水工建筑物化学灌浆施工方案

一、灌浆的分类灌浆技术可以根据不同的标准进行分类。按照作用来分，灌浆可分为帷幕灌浆、固结灌浆、接缝灌浆、回填灌浆、接触灌浆以及裂缝灌浆。其中，固结灌浆旨在改善岩基的力学性能，提升地基的整体性、均匀性和承载能力。帷幕灌浆则是在坝基上游部位形成一道防渗帷幕，旨在控制库水通过基岩的渗漏，减小坝基的渗流量，并防止坝基受浸蚀作用而产生集中渗流、冲刷等现象。接触灌浆则主要着眼于加强坝体混凝土与岸坡和地基的结合能力，以提高坝体的抗稳定性，并增进岩基的固结强度和防渗性能。此外，接缝灌浆专注于保证坝体的整体性。灌浆技术也可以根据所使用的材料进行分类。常见的灌浆材料包括水泥、粘土、沥青以及化学溶液等。其中，粘土灌浆具有就地取材、成本低廉的特点，适用于土坝坝体裂缝的处理以及砂砾石地基的防渗。沥青灌浆则适用于半岩性粘土及胶结较差的砂岩等场合，特别是对于集中渗漏裂缝和渗流速度大的问题，其他灌浆方法难以解决时，沥青灌浆便能发挥其独特作用。此外，1、化学灌浆采用高分子化灌材料，具有优异的防渗性能和耐久性。2、特点：流动性良好，可灌性高，且其聚合时间（即胶凝、固结硬化时间）易于控制。此外，该灌浆材料还展现出卓越的抗渗和抗浸蚀性能，稳定性及耐久性也相当出色。然而，需要注意的是，其成本相对较高。3、化灌方法：主要包括单液法和双液法。单液法是指浆液中的各组成材料在泵送前已预先混合；而双液法则是在孔口附近的混合器中将两种浆液混合后，再送至孔段内进行灌浆。4、化学灌浆材料品种：主要分为防渗堵漏和固结补强两大类。二、另一种重要的灌浆技术——水泥灌浆。1、材料组成：水泥灌浆以水泥为主要成分，辅以水及惰性或活性材料进行配制。2、对水泥的要求：所选用的水泥应具备颗粒细腻、稳定性好、胶结性强以及高结石强度和耐久性等特点。3、综合优势：水泥灌浆在经济性、质量、技术及设备方面均展现出显著优势。最后，我们还将介绍砂卵石地基灌浆的相关知识。

砂卵石地基，由于其独特的颗粒组成和透水性，在灌浆过程中需要深入了解和掌握其可灌程度、适用的灌浆材料以及有效的灌浆方法。接下来，我们将详细介绍砂卵石地基的灌浆施工方法。首先，除了打管法外，砂砾石地基通常采用铅直向钻孔技术，该技术又可分为冲击钻进和回转钻进两种方式。在灌浆时，根据不同的需求和条件，可以选择打管灌浆、套管灌浆、循环灌浆以及埋花管灌浆等多种方法。这些方法各有特点，需要在具体施工中灵活运用。打管灌浆，即先钻孔，然后自上而下分段拔管并同时进行灌浆。套管灌浆则相反，它是在钻孔后，自下而上分段拔管并灌浆。循环灌浆则是自上而下分段钻孔并灌浆，同时利用循环系统将浆液在孔内循环使用。而埋花管灌浆则涉及钻孔护壁、清孔下管以及开环灌浆等多个步骤。通过这些详细的介绍，我们可以更好地理解和掌握砂卵石地基的灌浆施工方法。三、岩基灌浆在砂卵石地基的灌浆施工过程中，我们进一步探讨了各种灌浆方法。接下来，我们将转向岩基灌浆的探讨。岩基灌浆，作为灌浆工程中的重要一环，其施工方法和注意事项将直接影响整个工程的质量和效果。因此，我们需要深入了解和掌握岩基灌浆的相关知识和技术。施工程序主要包括钻孔、冲洗、压水试验和灌浆施工四个环节。1、钻孔在岩基灌浆中，钻孔是首要步骤。钻孔的方法有两种：回转式和冲击式。