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石油工程纤维,直径10-20微米,长度6~12mm(可调),抗温大于160℃。这种细的形状和材料类型使之具有良好的柔韧性,是理想的与泥浆和水泥浆混合的材料。当地层由于孔隙度、裂缝等在压差的作用下发生漏失时,该纤维能均匀分散在泥浆中并容易进入地层,在孔隙道和裂缝中聚集相互缠绕形成致密空间立体网状架构,阻止泥浆的漏失,在地层近井地带形成承压层。这种特殊纤维与常规纤维的不同是:在泥浆和水泥浆中能够均匀分散。该纤维适用于孔隙性和裂缝性漏层的泥浆堵漏。
1.2用法与用量
根据该石油工程纤维的性能及特点,在现场应用中必须遵循以下步骤:
(1)石油工程纤维泥浆堵漏:对于裂缝性漏层,配制量一般为30~40m3,浓度一般为0.6~1.0%(W/V),长度10~12mm,然后根据本井漏失程度加入8-10%的架桥粒子。充分搅拌均匀;对于高渗透性地层,配制量一般为20~30m3,浓度一般为0.6~1.0%(W/V),长度8~10mm。
(2)石油工程纤维水泥浆堵漏对于的孔隙性地层堵漏、裂缝性地层的堵漏,建议水泥浆+0.6%(W/V)纤维(8-10mm)进行封堵;在易漏失地层选择纤维水泥浆固井,纤维在水泥浆中加量0.3-0.5%(W/V)。
2石油工程纤维承压堵漏技术应用实例
以塔里木油田哈拉哈塘区块碳酸盐岩地层某井承压堵漏为例对石油工程纤维承压堵漏技术进行介绍:
2.1前期基本情况
测井结果显示6605m以下出纯水,计划注水泥塞封堵水层。下注灰管柱至井深6647m遇阻,加压30KN未通过。当天19:00开泵冲划至井深6652m-19:30循环,泵压6MPa,排量8l/s,出口未返,漏失1.17g/cm3泥浆21m3漏失速度为0.5-1m3/h,当天20:00起钻至井深6450m-8:00关井观察,堵漏准备(环空液面179m)。
2.2施工目的
酸化井段:6591.25-6668米,酸化挤入地层总液量:352m3,该段地层具有一定的孔隙和裂缝,根据经验法确定主要封堵井段:6512.61—井底。
2.3堵漏浆配方
2.3.1配方与试验情况优质基浆(40m3)+1%石油工程纤维+6%核桃壳(粗)+6%核桃壳(中粗)+2%核桃壳(细)+3%封堵剂SHD-2+3%封堵剂BYD-2+2%封堵剂SQD-98(中粗)+1%锯末+2%剂总浓度:24%
2.3.2配制程序
(1)准备40方泥浆,性能与井浆一致;
(2)控制坂含50-60mg/l,循环后粘度达到70秒。要保证基浆有良好的抗温性及流动性。
(3)按一定的顺序加入以下堵漏材料:石油工程纤维,SHD-2,BYD-2,粗核桃壳,中粗核桃壳,细核桃壳,SQD-98(中),锯末,剂。
(4)在加堵漏材料过程时应在堵漏材料加入口放置滤网(防止加入过快或搅拌不均匀造成块状,吸入泥浆泵堵塞管线),用气管线边吹泥浆边缓慢加入,让堵漏材料与泥浆充分搅拌均匀。
2.4施工准备
2.4.1现场准备气管线6分两根(如果没有气源设备就组织一个,用来配置堵漏浆)、现场优质钻井液40方。
2.4.2井筒准备下31/2”铣齿接头+31/2”钻具至6310米,为防止钻井堵塞,不下钻铤及加重钻杆)。
2.4.3地面准备检查钻杆过滤器,泥浆泵过滤器,钻杆单向阀,泥浆罐上水管过滤器,并卸掉;清掏上水管线;检查环形、闸板防喷器、节流管汇。准备泥浆泵与堵漏浆罐连接至正循环管线。地面施工高压管线试压。检查地面提升系统、机泵等设备,保证施工作业连续,地面准备好替换泥浆80方;为防止施工时被堵,将注堵漏浆的泵的凡尔胶皮拆除。将安全阀调制25-30MPa。
2.5施工方案
