些问题需要引起现场作业人员的特别关注与重视呢？本文现对其作出详细分析与说明。

1 桥梁隧道施工中的灌浆设计分析

1.1 灌浆标准

1.1.1 强度控制标准

对墩台基础进行灌浆之后,杂填土的承载力标准值(fk)要求达到130 KPa,淤泥或淤质土的承载力标准值(fk)要求达到80～100 KPa,粉细砂的承载力标准值(fk)值要求大于110 KPa,复合地基承载力标准值(fk)要求不得小于130KPa。

1.1.2 施工控制标准

制定相应的施工控制标准是获得最佳灌浆效果的必要保证。本次对墩台基础进行灌浆，由于墩台基础具有均一性差、孔隙变化比较大和理论耗浆量不定等特点，因此我们不能单纯用理论耗浆量来进行控制，与此同时，我们还要按耗浆量降低率来进行相应的控制。

1.2 灌浆段选择

本次灌浆段的选择区域主要为墩台基础的四周。

1.3 浆材及配方设计

本文的灌浆材料我们选用水泥粉煤灰浆液，相应的浆液配比为∶水泥∶粉煤灰的比例为4∶1，水灰比为0.5～0.55，水泥我们选用强度为32.5的普通硅酸盐水泥。

1.4 浆液扩散半径(r)的确定

由于墩台基础的地质具有均一性差，孔隙率和渗透系数变化比较大等特点，因此在进行具体的灌浆过程中，用理论公式来计算出来的浆液扩散半径不合适，现据大量的经验数据我们暂且把浆液扩散半径的值定为1.5m，具体的数值在现场进行灌浆试验后进行进一步的确定。

1.5 灌浆孔孔深

根据工程勘探的相关资料，我们暂且把灌浆孔的孔深定为3.5~6.Om，平均值约为4.5m，平均值的选取是以孔底到粘性土层为准。

1.6 灌浆压力

灌浆压力我们可以通过现场实验来进行相应的确定，通常的取值范围为0.3~0.5 MPa。在灌浆过程中，遇到特殊情况时，要根据具体的情况进行具体的分析然后再做适当的调整。

1.7 灌浆量

灌浆量的选取通常是按照灌浆对象土量的20%来进行相应的计算，我们也可以根据现场的实际情况来进行相应的计量，无论怎样来计算，但最终的目的是灌浆必须饱满，填满地基。

1.8 灌浆结束标准

灌浆结束标准如下：在规定的灌浆压力标准下，要求孔段吸浆量小于0.6L/min，延续30min即可以结束灌浆，或者当孔段单位吸浆量大于理论估算值时，那么此时也可以结束灌浆工作。

2 桥梁隧道施工中的灌浆施工分析

2.1 桥梁隧道施工中的灌浆施工准备工作分析。在桥梁隧道灌浆施工进行正式施工阶段之前，现场作业人员应当确保相关设备装置及材料能够按时且准确的进场。在这一过程当中，应当重点关注灌浆试验工作：灌浆压力应当合理调整，优化浆液扩散半径参数与孔距参数，确保孔位放样操作的稳定性与精确性。

