白莲河水库加固工程
溢洪道混凝土结构裂缝化学灌浆
**省水利水电建设总公司
二○○三年一月十六日
1施工计划
1.1 进度计划
溢洪道化学灌浆项目较单一,实际勘测工程量为七百余米(不包括底板、排架),因与防碳化处理相互干扰,故应在防碳化处理之前完成。
⑴总施工期
进场准备时间:2003年1月15日(以监理开工令为准)~2003年1月20日。
搭设钢管脚手架,勘测裂缝位置,为化学灌浆工程施工创造条件。
正式开工时间:2003年1月20日
闸墩、导墙:2003年1月20日~2003年2月10日。
溢洪道底板:2003年2月10日~2003年2月20日。
排架:2003年2月20日~2003年3月1日。
钻孔检查: 2003年2月25日~2003年3月1日。
对本工程进行最终检验,作为质量评定的依据。
清场、竣工:2003年3月2日
计划总工期:41天
1.2质量计划
我们将严格按照ISO9002质量认证标准管理,并遵守国家的各类技术规范和合同文件中的技术条款进行施工,严格执行监理工程师的意见,不符合质量要求的坚决返工,确保工程质量优良。
质量方针:百年大计,质量第一,信守合同,科学管理,创优质工程,让用户满意。
质量目标:
①企业质量保证体系符合ISO9002:1994要求。
②单元工程、分部工程、单位工程质量评定全部合格。
③单位工程质量评定优良率超过50%,且主要建筑物单位工程为优良。
1.3 人员及劳力计划
为使本工程顺利实施,我方选派具有丰富灌浆施工经验技术人员和管理人员,作业人员将以长期跟随我公司施工的专业施工队伍为主,对施工队实施严格的质量、进度奖惩管理。在施工过程中,我们注重对劳力进行生产技能的培训,努力提高其技术水平。
工种或职务
人数
备注
施工员(兼职质检员)
2
技术工人
4
普通工人
8
1.4机械设备计划
根据工程特点,我们初期计划投入一套环氧灌浆设备,包括气泵、压浆桶、电锤等,一台手动式灌浆泵(型号YL-1)专用于聚胺脂灌浆。当底板裂缝较大时,计划采用水泥灌浆,故需一套水泥灌浆设备,包括一台灌浆泵、一台搅拌桶。
1.5材料计划
2施工条件
2.1供电
裂缝修补项目耗电量不大,计划从桥面接入单相电,可满足施工需求。
2.2脚手架
计划利用防碳化处理工程施工的脚手架。
2.3通讯
采用手机作为通讯设备。
3主要施工工艺和方法
本工程裂缝处理按工艺流程为:
勘测裂缝 确定裂缝、位置、深度、缝宽、成因
搭设脚手架
缝面凿槽
钻孔、埋设进浆管、排气管
填埋预缩砂浆
灌浆 制浆
封闭孔口、待凝
灌浆管割除
本工程裂缝处理按工艺分有:聚胺脂灌浆、环氧树脂灌浆、底板水泥灌浆。下面分别阐述各类灌浆施工方法。
3.1 聚胺脂灌浆
聚氨脂灌浆补缝的施工工艺为:裂缝部位凿槽→预埋灌浆管→通水洗缝→配浆及灌浆→封闭待凝→拆除灌浆管→砂浆补平。
沿裂缝人工凿成深60--80mm、宽50mm的梯形槽,凿成后用清水洗净,汽油喷灯烘干,注意不要在缝面上留下油污、烟尘。每隔0.8--1.5m设一根灌浆管(视裂缝宽度,若缝较宽,则可设稀一点,反之,则需加密),示意图如下:
填埋预缩砂浆时,先涂一层环氧基液,预缩砂浆要逐层夯实,为加速施工进度,可在砂浆中掺加少许水玻璃。待凝后,在灌浆管上连接软管,通水洗缝,水压0.1--0.3mpa。通水有三个目的:其一检查裂缝砂浆密封情况,其二是冲洗缝内淤泥,其三是润湿裂缝,提供聚胺脂胶凝所需的水。若发现某些部位漏水,可重新进行砂浆密封,确保灌浆顺利进行。
干硬性预缩砂浆配比方法为:水泥为普硅42.5级,砂的细度模数为1.6~1.8,水灰比0.32~.34,灰砂比1:2~1:2.5,引气剂0.2/万,木钙掺量0.25%。预缩砂浆的水灰比很重要,一般判断方法为:拌好后的砂浆握在手中不发散,手中略有湿痕为宜,在气温10~15℃左右情况下,砂浆拌好后应静置1~1.2h后方可使用,目的是让砂浆充分收缩,避免产生干缩裂缝。预缩砂浆每层2cm厚,分层夯实,外部用泥板收平,用42.5级普硅水泥拌制的预缩砂浆的抗压强度可达50~60MPa,粘接力好,可承受超过1MPa灌浆压力不崩裂。我们在保康过渡湾电站用此法封缝灌浆,成功地堵住了多条裂缝的漏水,在灌浆压力高达0.5~1MPa的情况下,从未发生过砂浆崩裂现象。