回转式钻进速度快，不受孔深孔向和岩石硬度的限制，还能钻取岩心，非常适合岩基灌浆的施工需求。而冲击式虽然构造简单，但受孔深孔向和岩石硬度的限制较多。钻孔的质量至关重要，它直接影响到灌浆的效果。因此，必须确保孔向和孔深都符合设计要求，同时力求钻孔孔径上下均一，孔壁平顺，以减少岩粉和细屑的产生。此外，灌浆孔的类型也是需要考虑的因素。根据不同的灌浆需求，可以选择铅垂孔或斜孔进行灌浆。在施工顺序上，应遵循逐步加密的方法，以确保灌浆的均匀性和密实度。2、冲洗冲洗的目的是将残留在孔底和粘在孔壁的岩粉铁末冲出孔外，同时将岩层裂隙和孔洞中的充填物冲洗干净。这可以通过高压水冲洗、高压脉冲冲洗、扬水冲洗或群孔冲洗等方法来实现。3、压水试验压水试验是确定岩层渗透性能的重要环节。通过压水试验，可以获取单位吸水量W等关键数据，为后续的灌浆施工提供科学依据。4、灌浆施工在灌浆施工中，应遵循先固结后帷幕的原则进行钻孔灌浆次序的安排。这样可以提高浆液结石的密实度，并通过后序孔的单位吸水量和单位吸浆量的分析来推断先灌序孔的灌浆质量，从而为调整灌浆钻孔数量提供依据。（1）灌浆方法纯压式灌浆：将浆液一次性压入钻孔，使其扩散至岩层缝隙。循环式灌浆：浆液被压入钻孔后，部分进入岩层缝隙，另一部分通过回浆管返回拌浆筒，形成循环。（2）灌浆顺序全孔一次灌浆：适用于孔深小于10米且地质条件良好的情况。分段灌浆法：包括自下而上和自上而下两种方式，根据实际情况选择。综合灌浆法：上部采用自上而下，下部采用自下而上的方法。（3）灌浆压力的控制确定原则：在确保不破坏基岩和坝体的前提下，尽可能采用较高压力。控制方法：采用一次升压法或分段升压法进行控制。（4）浆体稠度的控制控制原则：从稀到浓逐级变换，以保证灌浆效果。控制方法：通过限量法和限率法进行控制。5、灌浆的结束条件及回填封孔控制指标：包括残余吸浆量和闭浆时间，国内一般以W≤0.4升/分，闭浆时间为30~60分钟为标准。回填封孔：灌浆完成后，需清理灌浆孔并使用回填材料如浓水泥浆或水泥砂浆进行密实封孔。6、灌浆质量检查主要检查浆液在岩层中的充填情况和岩石的胶结程度，以确保灌浆质量符合要求。（1）查阅原始记录：首先，需要对灌浆过程中的原始记录进行仔细检查，以确保数据的准确性和完整性。（2）钻设检查孔：为了进一步验证灌浆效果，需要在预定位置钻设检查孔，并进行压水试验，观察单位吸水量的变化情况。通过以上两个步骤，可以对灌浆质量进行全面的检查和评估。四、化学灌浆（一）灌浆材料1、颗粒性灌浆材料（1）水泥浆材料。通常采用425号硅酸盐水泥与水进行拌和，水灰比可根据现场实际情况进行灵活调整。（2）水泥水玻璃浆材。这种浆材是由水玻璃溶液与水泥浆混合，并加入特定外加剂制成，既保留了水泥的特性，又兼具了化学浆材的优点。2、化学灌浆材料（1）环氧树脂类材料。环氧树脂以其高强度、高粘结力、小收缩性、良好的化学稳定性以及室温固化能力等特点，在灌浆领域得到广泛应用。（2）聚氨酯浆材。聚氨酯化学灌浆材料属于高分子聚合物，通过多异氰酸与多羟基化合物的反应生成，具有优异的物理性能和化学稳定性。（3）丙烯酰胺类浆材。这种材料粘度低、可灌性好，且胶凝时间可根据需要灵活调整，同时具有抗酸碱、抗细菌侵蚀以及易于制备等特点，是一种高效的快速堵漏止水材料。（二）灌浆工艺1、灌浆工艺类别灌浆工艺主要包括双液灌浆和单液灌浆两种类型，如图2和图3所示。