2.2 桥梁隧道施工中的灌浆施工工艺分析。对于桥梁隧道工程灌浆法施工作业而言，具体操作流程如下所示：在成孔施工完成之后，应当安装灌浆管并针对成孔空口进行封堵处理，在充分搅浆并灌浆基础之上留有部分的待凝实践，进而进行封孔处理。在灌浆施工过程当中，应当重点关注以下几个方面的问题：①.成孔作业分析。选取合适直径参数钻头参照成孔方式对桥梁隧道基础进行钻进处理。若钻进过程涉及到的孔壁不稳定问题，则应当采取下导管护壁的方式对其进行问题处理；②.灌浆管安放及成孔孔口密封作业分析：一般情况下，灌浆管下部位置统称设置有孔径参数为8mm且长度参数为0.7m～1.0m的花管，花管下端位置做封口处理，其孔隙率参数多在15%左右。考虑到防止流砂在作业过程中涌进花管，现阶段大部分施工人员均采取对花管外壁进行软橡皮包扎的处理方式，但此种方式会在一定程度上导致灌浆施工无法持续进行，从而不应予以采纳；③.灌浆搅浆处理作业分析：现场作业人员应当向搅拌桨筒内注入一定量的水，采用搅拌机装置进行灌浆搅拌处理，确保搅拌的持续性与均匀性，进而加入一定硬度的硅酸盐水泥试剂进行中和反应（搅拌时间保持在3min～5min范围之内），进而在滤网过滤之下进入储浆筒储存系统当中；④.灌浆处理作业分析：灌浆作业过程当中应当依照由上至下的方式采取空口封闭纯压方式进行灌浆处理，确保灌浆深度的合理性；⑤.封口处理作业分析：灌浆施工结束之后应当对成孔进行及时的封口处理。特别值得注意的一点在于：若砂液在封口作业24h之后出现下沉现象，现场作业人员还应当以0.5：1水灰比比例制备浆液并进行二次处理。

3 结束语

伴随着交通运输事业的蓬勃发展，桥梁隧道施工在现代经济社会中所扮演的角色日渐关键。如何确保桥梁隧道施工的质量性与安全性成为了当前相关工作人员普遍所关注的问题之一。从桥梁隧道施工基础加固的角度上来说，灌浆法可以说是当前技术条件支持下应用最为普遍的加固方式之一。基于此，本文以灌浆法为研究对象，着眼于桥梁隧道施工，从桥梁隧道施工中的灌浆设计分析以及桥梁隧道施工中的灌浆施工分析这两个方面入手，围绕桥梁隧道施工中的灌浆法应用这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述，并据此论证了灌浆法积极处理恰良隧道裂缝质量问题，发挥桥梁隧道基础加固职能，提升桥梁隧道施工质量与施工效率的过程中所发挥的至关重要的作用与意义。对于桥梁隧道工程施工而言，灌浆法在实际应用过程当中所体现出的可操作性、适应性以及经济性优势极为突出。同传统意义上的基础加固方式相比，灌浆法的应用不需要对在运行桥梁隧道项目进行中断且大量开挖，从而省却了繁琐的二次换填施工作业，极大的控制了加固成本，并且确保了处理质量的高效性，有着极为深远的研究意义与价值。

参考文献：

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[2] 杨超.陈龙美.邓景纹等.灌浆自动监测记录仪在桥梁预应力孔道灌浆施工中的应用. [C].第六届全国预应力结构理论与工程应用学术会议论文集.2010.342-345.

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[4] 韩攀科.马增梅.浅谈桥梁的植筋和灌浆压浆裂缝处理. [J].科技风.2010.（15）.

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关键词：岩土锚固；锚杆；抗拔

中图分类号：TU74 文献标识码：A

一、引言

岩土锚固技术是将受拉杆件的一部分固定在岩土体中，必要时可对杆件施加预应力，另一部分与工程结构物连接，用来承受结构物产生的拉力或者对于岩土体进行加固，以保持结构物和岩土体的稳定同时改善岩土体的受力状态。

灌浆锚杆是目前在工程中应用最为广泛的锚杆之一，1958 年是由德国 Bauer特种地下工程公司发明并首先将这项技术应用到了加固挡墙的工程中[1]，起到了非常好的效果。

高铝水泥是近年来出现的一种新型灌浆材料[2]，在-10℃的低温下，这种灌浆材料也可以充分的固结，因此为锚杆在永冻土层基础的施工提供了条件，此外各种添加剂也逐渐在灌浆锚杆中应用增强了锚杆的适用性。