(1)下钻至管鞋以上200米,下钻过程保证水眼畅通干净;泵注施工之前测液面(如果下钻过程中不漏,下钻到底循环漏后在起钻至管鞋以上200米)。
(2)开泵注入3方泥浆,倒罐将配置好的堵漏浆先小排量5-8L/S注入,边注边观察压力变化(如果压力过高停泵检查)及堵漏浆液面变化情况(如果液面不降抓紧时间检修),连续打入井内40方,替泥浆至堵漏浆出钻具时,约24方,关封井器,进行挤堵,控制套压不超过15MPa:
1)堵漏浆一到漏层或进入地层很少就起压降低排量进行挤堵(控制立、套压在安全范围内,如果套压到15MPa停泵观察,立套压相近并稳定30分钟,缓慢泄压开井循环)。
2)堵漏浆到井底进入地层后缓慢起压,套压在15MPa,并能将压力稳定30分钟不降,说明堵漏成功,缓慢泄压后先快速活动钻具,确保井下安全再缓慢开泵循环。
3)堵漏浆全部挤入漏层后不起压(不允许堵漏浆挤出管鞋),说明堵漏失败,起钻1000米侯堵12小时,观察液面变化,侯堵结束后,看看是否能将井筒灌满(计算理论与实际是否相符)。
(3)泄压开井后要以最快速度先活动钻具,后缓慢开泵循环,一次将堵漏浆循环出地面后在进行下步作业。
2.6施工主要事项
(1)要保证施工的连续性,堵漏浆不能在钻具水眼里静止时间太长。
(2)施工过程中防止误操作,注意高压。
(3)注意井下安全,做好防卡、井控安全工作及施工安全工作。
(4)果壳浓度高、粒径大,在施工过程中一定要做好放卡放堵水眼工作。
(5)如果泵不上水,组织人员抓紧时间检修(提前把检修工具准备好,人员安排到位)。
(6)施工过程中注意高压危险,远离高压区,并且相互提醒。
(7)施工过程中确保计量准确(施工之前检查好各罐碟阀,防止串罐),出口安排专人坐岗,做好正反计量的准备。
(8)施工过程中确保各岗位人员到位,组织严谨、通讯畅通、连续施工、确保安全。
(9)纤维堵漏液封堵裂缝能力强,有可能堵塞水眼,堵塞泥浆泵,应尽量保证排量均匀,缩短检修泵时间提高检修效率,要保证施工的连续性,堵漏浆不能在钻具水眼里静止时间太长,尽量缩短施工时间。
2.7施工预案
(1)泥浆泵不上水主要原因:一、凡尔卡;二、泵上水效率不好造成泵上水管及排水口果壳堆积;三、上水管线沉淀太多(提前检查清掏)。
(2)钻具水眼主要原因:堵漏浆配置搅拌不均匀;泵不上水堵漏浆长时间在钻具水眼里静止;钻具内径变化大。
(3)如果堵漏浆进入钻具多,泵长时间不上水可以考虑直接挤替泥浆。
(4)如果钻具水眼被堵,先别把压力打太高,先观察压力是否下降,如不降,快速泄压,反复打压泄压几次,每次打压比上次高2-3MPa(压力应控制在安全范围内),如果失败,可以活动钻具及快速转动转盘,然后在打压憋挤;上述方法不行就起钻。
(5)发现溢流按井控应急预案执行。
2.8施工结果
施工结束后立压16.5MPa,套压17.5MPa,稳压40分钟后泄压开井循环。循环排量8L/s~10L/s,井口返出正常。堵漏成功。
从2007引进这项技术后,2008年在不停车情况下成功消除58个漏点,漏点部位有管道、阀门、法兰、三通、焊缝、弯头等。介质有蒸汽、甲醇、水等。温度从-5OC到500OC,压力从0.1MPa到8.0MPa.由于成功的堵漏和快速的消除漏点,确保了生产设备安全、稳定、长周期的运行。
一、漏点故障分析
通过多方考察论证,管道、阀门、法兰、三通、焊缝、弯头等漏点的产生主要原因有以下几个方面:
1、 管道材质选材不好,由于管道内介质冲刷,使管壁厚薄不均容易产后泄漏。
2、 多数阀门是由于制造质量问题,存在砂眼,运行一段时间后产生泄漏。
3、 多数法兰泄漏是由于法兰垫子用的是石棉垫子,天长日久石棉垫子被介质侵泡变软,容易产生泄漏。
4、 三通、焊缝、弯头等多数是由于焊接质量问题。焊缝产生虚焊、砂眼等。
