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【揭秘】灌浆法施工技术(三)

作者:惠州防水补漏公司    发布日期:2018-11-16 15:55:10
  前几天,小编分享了灌浆法施工技术的灌浆材料与设备和灌浆法分类及其特性这两篇文章,因此今天分享最后一期灌浆法施工技术——灌浆法施工工艺。

  灌浆工艺是灌浆成败的关键,没有一个合适的灌浆工艺,浆液就很难按理想的方式注入地层,因此,也就很难达到良好的灌浆效果。

  灌浆工艺主要是指灌浆施工种所选择的灌浆方式、灌浆顺序、灌浆参数和灌浆结束标准四个方面的内容。

  一、灌浆方法

  灌浆方法按灌浆的连续性可分为连续灌浆、间歇灌浆;按一次灌浆的孔数可分为单孔灌浆、多孔灌浆;按地下水的径流条件可分为静水灌浆、动水灌浆。

  按浆液在管路中的运行方式分为纯压式灌浆和循环式灌浆;按每个灌浆段的灌浆顺序可分为全孔一次性灌浆、下行式灌浆和上行式灌浆。

  1. 全孔一次性灌浆

  全孔一次性灌浆方式是指按设计将灌浆钻孔一次完成,在孔内灌浆管或孔口管,然后,直接将灌浆管路和灌浆管(或孔口管)连接进行灌浆施工。

  全孔一次性灌浆方式,是我们在民用领域最常见的一种灌浆方式,尤其是一些业务堵漏人领着发泡,基本都是一次性灌浆,殊不知,一次性灌浆是有自己的工艺流程的(如下图)。

  其实,很多情况下浆液的流出方式并不是只有止水针头,可以是软管、钢管、塑料管等等。

  有时候还需在灌浆管上间隔一定的距离梅花型钻设溢浆孔,这样,浆液通过灌浆管上钻设的溢浆孔注入底层,灌浆管管尾采取丝扣链接,这种方法我就在南京刘总的工地见到(如下图)。

  2. 后退式分段灌浆

  针对复杂的地质结构,如果灌浆施工过程中灌浆段长度过长,那么由于底层结构存在较大的差异性,若采取全孔一次性灌浆,一定会产生均一性很差的灌浆效果。

  为达到设计的灌浆效果,采取后退式分段灌浆,针对不同地址条件,采取针对性的灌浆速度、灌浆量和灌浆终压等参数,可取得良好的灌浆效果。

  后退式分段灌浆是指按设计将灌浆钻孔完成,在钻孔内放入袖阀式灌浆管,然后,将止浆塞及其配套装置放入灌浆管中,对底部一个灌浆段进行灌浆施工,第一段灌浆完成后,后退一个分段长度进行第二段灌浆,如此下去,直到整个灌浆段完成。

  3. 前进式分段灌浆

  前进式分段灌浆是指经超前探测确定隧道前方用水量大或发育较大规模不良地质时,采取钻、注交替作业的一种灌浆方式。

  即在施工中,钻一段、注一段、再钻一段、再注一段的钻、注交替方式进行钻孔灌浆施工。每次钻孔灌浆分段长度3~5m。

  前进式分段灌浆可采用水囊式止浆塞或孔口管法兰盘进行灌浆。其工艺流程如上图左。

  二、灌浆顺序

  灌浆顺序选择的合理与否对灌浆效果有着极其重要的影响,因此,在灌浆施工中,应通过对工程地质条件、水文地质条件充分分析后,确定施工中所采取的灌浆顺序。

  灌浆顺序的选择应从外围上讲应达到“围、堵、截”的目的,在内部应达到“填、压、挤”的目的,从而使灌浆效果更好。

  因此,灌浆施工中对八大原则应引起高度重视,即分区灌浆原则、跳孔灌浆原则、由下游到上游原则、由下到上原则、由外到内原则、约束发散原则、定量定压结合原则、多孔少注原则。

  同时,在灌浆施工中,并不是每一个原则在单项工程中都能用到,应该工程特点确定具体原则运用,这就是老司机高超的地方。

  接下来,我们重点分享跳孔灌浆原则、约束发散原则和多孔少注原则。

  1. 跳孔灌浆原则

  灌浆施工中,由于受前期灌浆孔的影响,后期灌浆孔所注入的浆液将会随着灌浆压力或其他因素而发生偏流,同时,注入量也会减少。

  因此,在灌浆施工中,采取分序跳孔灌浆原则可以有效地逐步施工约束灌浆,使灌浆液逐渐达到挤压密实,促进灌浆帷幕的连续性,并且通过逐序提供灌浆压力,有利于浆液的扩散和提高浆液结石体的密实性。

  同时,后序孔灌浆也是对前序孔灌浆效果的检查和评定。因此,原则上所有的灌浆工程都应采取跳孔灌浆的原则。

  跳孔灌浆往往可采取两序孔原则(下图左)和四序孔原则(下图右)。


 