在灌浆技术出现后的两个多世纪中，灌浆技术以及灌浆材料有了长足的进展，从最开始的单一化发展到现在灌浆材料种类繁多适用范围广，施工技术多种多样，基本可以满足各种地基工程，使得现在城市里地铁基坑的开挖、软土上修建超高层成为可能[3]。经过多年的发展锚固技术也得到很大提高，多种先进锚固技术的发明使得锚杆的应用范围更加广泛，性能也更加优越。

(一) 单孔复合锚固技术。传统的全粘结式锚固技术虽然施工简单，但存在一定的缺点，当锚杆受到上拔荷载时会在顶端产生严重的应力集中，只有距载部位较近的锚杆有很大的侧摩阻力，随着距离荷载位置的增加侧摩阻力会急剧下降，而且锚杆的应力也会随之急剧的下降，当荷载传至固定端长度最远之前，上部的锚杆体与灌浆体或灌浆体与土体之间产生了相对位移，从而导致了粘结破坏，因此无法充分发挥整个锚杆体的强度。为了改善锚杆的受力性能，冶金部建筑研究总院等单位成功研制单孔复合锚固技术，在一个锚孔中设置多个锚杆单元，这些单元之间是相互独立的，每个锚杆有独立杆体、锚固体和自由长度，而作用荷载时也是通过对于每个锚杆进行分别张拉，并且通过补偿张拉(补偿各个锚杆单元由于自身的差别导致在相同荷载下产生位移差)以达到每个锚杆受到几乎相同的荷载[4, 5]。

单孔锚固复合技术根据受力类型不同主要可以分为拉力分散型和压力分散型两类。与传统的拉力型锚固技术相比有其显著的优越性：

1.克服了锚杆随着长度的增加荷载无法得到有效传递的缺点，使得每个锚杆都能比较均匀的承受荷载，大幅度提高了锚杆的抗拔力，同时也减小了锚杆在荷载作用下的位移。

2.可以使得锚杆在各种土层中都能充分的发挥自身的强度并且充分利用土体的强度。

3. 密实性很好，不易发生开裂，对于锚杆形成了多层的保护，大幅堵增强了锚杆的耐久性。

(二) 旋喷灌浆扩底技术。通过高压喷射原理在锚固段范围内对土体进行切割扩孔并且用水泥浆置换填充，形成一个圆柱状的扩大头，充分的发挥扩大头的端承作用，极大的提高了锚杆的抗拔力[6]。

(三) 预应力锚固技术。这项技术最早产生于英国，充分利用了钢材的抗拉强度高，增强了岩土体的强度及自身稳定性，有效的利用了土体的潜力，同时可以节约工程成本保证了工程的安全性，从而成为提高岩土稳定性的最为经济和有效的一种途径[7]。

二、研究现状

锚杆在现在的岩土工程加固方面应用十分广泛，但不同的工程情况对于锚杆的要求也有区别，因此随着锚杆技术的发展，根据实际工程中的需要逐渐产生了适用于不同环境的新型锚杆。

（一） 快硬水泥锚杆

快硬水泥锚杆类似与普通的灌浆水泥锚杆类似，它也是粘结式锚杆的一种，施工之前先将水泥加水搅拌三分钟左右，然后将水泥灌注到锚杆的底部很快凝结[8]。对于这项技术的使用美国、法国等国家已经非常成熟并且进入批量发展的阶段。我国近几年来对于这种新型锚杆的研究也有了很大的进展，煤炭科研院建井所已经研制成功并进行了少量的试生产。

（二） 二次高压灌浆锚杆

这种方法是在第一次注浆体形成 5MPa 左右的强度时，采用特殊设备进行压力达 3～3.5MPa 的二次注浆，使得原来的注浆体产生贯通的裂缝，二次注浆液深入土层中，这样不但提高了注浆体的抗剪能力，同时也增大了注浆体与土体的接触面积，有效的提高了锚杆的抗拔力[9]。

（三） 让压锚杆(屈服锚杆)