二、消除的方法:
1、 材质的选择要加强管理,要有专业人士参与管道 的选材设计,在管道介质弯管易冲刷处,增加管道防磨保护装置。加强巡检,发现问题,及时处理,使问题消除在萌芽中。
2、 严把进货质量关,加强设备管理,阀门进厂必需有专人进行检验,必需做好打压试验。必需购买国家有资志生产单位,多数阀门是由于制造质量问题,存在砂眼,运行一段时间后产生泄漏
3、 所有垫子都换成不锈钢石墨金属缠绕垫子,从而解决了95%以上的法兰漏点问题
4、 提高焊接质量。焊接处容易产生虚焊、砂眼,获得焊接证焊工进行焊接。焊缝要探伤处理。每个焊缝要编上号,做到对号入座,有问题可直接找到责任人,加强焊工的责任心。大大减少焊缝的泄漏问题。
5、 发现问题及时处理,使问题消灭在萌萌芽中。
三、下面介绍几种在生产中消除漏点的具体实例尽供参考
1、75吨锅炉蒸汽管道焊缝有砂眼,450℃高温蒸汽冲出管道,影响生产,危及人身安全,带压无法焊补,生产运行的锅炉又不能停车,漏点还必须处理,怎么办?根据现场实际情况,研究出下面一套解决方案。管道泄漏如图A所示。作如下处理。
(1)、因为漏点较小,可以先准备好一件M20的螺母、一件配套的M20螺栓、一盘四氟带、电焊工具,工作人员穿好隔热服。
(2)、把M20的螺母焊在漏点处(螺母包容漏点),使泄漏的蒸汽通过螺母内孔冲出去。如图B所示。
(3)、用四氟带把M20螺栓带丝的一端缠好,对准M20的螺母拧紧即可(穿好隔热服,以防烫伤)。如图C所示
2、锅炉高压给水泵出口管道由于长时间的冲刷使焊口产生泄漏,在管道温度高达105℃,压力8.0MPa的情况下,如果按正常焊接工艺消除漏点,在这高温、高压的情况下,必须停车处理,这样给生产造成一定的影响.怎么办?领导要求在既不能停车也不能影响生产的情况下消除漏点,我就根据所学的理论基础知识,结合现场的工艺设备实际情况,研究出了问题解决的方案。泄漏情况如图D所示。如何解决哪?下面分三个步骤进行。
(1)、先准备好DN100、PN100法兰一片、DN100、PN100阀门一件和200毫米长DN100、PN100钢管一根,垫子和螺丝等。钳工工具及电气焊运到现场。工作人员穿戴劳保用品和好隔热服。
(2)、把准备好的法兰和短管焊接好,然后套上漏点处(管子包容漏点),让液体顺着管子内冲出去,焊接好短管。如图E所示。
(3)、首先把阀门打开,连接法兰阀门时让液体从阀门通道处流出,连接好法兰阀门,装好垫片,然后把阀门关紧即可。这样漏点就消除了。如图F所示。
②粘度很低,有些浆材粘度甚至接近水;
③固化或胶凝时间可人为控制;
④可用泵灌入裂缝,充填裂隙,堵截渗漏水,具有原位修复止水结构或单独构建防渗帷幕之功能,特别适用于地下隐蔽工程;
⑤固化或胶凝时体积收缩很小;
⑥固化物或胶凝体本身不渗水;
⑦固化物或胶凝体耐久性良好.上述特点和功能是我们通常熟习的防水建筑材料所不具备也无法替代的,正因如此,化学灌浆材料在防水工程上具有特殊的重要性,并以此成为防水建筑材料中不可或缺的重要成员
2.常用化灌浆材的分类
目前国内常用的化学灌浆材料按其性能与用途大致分为两大类,六大品种系列,上百种品牌.第一类是防渗止水型,这包括水玻璃、丙烯酸盐、聚氨酯和木质素浆材四大品种系列.第二类是补强加固型,这包括环氧树脂与甲基丙烯酸甲酯浆材两大品种系列.其中水玻璃浆材又可分碱性与酸性两大品种,聚氨酯浆材又可分油溶性、水溶性与弹性三大品种,环氧树脂浆材又可分为非活性稀释剂、活性稀释剂及呋喃树脂三大品种.必须指出,在第一类型中的水玻璃浆材也能用于补强加固工程,只是强度较低;在第二类型中的环氧树脂浆材也能用于防渗止水工程,只是单价偏高.现将国内用量较大的环氧树脂和聚氨酯浆材品牌及研发单位列于下表1和表2.
