灌浆施工工艺

如题所述

1.注浆施工方法的分类

注浆施工方法的分类主要有两种,一是按注浆管设置方法分类,二是按注浆材料混合方法或灌注方法分类,见表7-23。

表7-23 注浆施工方法分类表

(1)按注浆管设置方法分类

1)钻孔方法。该法主要是用于基岩或砂砾层或已经压实过的地基。这种方法与其他方法相比,具有不使地基土扰动和可使用填塞器等优点。但一般工程费用较高。

2)打入方法。当灌浆深度较浅时,可用打入法,即在注浆管顶端安装柱塞,将注浆管或有效注浆管用打桩锤或振动机打进地层中的方法。为了拆卸柱塞,而将打进后的注浆管拉起,所以就不能从上向下灌注。采用有效注浆管时,在打进过程中孔眼堵塞较多,洗净又费时间。

3)喷注方法。这是在比较均质的砂层或注浆管打进困难的地方而采用的方法。这种方法是利用泥浆泵和喷嘴进行水射流来设置注浆管。因容易扰动地基,所以不是理想的方法。

(2)按灌注方法分类

1)一种溶液一个系统方式。将所有的材料放进同一箱子中,预先做好混合准备,再进行注浆,这适用于凝胶时间较长的情况。

2)两种溶液一个系统方式。将A溶液和B溶液预先分别装在各自准备的不同箱子中,分别用泵输送,在注浆管的头部使两种溶液汇合。这种在注浆管中混合进行灌注的方法,适用于凝胶时间较短的情况。对于两种溶液,可按等量配合或按比例配合。

3)两种溶液两个系统方式。将A溶液和B溶液分别放在不同的箱子中,用不同的泵输送,在注浆管(并列管、双层管)顶端流出的瞬间,两种溶液就汇合而注浆。这种方法适用于凝胶时间是瞬间的情况。

(3)按注浆方法分类

1)钻杆注浆法。钻杆注浆施工法是把注浆用的钻杆(单管),由钻孔到所规定的深度后,把注浆材料通过钻杆注入地层中的一种方法。钻孔达到规定深度后的注浆起点,如图7-45所示。与其他注浆法比较,钻杆注浆法的优点是容易操作,施工费用较低。其缺点是浆液沿钻杆和钻孔的间隙容易往地表喷浆,浆液喷射方向受到限制,即为垂直单一的方向。

图7-45 钻杆注浆施工方法

2)单过滤管注浆法。单过滤管(花管)注浆法如图7-46所示。把过滤管先设置在钻好的地层中,并填以砂,管与地层间所产生的间隙(从地表到注浆位置)用填充物(粘性土或注浆材料等)封闭,不使浆液溢出地表。一般从上往下依次进注浆。每注完一段,用水将管内的砂冲洗出后,反复上述操作。这样逐段往下注浆的方法比钻杆注浆方法的可靠性高。单过滤管注浆的优点是:在较大的平面内可得到同样的注浆深度。注浆施工顺序是自上而下地进行,注浆效果可靠。化学浆液从多孔扩散,且水平喷射渗透易均匀。注浆管设置和注浆工件分开,注浆容易管理。化学浆喷出的开口面积比钻杆注浆的大,所以一般只采用较小的注浆压力很少出现急剧变化。其缺点是:注浆管加工及注浆的设置麻烦,造价高。注浆结束后,回收注浆管困难,且有时可能成为施工障碍。

图7-46 单过滤管注浆法施工顺序

3)双层管双栓塞注浆法。该法是沿着注浆管轴限定在一定范围内进行注浆的一种方法,即在注浆管中有两处设有两个栓塞,使注浆材料从栓塞中间向管外渗出,其施工顺序如图7-47所示。

钻孔:通常用优质泥浆进行护壁,很少用套护壁;

插入双层管:为使封填材料的厚度均匀,应设法使双层管位于钻孔的中心;