在传统的粘结式锚杆中，当作用在锚杆上的荷载达到了锚杆的极限承载力时，锚固体和土体之间的接触面就会产生相对滑移导致侧摩阻力急剧减小或者锚杆体本身屈服甚至断裂，锚杆的锚固力的达到峰值以后会急剧下降甚至完全消失，导致锚杆失效；而让压锚杆能够克服这一点，在锚杆达到极限荷载时，能够保证抗拔力不变的情况下不发生断裂破坏，甚至在发生较大位移的情况下可以保持锚固力[8]。这种锚杆主要通过两种方法对传统锚杆进行改进，一种方法是对锚杆体的结构进行改变：①比较简单的方法是在锚杆体的垫板和螺母间加入弹簧垫片，这种方法施工简单，但其所能承受的抗拔力也较小并且让压效果较差。②将一些钢珠放入一个内部为锥形的套筒中，当锚杆在荷载作用下发生位移时会将钢珠不断的拉入套筒从而增加了锚杆和套筒的摩擦力，平衡不断增加的荷载，这种方法的让压性能较好，锚固力可以达到 200kN～250 kN。但这两种方法的缺点在于钻孔直径较大、成本高。另外一种方法是改变锚头的结构。①摩擦滑移锚杆，这种锚杆是在锚头处设置楔形体装置，锚杆随着荷载增加产生的滑移使得楔形体越拉越紧直到阻止锚杆的移动。②可伸长的滑动锚杆，特殊钢制成起剪切作用的凸块，锚杆体套有一根钢管，并将灌浆材料注入钻孔和套管以及锚杆体与套管之间，使得所有构件凝固在一起。当锚杆受到较大荷载时，剪切凸块通过旋转剪碎树脂砂使锚杆伸长，可以产生比较大的滑动距离并保持恒定的阻力。

（四） 螺旋锚杆

螺旋锚杆最早在桩基触探实验中作为反力装置而使用，这种锚杆通过作用旋转力矩而钻入土体中。它的优点在于成本低、施工速度快，并且施工时未对土体施加震动，所以土体受到扰动性较小强度不会减弱，而且施工结束后能立刻承受荷载。而且对于一些临时性的工程，可以进行重复利用[8]。

（五）可回收锚杆

可回收锚杆主要应用在一些临时性建筑中，锚杆使用完毕以后可以进行回收重复使用[10]。这种锚杆与传统锚杆的形式和施工方式并无太大差别，只是采用了特殊的锚杆、灌浆体以及承载体，但这种方法还处于研究阶段。这种锚杆主要可以分为以下三类：

1.机械可回收锚杆。在锚杆施工时，将在锚杆体上设置一个连接装置，当锚杆使用完毕时，在锚杆上作用反向荷载使得锚杆和连接装置脱离从而被拉出回收。

2.力学式可回收锚杆。在锚杆体和灌浆体之间采用特殊材料设置隔层，回收时直接拉出便可。

3.化学式可回收锚杆。在锚固段设置爆破装置，使用完毕后引爆爆炸装置将其回收。

（六）自钻式注浆锚杆

自钻式注浆锚杆将带有钻头的杆体直接作为锚杆，当锚杆钻到所需深度时直接灌注水泥浆进行锚固[8]。在一些比较松散的土体或者岩层中应用较广，因为这类地层成孔较为困难，钻孔过程中易发生坍塌。

（七）塑料锚杆

塑料锚杆主要有塑料锚杆和玻璃钢锚杆两种。玻璃钢锚杆采用玻璃纤维对作为增强材料，运用拉挤成型的方法制成，它的优点是成本低、可弯性和抗腐蚀性较好，可以在一定程度上取代金属锚杆，比较适用于煤矿巷道的施工中[11]。塑料锚杆并非完全由塑料制成，而是塑料和金属杆体的复合体。这种锚杆的优点是成本低、重量轻、节约钢材、抗腐蚀性好，并且抗拔力可以达到200～300kN。