表1.国内常用环氧浆材品牌及研发单位
浆材品牌SK-1JXHK中化-798CW
研发单位中国水科院天津基础公司杭州华东院科研所广州中科院化学所长江科学院
表2.国内常用聚氨酯浆材品牌及研发单位
浆材品牌
PMLWHWTZS发单位天津大学华东院科研所华东院科研所上海隧道公司
3.主要用途及应用部门
由于化灌浆材具有前述七大特性,故化学灌浆浆材和技术特别适用于工程建设中的堵漏止水、帷幕防渗、基础加固和裂缝修补四个方面.从现在来看,化学灌浆的应用领域主要在水电、建筑、采矿和交通四个行业,具体应用领域大体如下
①大坝、水库、涵闸等基础防渗帷幕和基础加固;
②大堤、渠道、渡槽等的防渗堵漏及加固;
③核电站等的封闭止水防渗[1]和基础加固;
④地下建筑物(如地铁、人防、隧道等)的防渗、堵漏止水、基础加固和裂缝的补强加固;
⑤矿山、工厂有毒废渣、废水和城市垃圾场等截渗工程的防渗帷幕;
⑥矿井建设中的涌水堵漏、流沙治理及对软弱地层加固、稳定的预灌浆;
⑦石油钻井开采中的堵漏止水、钻孔护壁加固和驱油;
⑧桥基加固及桥体裂缝补强;
⑨机场跑道和停机坪、公路和铁路特殊路段的软弱地层加固、防渗和混凝土裂缝补强加固;
⑩江河海港港工建筑物(如码头、船闸、防波堤等)的基础防渗和加固
4.国内化灌浆材应用概况
化学灌浆材料在防水材料中虽属小品种,但随我国基础建设的发展应用量在逐年增加,年用量己远超万吨,现仅根据2004年沿海八城市12个企业或公司粗略统计的用量就有6635T,见表3.同时,在各部门中化学灌浆材料的应用也因工程要求不同而有所不同,有所选
表3.沿海八城市12家企业或公司2004年用浆量粗略统计
浆材种类水玻璃聚氨酯环氧丙烯酸盐
用量(T)/年4000220042015
择差别.如地下建筑业及地铁建筑防水多选用聚氨酯浆材;采矿部门止水和交通部门修复路基多选用廉价的水玻璃浆材;水电部门修筑大坝多选用丙烯酸盐做防渗帷幕和选用环氧浆材加固坝基;文物保护部门则选用甲基丙烯酸甲酯浆材来修复文物建筑等.化学灌浆材料在大型工程中应用量是很大的.葛洲坝电站一期工程护坦止水系统渗漏事故的修复,一次用弹性聚氨酯浆材20余吨;上海地铁4号线塌方冒水事故仅止水一项用聚氨酯浆材就达102吨;三峡工程近几年防渗堵漏和地基加固应用各种化学灌浆材料570多吨,见表4;广东一家化灌企业
表4.三峡工程化灌浆材应用概况
浆材名称CW环氧LW+HW聚氨酯丙烯酸盐
主要用途地基加固止水堵漏防渗帷幕
浆材用量(T)32018070
去年仅在桂、粤、湘公路修复工程的路基加固防渗中就用了水玻璃浆材2000吨以上,由此可见一斑
5.国内化灌浆材研究概况
我国化学灌浆事业是解放后开创的,经50余年发展,成绩斐然[2].这与一些产业部门和部份大专院校培养了一批从事化学灌浆技术的研究队伍密切相关.随着我国基础建设的发展,防水化灌浆材应用量逐年上升,浆材开发与应用的研究也在逐步增多.以近五年为例,在科技期刊杂志库捡索中化学灌浆的研究论文约有323篇,其中浆材研究与应用占240篇,见表5.由
表5.近五年国内化灌浆材研究与应用捡索概况
浆材环氧聚氨酯水玻璃丙烯酸盐丙凝甲凝木质素篇数1127327111052
%46.730.411.24.64.22.10.8
表5可见,从研究论文数量排序讲,前三位是环氧树脂浆材、聚氨酯浆材和水玻璃浆材,而
实际应用中则正相反,水玻璃浆材多于聚氨酯浆材,而聚氨酯浆材又多于环氧树脂浆材.从研究与应用所获成果水平来看也较高,世人瞩目的三峡工程化学灌浆的成果就是例子.该工程在