浇注封填材料:用封填材料转换孔内泥浆,浇注时应避免封填材料进入管内,并严防孔内泥浆混入封填材料中;

图7-47 双层管双栓塞注浆法施工顺序

灌浆:待封填材料具有一定强度后,在管内放入带双塞的灌浆管进行灌浆。

封填材料都采用以粘土为主、水泥为辅的低强度配方,为了提高封填材料的脆性,有时还掺入细砂或采用粉粒含量较高的粘性土。

4)双层管钻杆注浆法。双层管钻杆注浆法是将A、B两浆液分别送到钻杆的端头,浆液在端头所安装的喷枪里或从喷枪中喷出之后就混合而注入地基。双层管钻杆注浆法的注浆设备及其施工原理与钻杆法基本相同,不同的是双层管钻杆法的钻杆在注浆时为旋转注浆,同时在端头增加了喷枪。注浆顺序等也与钻杆注浆相同,但段长较短,注浆密实,注入的浆液集中,不会向其他部位扩散,所以原则上可采用定量注浆方式。

2.注浆施工的机械设备

目前常用的注浆施工机械及其性能见表7-24。注浆泵是采用双液等量泵,所以检查时要检查两液能否等量排出是非常重要的。搅拌和混合器根据不同的化学浆液和不同的厂家而有各自的型号。在城市的房屋建筑中,通常注浆深度在40m以内,而且是小孔钻孔,所以钻机使用立轴式回转油压钻机。

表7-24 注浆机械设备的种类和性能表

3.灌浆

(1)灌浆施工

1)定孔位、并进行复测。

2)钻机与注浆设备就位,且应就近安装,注浆管线应固定,不宜过长,一般为30~50mm,以防压力损失。

3)钻孔:①将钻杆对准所标孔位,开孔钻进至设计深度;②采用双层管双栓塞注浆施工时,钻孔过程中通常采用优质泥浆进行护壁,或用套管护壁;③为防止钻孔过程中大量泥砂涌出,钻孔应严格按照操作工艺进行。

4)压水试验:对于钻杆注浆,注浆前为检验土层的密实程度及孔之间的连通性,可用压力小于注浆压力的清水作压力试验。

5)插管、封填及提升套管:①对于单过滤管(花管)注浆施工,成孔后要先把过滤管设置在钻好的土层中,再向管内填砂。对于管与地层间所产生的间隙(从地表到注浆位置)用粘性土或注浆材料等封闭,以防注浆时浆液溢出地表。②对于双层管双栓塞注浆施工,成孔后要先插入套管,在套管中再插入外管,在套管与外管之间注入封填材料,然后将套管拔出。

6)安装注浆管:①在确定注浆管内无阻塞物后,即可进行注浆管安装。为减少拔管时的阻力,在注浆管上可上防水板。②注浆管安放好后,在注浆管管口加上闷盖,以防止杂物进入。用顶杆顶紧注浆管,缓慢地将套管拔出。

7)浆液配制:①按设计要求的水灰比用高速拌浆机拌和水泥浆液。水灰比可取0.6~2.0,常用水灰比为1.0。拌和浆液的水温不得超过30~50℃。②当注浆需要水玻璃时,要在浓水玻璃中加水稀释,边加水边搅拌,并用玻美计测试其浓度。施工中采用的水玻璃玻美度为30~45。③将配制好的化学浆液和水泥浆液各送入搅拌式储浆桶内备用。

