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水玻璃双液注浆技术在引水工程中的应用
发布时间:2014-08-09
 为确保砼衬砌漏水影响段施工质量,在该段砼施工过程中采用裂隙表面封堵、预埋管路等措施对D333+830处涌水进行了集中引排,砼施工时在底板留有φ400的孔洞用于施工排水。
     1、双液注浆堵漏止水前预处理


     (1)对于砼漏水影响段,应先进行单液加强注浆,即在该段先进行回填固结加强注浆,并在出水点左右沿纵向间隔80cm各钻设一排注浆孔,并安设孔口连接管及阀门。因出水点孔口过大,在进行封堵前应准备好所需材料,采用快速堵漏剂进行封堵,并在封堵口预埋连接管和阀门,安设孔口压力表和流量计。
     (2)对于光洞漏水影响段,应先沿裂隙发育方向钻孔,钻孔应尽量多穿透节理裂隙结构面,孔深2.5m,环向间距1.5m,注浆前应对裂隙和节理进行表面封堵,并安设引排管。
     (3)对于喷锚漏水影响段,应针对渗漏情况设置截水环,截水环孔采用梅花型布置,孔深2.5m,环向间距1.5m,排距2.5m,注浆前针对渗漏情况布设引排管。
      2、双液注浆堵漏止水处理
     (1)注浆原则
      针对漏水影响段的渗漏水情况,并结合节理裂隙发育情况,合理选择浆液配比,以确保灌入浆液有效的扩散半径,扩散半径控制在3m以内,混合浆液初凝时间控制在2min以内。注浆孔位布置应遵循“分段,分批,逐步加密”的原则,针对不同的渗漏情况布设中深、浅孔,中深孔排水降压,浅孔注浆注浆时应遵循“先外后内、先稀后浓”的原则,即施工先从影响区边缘向中心逐段逼近,灌注浆液浓度应由稀逐渐变浓。
     (2)注浆材料及配比参数
     ① 注浆材料
     选择水泥-水玻璃双液。
     水泥:选用32.5R的普通硅酸盐水泥;
     水玻璃:选用浓度Be′=30~40,模数M=2.8~3.1的水玻璃原液。
     ② 配比参数
     为控制水泥-水玻璃浆液胶凝时间及浆液扩散半径,取得良好的注浆封堵效果,经试验室配比试验表明,水泥-水玻璃浆液胶凝时间可在几秒至几十分钟内准确控制,其胶凝时间与水泥品种、水泥浆水灰比、水玻璃溶液浓度、水玻璃溶液与水泥浆的体积比等因素有关,如图2和表1所示。
表1  水泥-水玻璃浆液不同条件下的胶凝时间(M=3.0)
水玻璃浓度 Be′=30 Be′=35 Be′=40 W:C(重量比) 





 :


璃 1:0.5
1:1.0 27″
50″ 29″
56″ 34″
1′07″ 0.6:1 
1:0.5
1:1.0 31″
56″ 37″
1′12″ 42″
1′32″ 0.8:1 
1:0.5
1:1.0 40″
1′12″ 47″
1′26″ 52″
1′52″ 1:1 

      在同一条件下,水泥中硅酸三钙越多、水泥浆水灰比越低、水玻璃溶液浓度越低、水玻璃溶液与水泥浆的比例越小,浆液胶凝时间越短。
      根据现场试验数据统计结果显示,在保证浆液可灌性和有效扩散距离前提下,应根据渗漏水情况、节理裂隙发育情况合理选用浆液配比,并同时在实际施工中根据吸浆量和注浆压力适时做以调整。
     (3)注浆工艺
     ① 作业方式:注浆方式采用全孔一次性压入或间歇式压入进行,因工地现场无双液注浆机,故在注浆工作面布置两台同型号单液注浆机。
     ② 注浆压力:采用“分级升压法”进行注浆压力控制,开始注浆时,不宜将压力升至过高,而应由低到高逐渐提高,注浆压力一般控制出水点压力的2~3倍范围内。
     (4)安全技术措施
     ① 注浆应及时测定出水压力,以便确定注浆压力。
     ② 注浆注浆设备应设在工作面,以便取得良好的注浆效果。
     ③ 在注浆过程中应随时观察出水点及周边节理裂隙的渗漏水情况,如出现串浆、漏浆等现象,应采取表面封堵、间歇注浆、加浓浆液等技术措施及时进行处理。
     ④ 注浆时若采用间歇注浆方式,间歇时间应视浆液的胶凝时间而定,稍短于浆液胶凝时间。
     ⑤ 注浆前向注浆孔内压入高锰酸钾颜色水做压水试验,观察并记录注浆孔附近的串(冒)浆点,并用棉絮进行及时封堵。
     (5)效果评价
     水泥-水玻璃双液注浆结束后,通过现场观测,砼衬砌影响段预留孔洞全部封闭,砼表面无明显渗漏现象;光洞影响段,渗漏现象已明显得到控制;锚喷影响段,砼表面已无明显渗漏现象。堵漏结果表明,采用水泥-水玻璃双液注浆堵漏止水方案堵水率达到90%以上,实现了封闭裂隙,减少漏水通道,控制渗流量,确保隧洞稳定预期目的,封堵效果能满足隧洞运行安全要求,已达到设计和规范要求。
四、结束语
      水泥-水玻璃双液注浆技术因其价格低廉、可操作性强、良好的堵漏补强效果,正日益得到广泛应用。其在本工程上的成功应用充分证明了其良好的堵漏适用性,其良好堵漏效果可供其它工程借鉴参考。


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