①应用国内研制的无毒丙烯酸盐浆材,替代有毒并有致癌可疑的丙凝浆材,首次建造大坝化学防渗帷幕[3];
②选用CW环氧浆材和水泥—化学复合灌浆技术,加固软弱泥化断层破碎带;和
③采用包括化学浆材在内的五层防渗止水措施,处理好泄水闸迎水面多条混凝土活缝上[4]都达到了国际先进水平.这其中三峡工程的高水头混凝土活缝处理,一直是中外媒体关注的焦点
6.化灌浆材与环境保护
化学材料中常含少量有毒害的化合物,用于防水的化学灌浆材料也不例外,因此研究与应用化灌浆材的人员一定要提高环保意识,做好防止污染的工作.积多年从事研究与应用防水化灌浆材工作的经验,特提出如下选择与应用化灌浆材,防止污染的四条原则[5]:
①能用水泥浆材解决工程防渗加固问题的绝不用化灌浆材;
②在满足工程防水设计基本要求的前提下,选用化灌浆材应首选无环境污染的水玻璃浆材;
中图分类号:TV672 文献标识码:A 文章编号:
1引言
隧道工程的应用近年来在我国越来越广泛。 “2010中国国际隧道与地下工程技术展览会”中指出,目前中国已经成为全球发展最快的隧道与地下工程建设市场,中国的隧道建设技术总体上已达到世界先进水平。但我国的隧道工程中,相当数量的隧道长期被渗漏灾害困扰。据统计,我国运营铁路隧道中,存在水害的隧道约占70%,甚至一些干线铁路(如京九线、南昆线)也出现大量渗漏问题。对渗漏严重的隧道,全国各地的工程部门进行了大量的治理工作,但仍然难以彻底解决,因此有必要进一步开展研究。
2渗漏病害的主要表现形式及原因
隧道渗漏病害的表现形式主要有拱顶渗水、伸缩缝部位渗水、淌水、侧墙渗水、淌水、拱脚处渗水、淌水等。
隧道渗漏与其他病害是密切相关的。考虑水的可流动性和水压的传递性,隧道的衬砌结构往往要承受较高的水头压力,在这样的条件下,衬砌中的任何缺陷和病害都可能成为渗漏水的通道。反过来,渗漏水又会加速各类病害的发生和发展,影响隧道的使用性能和使用寿命。因此,隧道渗漏水实际上是隧道各种病害的综合反映。
造成隧道渗漏的直接原因是渗漏水源和地下水的迁移。渗漏水源主要有雨水、上层滞水和壅水及围岩裂隙水。隧道内所渗出的水是围岩裂隙水透过支护层渗入的,而围岩中的裂隙水又来源于地表水。另外,隧道的开挖,改变了原有地下水的渗流规律,使隧道处于地下水的包围之中。
设计因素、施工因素是造成隧道渗漏的间接原因。对地下水的运动规律认识不足、工程防水标准不合理、受力分析不够、结构细部防水设计不详细等均会造成隧道渗漏。施工因素有:地基处理不好,产生不均匀沉降,造成结构断裂;浇筑混凝土时,只注重级配和外加剂而忽略了施工质量,水灰比控制不严,振捣不实,产生蜂窝、麻面、孔洞等;防水抹面时基层清理不净,各层衔接不好、粘结不牢,砂浆层未抹压铲实等;变形缝、施工缝未认真安装止水带,浇筑两侧混凝上时,任意碰撞,造成止水带偏斜,导致严重渗漏;混凝土养护不够。产生于缩裂缝而渗漏。
3常用隧道堵漏的方法
(1)表面封闭法
在需防水的表面铺一层防水层进行隔离和封闭。较常用的做法为先用聚氨酯防水橡胶进行表面处理,沿裂缝铺一定厚度的橡胶膜即可。 (2)凿缝填充法 一般沿裂缝凿成“V”型槽,再填充一些防水和补强材料。此法只适用于自身强度低,且有高延伸率、弹性及高粘结力的填灌材料,否则,材料与衬砌的粘结界面就会破坏,失去防水效果。 (3)灌浆法 对具有较完整骨架的防渗漏对象,堵漏防水是一种快速而效果明显的首选手段,是目前最常用的堵漏方法。将一定的材料配制成浆液,用压送设备将其灌入缝隙或空洞之中,使其扩散、胶凝或固化,以达到防渗堵漏的目的,确保防水工程的防水性能。灌浆能使裂缝缺陷愈合而恢复整体性。与表面封闭法相比,它能有效防止水进入裂缝内腐蚀钢筋。该法已被广泛应用于整治隧道渗漏水,构筑第一道防水线。