8)注浆:①先启动注浆泵,通过注浆管路将浆液注入被加固的土体。②当采用单过滤管(花管)注浆法施工时,应从钻杆内灌入封闭泥浆,并在注浆孔上部先灌入封顶浆以封堵地面裂缝,防止冒浆、串浆,然后插入金属花管注浆。封闭泥浆7d的抗压强度应为0.3~0.5MPa。③单过滤管(花管)注浆法注浆时,一般从上往下依次进行注浆。每注完一段,用水浆管内的砂冲洗出,再进行该段注浆。反复上述操作,完成整个注浆段的注浆。④双层管双栓塞注浆法注浆时,将带有花管和止浆塞的注浆芯管先插入注浆管孔底,接上注浆管路后,根据每次注浆段的长度,进行第一段注浆。第一段注浆完成后,浆芯管后退,进行第二段注浆,如此下去,直至整个注浆段完成。⑤注浆用的浆液应经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始注浆,并应在注浆过程中不停地缓慢搅拌,搅拌时间应小于浆液初凝时间。浆液在泵送前应经过筛网过滤。注浆施工时,宜采用自动流量和压力记录表,并应及时对资料进行整理分析。⑥注浆过程中应尽可能控制流量和压力,防止浆液流失。⑦注浆顺序应按跳孔间隔方式进行,并应采用先外围后内部的注浆施工方法。⑧提管、回填。注浆完成后应立即拔管,若拔管不及时,浆液会把注浆管凝固住而造成拔管困难。拔管时宜使用拔管机。用塑料管注浆时,注浆芯管每次上拔高度应为300mm;花管注浆时,花管每次上拔高度宜为500mm。拔出管后,应及时刷洗注浆管,以便保持清洁、通畅。拔出管后在土中留下的孔洞,要用水泥砂浆或土料填塞。

9)夏季施工时,在注浆体静止时,不得将盛浆桶和注浆管路暴露于阳光下,以防浆液凝固。冬季施工时,对注浆管路、注浆泵和储浆桶等应采取保温措施,以防浆液冻结。

(2)施工中应注意的问题

1)注浆孔的钻孔孔径一般为70~110mm,垂直偏差应小于1%。注浆孔有设计角度时,倾角偏差不得大于20″。

2)注浆压力一般与加固深度的覆盖压力、建筑物的荷载、浆液粘度、灌注速度和灌浆量等因素有关。注浆过程中压力是变化的,初始压力小,最终压力高,在一般情况下每深1m压力增加20~50kPa。

3)若进行第二次注浆,化学浆液的粘度应较小,不宜采用自行密封式密封圈装置,宜采用两端用水加压的膨胀密封型注浆芯管。

4)灌浆结束后要及时拔管,否则浆液会把管子凝住而增加拔管难度。用塑料阀管注浆时,注浆芯管每次上拔高度应为330mm,花管注浆时,花管每次上拔或下钻高度宜为500mm。拔出管后在土中留下的孔洞,应用水泥砂浆或土料填塞。

5)灌浆的流量一般为7~10L/min。对充填型灌浆,流量可适当加快,但也不宜大于20L/min。

6)在满足强度要求的前提下,可用磨细粉煤灰或粗灰部分替代水泥,掺入量应通过试验确定。一般掺入量约为水泥重量的20%~50%。

7)为了改善浆液性能,可在水泥浆液拌制时加入一些外掺剂,如加速浆体凝固的水玻璃,一般掺加量为0.5%~3%;提高浆液扩散能力和可泵性的表面活性剂(或减水剂),用三乙醇胺等,其掺入量为水泥用量的0.3%~0.5%;提高浆液的均匀性和稳定性,防止固体颗粒离析和沉淀而掺加的膨润土,其掺入量不宜大于水泥用量的5%。

8)冒浆处理。土层的上部压力小,下部压力大,浆液就有向上抬高的趋势。灌注深度大,上抬不明显,而灌注深度浅,浆液上抬较多,甚至会溢到地面上来,此时可采用间歇灌注法,即让一定数量的浆液灌注入上层孔隙大的土中,暂停灌注,让浆液凝固,几次反复,就可把上抬的通道堵死,也可加快浆液的凝固时间,使浆液出注浆管就凝固。工作实践证明,需加固的土层之上应有不少于1m厚的土层,否则,应采取措施防止浆液上冒。

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第1个回答  2020-12-23

[建筑]建筑施工工艺动画、实景演示(零基础学习)-23套筒灌浆施工 适合无现场经验者

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