（八） 分散压缩型锚杆

分散压缩型锚杆的主要特征是：通过采用多个承载体以及对锚固体施加压缩应力，把传递到地层周围的粘结摩阻力峰值控制到了最低的限度[11]。

三、结语与展望

随着沿海地区经济的发展，在软土甚至淤泥质土中应用抗拔锚杆也是现在工程发展的一个重要方向。本文参考国内外文献，对岩土锚固技术进行了系统总结, 并对今后的研究提出展望。总结如下:

近几年来少数工程在软土中采用了旋喷灌浆型锚杆，使得锚杆的锚固力大幅

度提高，但采用这种方法的工程很少，并且在确定抗拔力方面完全都是根据实验而得到，需采用有限元分析作深入具体的研究。

实际工程中的土层由于地质条件的不同会产生分层，且每层土之间会有较大差别，因此需要进一步的研究不同土质对于各种锚杆的影响。

目前的研究成果大多针对单根锚杆，而实际工程中很少采用单根锚杆，往往是作为锚杆群来使用，锚杆之间又会产生互相影响，所以锚杆群的应用有待深入分析研究。

参考文献：

[1] 韩军等. 锚杆灌浆体与岩(土)体间的粘结强度[J]. 部岩石力学与工程学报, 2005, 19: 84-88.

[2] K.w.Biggar 等. 永冻层基桩施工用高铝水泥基灌浆材料的室内研究和现场应用性能. 《北美最新反循环矿产和水井钻探及基础工程施工钻进工艺与设备》, 地质矿产部勘探技术研究所编, 1994.

[3] 吴昌勇. 水电站引水隧洞固结灌浆试验研究[D]. 武汉: 武汉理工大学, 2007.

[4] A D Barley. The Single Bore Multiple Anchor System[C]. London: Ground Anchorages and Anchored Structures, 1997.

[5] 程良奎. 单孔复合锚固法的机理与实践[C]. 岩土锚固技术的新进展论文集, 北京: 人民交通出版社, 2000.

[6] 韩军, 丁秀丽, 朱杰兵. 岩土锚固技术的新进展[J]. 长江科学院院报, 2001, 5: 第65-67.

[7] 苗国航. 我国预应力岩土锚固技术的现状与发展[J]. 地质与勘探, 2003, 3: 91-94.

[8] 张乐文, 刘传波. 新型锚杆及岩土锚固新技术[J]. 公路交通科技, 2004, 7: 26-29.

[9] 唐保付等. 二次高压灌浆提高土锚承法力机理研究[C]. 岩土锚固新技术论文集, 北京: 人民交通出版社, 1998.

篇9

关键词：灌浆料，流动度，强度

中图分类号：O346文献标识码： A

Experimental Research on the high-strength composite cement-based grout

YIN Lei,WANG Zhen Xing,NIE Xiao Ming,LEI Pan Pan

(China State Construction Seventh Engineering Bureau Co. Henan zhengzhou 45002)

Abstract:The influence of superplasticizer, formulations, mineral admixtures on work performance and mechanical properties of cement-based grout was analyzed.The result showed that Polycarboxylate superplasticizer has good compatibility with the cement; the content of fly ash should be controlled within 10%; the best content of mineral was 5%.

Key word: grout, fluidity, strength

1引言

水泥基灌浆料是一种由水泥、骨料、外加剂和矿物掺和料等原材料，经工厂化配制生产而成的具有合理级配的干混料，加水拌合均匀后直接用于机械设备安装和加固修补工程中，不需震捣便可填充设备基础的全部空隙，在短时间能就需具备一定的强度，因此对其流动性和早后期强度均具有较高要求。本文探讨了减水剂、配合比、矿物掺合料等对水泥基灌浆料工作性能和力学性能的影响。

2原材料

2.1胶凝材料

胶凝材料采用复合水泥，强度标号425。

2.2细集料

细集料粒径0.16～5mm，细度模数2.8。

2.3矿物掺合料

（1）粉煤灰

试验采用北仑电厂产Ⅱ级粉煤灰，需水比为1.03左右。测试指标如下表1所示。

表1粉煤灰技术性能指标(%)