浆液主剂为: HW、LW水溶性聚胺脂,暂定混合物配合比为3:7。水溶性聚胺脂材料为含有过量异氰酸根基团的高分子化合物,该材料注入裂缝后,以水为交联剂立即进行化学反应,放出CO2,逆水而上,进行扩散,并与周围的砂、石、泥土等固结成弹性的固结体,最终达到止水目的。采用单液法注浆,注浆设备为YL-1型化学注浆泵,其容积为10L,最高压力1Mpa。
HW、LW水溶性聚胺脂材料技术参数为:
项目
技术指标
粘度(25℃)
HW
75±20厘泊
LW
190±30厘泊
比重
HW
1.1
LW
1.08
胶凝时间
HW
几分钟至十几分钟
LW
几分钟至十几分钟
粘结强度
HW
2.4MPa
LW
1.0MPa
抗拉强度
HW
7.8MPa
LW
2.1MPa
抗压强度
HW
19.8 MPa
抗渗性能
HW
S15
LW
1.8×10-9cm/s
遇水膨胀倍数
HW
2~4%
LW
150%~300%
灌注时控制注浆压力在0.3--0.5mpa,若邻管串浆,则应堵塞,根据缝宽、缝深以及灌浆管间距确定每管注入量,当注入量达到预定值或进浆量很小时,换一管灌注,灌后将灌浆管封堵严实。灌浆完毕后待凝1--2d,割除外露的灌浆管,用砂浆抹平。
3.2环氧树脂灌浆
环氧树脂为憎水材料,适用于干燥的裂缝,其特点是强度高,耐久性好。我们计划对闸墩上部、排架上的裂缝采用环氧灌浆。环氧树脂灌浆的施工工艺为:裂缝部位凿槽→预埋灌浆管→通风洗缝→制浆及灌浆→封闭待凝→拆除灌浆管→砂浆补平。
环氧树脂灌浆的前期工作,包括凿槽、埋管、封缝与聚胺脂灌浆中所叙述的方法完全相同,所不同的是洗缝采用风洗,严禁向缝内通水,通气气压0.2~0.3Mpa,通气时仔细检查缝面,查看有无漏气部位。
浆液主剂为:
材料名称
规格
配合比(重量比)
环氧树脂
6101
100
聚酰胺树脂
605
80
丙 酮
30
采用单液法注浆,注浆设备为:
灌注压力暂定为0.2MP,缝吸浆量较小,可适当增大灌浆压力,但最高不超过0.5Mpa。在规定压力下,灌浆孔停止吸浆,再延续灌注5min,可以结束,立即拆除灌浆管道,并丙酮冲洗管道及设备。同一灌浆缝。应先灌注高程较低的灌浆嘴,上部的灌浆嘴充当排气孔,当上部灌浆嘴出浆后,封闭下部灌浆嘴,并将管道连接在上部的灌浆嘴上继续灌注,直到最高点的灌浆嘴。
化学灌浆中异常情况的处理
缝内通气而不吸浆:降低灌浆黏度,增大灌浆压力。
表面漏浆:将漏浆部位凿槽,填埋掺水玻璃的快速砂浆封堵,水玻璃的掺量为5~10%(水泥重)。
吸浆量巨大:当压力较小时,缝内漏浆很大,注入很多浆液,表面无漏浆,可判断浆液灌入底板基岩中,应增大浆液粘度,并采取间歇灌浆的方法进行处理。
3.3底板水泥灌浆
底板裂缝一般较宽,且与基岩连通,为降低成本,我们计划对其进行水泥灌浆。水泥灌浆工序为:钻孔→钻孔冲洗→压水试验→灌浆→封孔。
计划采用风钻钻孔,钻孔孔向为斜孔,钻孔应与裂缝相交,钻孔孔距1.5~2m,孔深1~2m。钻孔结束后,向孔底注入大流量清水,冲出岩屑、淤泥。当发现回水清澈后停止。冲洗的质量对灌浆效果影响极大,故务必要将残存在孔底和粘滞在孔壁的岩粉铁末冲洗出孔外,并将岩层裂隙和孔洞中的充填物冲洗干净。冲孔结束标准为:回水清澈无夹带后再延续10MIN后结束。
冲洗干净后,下入灌浆塞,连接灌浆管路,安装压力表、阀门等设备,进行压水试验。
压水试验的目的是确定裂隙的渗透特性,对灌浆施工提供基本技术资料。若监理对灌浆压水试验无特殊要求,均只作简易压水试验。压水试验20min,每5min测一次压入流量,取最后一次作为结果。钻孔冲洗、压水试验由施工员填写:“压水试验记录表”。
压水试验压力为灌浆压力的80%,若此值大于1Mpa,则用1Mpa。压水试验用单点法进行,每5分钟记一次注入流量,考虑到压水试验与压水洗缝结合进行,因此压水试验进行20分钟,若有个别孔段在孔口不加压的情况下无回水,可缩短压水试验时间或不压水。压水试验结果采用最后一个流量值计算透水率ω值。根据以下公式计算其单位吸水量。
q=Q/LH
式中:q——单位吸水量(L/(.min·