注浆材料应具备以下条件:(1)可注性好;(2)胶凝时间易于调节,最好是突变式固化;(3)固结体强度高,抗渗性好,附着力强;(4)材料价格适中,采购方便;(5)操作工艺简单;(6)无毒。可根据灌浆材料的不同,分别对裂缝和混凝土缺陷进行补强和单纯堵漏,特别是对有压水的堵漏、修补,此法常可取得快速满意的效果。灌浆法相对于表面封闭法来说,显得工艺复杂,技术要求较高。4工程应用实例
4.1工程概况
浑南新区文溯街22万伏电力隧道长约2600米,近年来,隧道裂缝以及漏水现象日趋明显。隧道中拱顶,侧壁,拱脚,伸缩缝都存在着比较严重的漏水现象。
4.2治理方案设计
经过对隧道裂缝,渗水原因进行调查,分析,采用灌浆法进行隧道内堵漏办法,堵漏材料选用聚氨酯材料。其工作原理为当水溶性聚氨酯灌浆材料在压力作用下进入裂缝,与裂缝中存留的水或水汽+水溶性聚氨酯催化媒介结合,即刻产生化学反应并膨胀,在很短的时间内形成密实的弹性胶凝体,堵塞裂缝,最终达到彻底将裂缝堵住的目的。
4.2.1施工工具
灌缝堵漏主要施工工具:
(1)高压灌注机
目前各个厂家的注浆材料所配备的注浆泵各不相同,但它们的工作原理都是一致的,就是通过一个加压系统给注浆材料加上一定的压力,通过一根高压管和一个可控制的阀门与注浆专用的针头相连接,从而实现对漏水的部位进行注浆的目的。本工程选用是上海路得公司生产的lE-02型注浆机,
(2)止水用针头
一般注浆泵生产厂家会配备与其灌浆泵相配套的针头,材料一般为合金材料,长度根据施工现场的需要进行选用。本工程选用了应用比较广泛10mm止水针头。
4.2.2施工工艺
灌缝堵漏主要施工工艺:
(1)清理裂缝
明显的裂缝可以直接进行标记,对于潮湿的基面要先清扫积水,或采用酒精喷灯将施工面烤干进行观察的方法进行,然后色笔做好记号。
(2)成孔
①钻孔点距离裂缝的距离:钻孔点布置间距:一般情况大约在10-30cm之间,沿裂缝两边梅花型交错布置。
②钻孔倾角:根据现场的施工情况可以进行灵活掌握,孔与裂缝断面应交叉为宜,但是必须要满足所钻孔一定要与裂缝相交,并尽可能深的与裂缝相交穿过裂缝。正确的成孔。
(3)埋设针头
埋设止水针头之前要先进行清孔处理,用毛刷等物品将孔内的泥巴清理干净,然后方可安装止水针头,止水针头不能埋设的过浅,这样容易导致漏浆和浆液较多的残留在钻孔当中;但是止水针头的头部不可超过裂缝位置,这样会导致浆液无法从针头喷出,进而无法进入裂缝,也达不到灌浆止水的目的。
(4)灌注浆液
灌注浆液应该从结构立面由下向上进行,当浆液从裂缝处冒出时应立即停止,依次向前进行。在灌注过程中如果浆液已经灌满相邻针头位置,此针头可以跳过不注;如果注浆后发现两端仍有裂缝延伸,或有裂缝与其交叉,应该在该位置补孔,重新注浆。为使裂缝完全灌满浆液,应在浆液凝固前进行二次注浆。
(5)清洗机具
浆液灌注完毕后要及时清洗灌浆机具,严防机具内进水,导致残留的水溶性聚氨酯与水反应膨胀将机具的管路堵塞。清洗方法与灌浆过程大致相同,只要将丙酮溶液倒入机具内将其泵出即可达到清洗的目的,有效清洗时间5一10min即可。
5结论