项目 细度 烧失量 含水量 S2O3 游离CaO

技术指标 21.9 0.67 0.4 0.3 0.1

（2）矿粉

试验采用宁波海得建材科技有限公司产矿粉，产品等级S95，测试指标如下表2所示。

表2矿粉技术系能指标

项目 密度（g/cm3） 比表面积（m2/kg） 活性指数

（%） 流动度比

（%） 含水量

（%） 三氧化硫

（%） 烧失量

（%）

技术指标 2.87 405 78 102 0.13 0.09 0.11

2.4外加剂

选用聚羧酸和萘系减水剂进行试验，外加剂符合GB8076-1997的规定，外加剂均匀性按GB/T8077-2000进行试验。

2.5水

试验用水为饮用自来水。

3试验方法

3.1流动性

流动度试验按GB50119-2003进行，其中截锥形圆模的尺寸：高度60mm士0.5mm；上口内径70mm士0.5mm；下口内径100mm士0.5mm。

3.2抗压强度和抗折强度

按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法》试验方法进行力学性能测试。水泥砂浆力学性能试件采用40mm×40mm×160mm的三联试模成型，标准恒温恒湿养护箱内养护24h后脱模，200C±20C、80%相对湿度条件继续养护，测定不同龄期(1d、3d、28d)试件的抗压、抗折强度。

4试验结果及分析

4.1减水剂与水泥的相容性

减水剂与水泥的相容性以水泥净浆的流动度表征。固定水泥用量500g，水灰比0.29，分别掺入不同剂量聚羧酸和萘系减水剂，其流动度如图1、图2所示。

图1流动度与聚羧酸掺量关系图2流动度与萘系减水剂掺量关系

由图1可以看出聚羧酸在较小掺量范围内，水泥浆体便具有较大的流动度，与水泥的相容性好。在0.2%到0.3%掺量范围内，随着聚羧酸掺量增加，对水泥颗粒分散作用加强，水泥净浆的流动度迅速升高，当掺量达到0.3%时，水泥颗粒对聚羧酸分子吸附达到饱和，流动度达到平稳状态。图2中萘系减水剂饱和掺量为1.2%，当掺量在1.2%范围内，水泥净浆的流动度显著增加，掺量达到1.2%时，流动度不再增加。

聚羧酸减水剂是一种液体状，减水率高，在较小掺量就可大幅度提高浆体流动度，因此本试验采用聚羧酸减水剂。

4.2粉煤灰对灌浆料性能的影响

4.2.1粉煤灰对灌浆料流动性的影响

图3粉煤灰掺量对流动度的影响

由图3可以看出需水比大于100%的粉煤灰掺入后，灌浆料的流动度降低，但根据现场实验现象观察，灌浆料的泌水现在得到了改善。粉煤灰掺量为5%时对灌浆料的流动度影响不大，降低了泌水，30min时流动度损失较基准大。粉煤灰掺量在5%以上时灌浆料的流动度小幅度降低，30min流动度基本不损失，都可以满足流动度要求，没有泌水情况出现。

4.2.2粉煤灰对灌浆料强度的影响

图4粉煤灰掺量对抗压强度的影响

图4可以看出试样1d抗压强度均在50MPa以上，粉煤灰掺量在10%以内时，1d、3d抗压强度小幅降低，28抗压强度较不掺粉煤灰的试样有所提高。当粉煤灰掺量超过10%时，抗压强度降低幅度增大。说明掺入一定量的粉煤灰可提高灌浆料的后期强度。主要原因是掺入粉煤灰后，混凝土的密实度得以提高，同时，水泥水化过程中生成水化产物可以作为激发物质，激发粉煤灰的潜在活性。