2、灌浆施工步骤（1）现场调查与方案确定：在灌浆前，必须对现场进行详尽的调查，了解混凝土结构的施工质量，深入分析渗漏水的原因，并详细记录裂缝的位置、尺寸及贯穿情况。同时，还需掌握雨季和旱季的漏水变化情况，测量漏水的流量和流速等关键数据。基于这些信息，可以制定出合理的修补方案，并做好相应的准备工作。（2）灌浆孔的设计与布控：灌浆孔的布控是灌浆施工的关键环节，它包括骑缝和斜孔两种方式。在实际操作中，可以根据现场情况和需求来选择合适的布控方式，必要时也可以同时采用两种方式，以确保灌浆施工的顺利进行。

（3）当面临水压较大、涌水量较多的情况时，应采用集中引水的方式，以确保埋设灌浆嘴及封缝工作的顺利进行。在灌浆孔的设计方面，其位置应精心选择，确保孔底能与漏水裂缝孔隙相交，并位于漏水量最大的位置。注浆孔眼的位置和数量，则应根据不同的漏水情况来合理布置。布孔的原则包括：以导出全部漏水为目标、在集中漏水处布孔、根据裂缝大小和水流量确定孔距、以及在裂缝上方增设排气孔等。（4）灌浆孔的打孔方法可根据施工条件选择手工或机械方式，而孔眼大小则需根据灌浆嘴或灌浆钢管的大小来确定，通常钻孔孔径需比灌浆嘴或灌浆管大1mm~2mm。完成打孔后，需进行封缝和固结灌浆嘴（或固定灌浆钢管）的工作，以防止浆液外漏并提高灌浆压力。封缝材料可根据干湿度选用快速堵漏材料、PVC胶泥或水泥环氧胶泥等。（5）封缝后，需经过数天的养护，待材料达到一定强度后进行压水或压气检查。此步骤旨在检查灌浆设备和管路的运转情况、封缝和固结浆嘴的强度，以及疏通裂缝。在压水过程中，可采用颜色水来观察裂缝的漏水情况和贯通情况，并记录各嘴的漏水情况。若发现漏水，则需重新进行封补。接下来是配制浆液的工作。根据试水前测定的灌浆孔漏水量和试水时测定的灌入量，同时考虑到灌浆过程中的浆液损失，来估算所需的浆液用量。每次配制的浆液量不宜过多，应做到随配随用。（6）灌浆：这是整个灌浆过程中的核心环节，必须在所有准备工作就绪后才能进行。灌浆前需进行严密的组织分工，明确岗位职责，并确保有经验丰富的专职人员操作。具体操作流程如下：a.灌浆前需对灌浆系统进行全面细致的检查，确保灌浆机运行正常且管路畅通无阻。b.针对不同类型的裂缝，如垂直裂缝，通常自下而上进行灌浆；水平裂缝则由一端逐渐向另一端或从两头向中间推进。对于集中漏水的情况，应优先对漏水量大的孔洞进行灌浆处理。c.将灌浆系统和灌浆嘴牢固连接，并打开排水阀门，使水从排水口流出。d.启动压力泵并开放灌浆系统的全部阀门，待浆液从排水口流出后，关闭排水口并继续加压进行正常灌浆。（7）结束灌浆的标准：当吸浆量与预先估计的浆液用量相近，且吸浆量逐渐减小至01L/min以下，同时压力保持稳定时，可继续灌浆3至5分钟即可结束。此时应立即打开泄浆阀门，将管路和混合器中的浆液放出，并拆卸管路准备清洗。（8）封孔：经过检查确认各孔无渗水现象后，使用水泥砂浆等材料将孔口补平并抹光。3、灌浆参数（1）灌浆压力：这是确保浆液有效扩散、充填和压实的关键因素。浆液在混凝土裂缝中的扩散过程需要克服流动阻力，而该阻力与多种因素相关，如静水压力、混凝土裂缝的特性、浆液粘度等。（2）凝结时间：选择适当的凝结时间对灌浆效果至关重要。它不仅影响堵水效果，还直接关系到经济