  两序孔原则是将单号孔作为一序孔先进行灌浆,然后对剩余的双号孔作为二序孔进行灌浆。

  四序孔原则是将单号孔作为一序孔进行灌浆,然后对双排双号孔作为二序孔进行灌浆,之后对单排双号孔作为三序孔进行灌浆,最后对双排单号孔作为四序孔进行灌浆。

  2. 约束发散原则

  约束发散型灌浆对提高灌浆效果十分有利(如下图)。

  当底层以加固为主时,宜先注周边孔,然后注内圈孔,形成约束,从而实现底层灌浆的逐步挤压密实作用。

  当地层以堵水为主时,地层存在一定的水流影响,可先对三个周边进行灌浆,从而形成对中间部位水流方向的约束,留下一个边成为排水流的出口,灌浆过程中逐步将水排出,从而提高整体灌浆效果。

  3. 多孔少注原则

  在灌浆设计时,一般都考虑了扩散半径,设计了很多孔,每个孔都是要灌浆的,如果现场对一个孔灌浆量很大,结果很多孔注不进浆,这样会导致灌浆均一性很差,产生很多灌浆盲区,施工中易发生盲区崩溃。

  因此,在灌浆施工中,一定要采取定量定压相结合原则,从而实现灌浆的多孔少注,使设计的每个灌浆孔都发挥其应用的作用,减少灌浆盲区的存在,提高整体灌浆效果。

  多孔可不是说随意的钻孔,切勿为了算钉子钱,把结构给搞崩溃了。

  三、灌浆参数

  灌浆参数是保证灌浆施工顺利进行,确保灌浆质量的关键,在灌浆施工中,应对灌浆参数进行不断地动态调整,以适应现场灌浆需要。

  1. 浆液凝胶时间

  浆液凝胶时间是灌浆施工的重要参数之一。浆液的凝胶时间不但影响着浆液的扩散范围,还影响着浆液的堵水性能。

  在灌浆施工中,单液浆的凝胶时间原则上不宜超过8h,否则难以控制浆液的扩散范围。对于双液浆,浆液的凝胶时间与地层的用水量、现场灌浆操作人员对工艺掌握的熟练程度有关。

  一般情况下,双液浆凝胶时间宜控制在0.5~3min。当地层中涌水量较大时,现场操作人员对工艺熟练时取最小值,否则取最高值。

  所以,很多堵漏工程一旦失败,很多人的第一反应是材料出现了问题,一般正规的渠道的货都是OK的,这中间可能更多的原因是你的熟练程度以及对材料性能把控的问题。

  2. 单孔单段灌浆量

  灌浆不仅是重要的参数指标更是重要的成本指标。在灌浆施工中,对于以加固地层为主要目的的灌浆,往往可采取定量灌浆为主要原则。

  对于以堵水和加固地层为目的的灌浆,先序孔往往也以定量灌浆为原则,因此,对灌浆量的计算必须合理。

  我的建议是,可以先试注几个来评估用量。

  3. 灌浆分段长度

  灌浆分段长度也称灌浆步距,它是指采取分段灌浆时,每一个分段的灌浆段长度。在灌浆施工中,当地层越复杂,灌浆分段长度应越短,否则将严重影响灌浆效果。

  一般老司机的做法是这样的,对于砂层、粉质黏性土地层,采取后退式分段灌浆时,分段长度宜取0.4~0.6m。对于断层破碎带、充填型溶洞地层,采取前进式分段灌浆时,分段长度宜取3~5m。

  4. 灌浆终压

  灌浆压力是浆液在地层空隙或裂隙中扩散、填充、压实脱水的动能。

  若压力太低,浆液不能充满地层空隙或裂隙,扩散的范围也会受到限制,达不到灌浆堵水的目的,灌浆质量就很差。

  压力过大吧,易引起地层裂隙的扩大,岩层的移位和抬升,浆液也会扩散到不必要的灌浆范围以外,造成浆液浪费。

  所以呀,不论是手动灌浆机,还是自动灌浆机,要多摸索各式各样的灌浆机,只有摸索的多了,才能减少灌浆孔数量,加快灌浆速度,缩短灌浆工期。

  5. 灌浆速度

  灌浆速度的选取主要取决于灌浆加固的目的、灌浆材料的种类、灌浆机械的特点、地层的吸浆能力,以及施工工期要求。

  灌浆速度的合理选择影响这灌浆压力和灌浆量的匹配关系,从而严重地影响着灌浆效果。

  若灌浆速度过快,虽可加快灌浆进程、缩短灌浆工期,但会因地层吸浆能力的影响而使浆液压力过高,这样,当灌浆量达到设计标准时,总压会远远高于设计值,以造成被灌浆载体隆起,形成危害。

  同时灌浆机理也会发生变化,严重影响灌浆效果。若速度过慢,那么很难保证工艺实施的连续性。

  好的,关于【灌浆法施工技术】的全部内容,我都全部分享完毕。学完这三期内容,我想你会对灌浆有着重新的体会和认知,这个我们赖以生存和养家糊口的行业,原来并不是那么简单。

  它是一门专业性很强的课程、它是一个每时每刻都给你出难题但又让你有无限新鲜感的手艺活、它又是一个对操作者有着极高要求的大门槛。

  我们必须不骄不躁、亦步亦趋、日积月累、在失败中找成功,在理论中找方法,在实践中完善理论。

  希望在以后的灌浆学路上,有你、有我、有他,共勉共学共交流。

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