图5粉煤灰掺量对抗折强度的影响

图5可以看出：粉煤灰掺量对灌浆料的1d抗折强度影响很小，随着粉煤灰掺量的增加，抗折强度小幅度降低。3d、28d抗折强度增加很快，随着龄期的增加，粉煤灰掺量增加对抗折强度的影响开始变大，粉煤灰掺量宜控制在10%以内。

综合初始流动度、30min流动度经时损失、强度因素分析可以得出，粉煤灰的掺量范围宜控制在10%以内。

4.3矿粉对灌浆材料性能的影响

4.3.1矿粉对灌浆料流动性的影响

图6矿粉掺量对流动度的影响

图6可以看出：浆体流动度随矿粉掺量提高呈现先增加后减少趋势，当掺量为5%时，流动度达到最大值，在不掺矿粉的基准30min流动度损失比较大达11%，矿粉的掺入可以减少流动度经时损失。由于矿粉表面粗糙度小于水泥颗粒，具有一定的形态效应，起到减水作用，流动性提高。但随着掺量的增加，由于矿粉比表面积比水泥大，需水量大于水泥颗粒，浆体的自由水减少，流动度降低。

4.3.2矿粉对灌浆料强度的影响

图7矿粉掺量对抗压强度的影响

如图7可以看出：掺量在10%范围内，1d抗压强度高于不掺矿粉的抗压强度，并随掺量增加而逐渐降低。3d抗压强度随矿粉掺量增加而降低，强度都在60MPa左右。28d抗压强度随矿粉的掺入提高，但掺量增加而有下降，10%的矿粉掺量抗压强度最佳。因为钙矾石、水化硅酸钙和氢氧化铝凝胶是掺矿渣微粉水泥石结构的主要组成。矿渣微粉颗粒在硬化早期大部分像核心一样参与结构形成的过程，钙矾石即在矿渣微粉四周，围绕表面生长。所以，只要使水泥熟料矿物所产生的水化产物恰能配列到矿渣微粉的表面，就能增加水化产物和原始颗粒的接触机会，从而获得最佳的强度。

图8 矿粉掺量对抗折强度的影响

如图8矿粉对抗折强度的影响分析：随矿粉掺量的增加，试件1、3和28d抗折强度先增加后降低，在5%掺量强度值最大。矿粉的掺入，可改善水泥浆-骨料界面区Ca(OH)2的取向度，Ca(OH)2的晶体尺寸减小，总含量下降，所有这些均能有效改善界面粘结强度，从而提高抗折强度。只要使水泥熟料矿物所产生的水化产物恰能配列到矿渣微粉的表面，就能增加水化产物和原始颗粒的接触机会，从而获得最佳的强度，当矿粉掺量过多，水化产物不连续，缺陷较多，导致强度下降。

综合初始流动度、30min流动度经时损失、强度等因素分析可以得出，矿粉最佳掺量为5%。

5结论

1、聚羧酸减水剂和水泥具有较好相容性，减水剂掺量的增加，有利于提高灌浆料的流动度和抗压强度；

2、粉煤灰可以改善灌浆料的泌水现象，减少30min流动度经时损失，提高后期强度，其掺量宜控制在10%以内；

3、矿粉对灌浆料的流动度、强度都是先增加后降低趋势，矿粉最佳掺量为5%。

参考文献

[1] Anon. Ultrafine Cement: A Critical Component of a Grouting Program[J]. Tunnels and Tunneling International, 2005, 37(4):27-29.

[2] 郑旭.水泥基修补砂浆的研究[D].北京:北京工业大学,2008.

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关键词：水利工程；基础灌浆；施工技术

1.前言

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。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。

2.水利工程中的具体应用

2.1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。

2.1.1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。

2.1.2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。

2.1.3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围或者埋藏较浅，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。

2.1.4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。

2.2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：

2.2.1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..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。

2.3严重漏水的情况下

在水利工程施工中出现严重漏水的主要情况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。

2.3.1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。

2.3.2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。

3.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