通过工程中实践,聚氨酯材料灌缝堵漏对隧道的渗漏裂缝的治理效果显著,如果施工方法正确可以达到隧道不漏,不渗的目的,是一种科学、有效治理隧道漏水,渗水问题的方法。
1、水池穿墙管渗漏水的原因及防治措施
1.1 产生渗漏的原因
在混凝土施工之前不应该把穿墙管预先空置, 等浇筑完防水混凝土后凿洞重新埋设;在安装穿墙管的时候,没有设置必要的止水环;在进行混凝土施工的过程中, 没有对穿墙管的四周进行严密振捣导致产生缝隙;混凝土和穿墙管的接触面有锈蚀层或不清洁,使得混凝土和穿墙管的结合力不满足要求;穿墙管受到施工和使用的影响,产生振松动便出现了缝隙。
1.2 防治渗透的措施
在施工设计之前按照设计的位置将所有的穿墙管进行事先埋置, 杜绝事后开挖;在配管埋置的时候必须设置止水法兰, 在位置固定后方可浇注混凝土;对穿墙管表面认真处理,对于锈蚀层与混凝土残渣、砂浆必须清理干净;对穿墙管周围混凝土要加强振捣的工作, 保证密实度,对流态混凝土做特殊处理;在埋设穿墙管时应当做好要做可靠的固定措施。在施工的时候防止碰撞、发生位移偏振。施工单位在完成后要好好保护,防止出现松动碰撞,导致出现缝隙渗漏;穿墙管在使用和施工的过程中可能会出现受振偏差的影响或引起不均匀沉降引起穿墙管的变形,混凝土和穿墙管之间尽量使用柔性材料来连接. 首先埋设与穿墙管壁等厚长,、直径大于穿墙管的套管 , 并在套管和穿墙管之间的空隙中使用防水密封膏或者石棉水泥来满足穿墙管变形的要求。
2、水池表面渗漏水的原因及防治措施
2.1 产生渗漏水的原因
在进行设计混凝土水池的时候, 没有提出明确的耐久性与抗渗性的要求;使用不当的材料制作混凝土, 不满足混凝土的选材防水要求,而且不能确保混凝土的质量;混凝土存在不合理的配合比, 没有严格控制混凝土的砂石级配、水泥用量、水灰比、坍落度、灰砂比等,在混凝土防水的范围要求内, 出现大面积蜂窝、空洞、毛细管路和孔隙等;在施工过程中,没有按照国家规范和规程要求进搅拌、支摸、振捣、运输、养护等施,导致无法确保混凝土的质量;池壁钢筋过密、设计较薄、内外模板、混凝土浇捣困难、间距狭窄、容易产生麻面、蜂窝等质量问题。
2.2 产生渗漏水防治措施
施工人员认真审阅图纸, 在施工前仔细查找国家规范规程 , 了解混凝土的防水性能和相关的技术指标, 制定出完善的的施工组织设计;按工程要求严格选材按照相关的工程要求, 根据混凝土的所在的环境条件、耐久性、抗渗性来决定水泥的类别, 通常在不受没有冻融作用和侵蚀性介质的条件下, 可以使用普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。因此添加适当的外加剂时, 还可以使用矿渣硅酸盐水泥。
3、混凝土施工缝发生渗漏水的原因及措施
3.1 产生渗漏水的原因
留设施工缝的设计时位置不合理,在壁池与底板交接处和底板上设置施工缝, 设置池壁垂直施工缝.;在绑扎、支模钢筋的过程中, 没有及时清理掉入缝内的铁钉、锯沫等杂物,浇筑后形成混凝土夹层;支护模板之前, 施工人员没有对混凝土表面进行凿毛处理, 在浇筑混凝土之前, 没有及时铺设一层水泥浆在施工缝处,导致混凝土不能粘结牢固。
3.2 防治渗透水的措施
施工缝往往是地下工程防水工作中的最为薄弱的位置, 为了能够不少留.或者不留施工缝,应当在留设时, 把设定距池底25 m m 以上的池壁作为留设的位置, 设置水平缝。严禁在池壁留设相关的垂直施工缝;施工人员要做好施工缝的处理工作, 在混凝土之间枯结力要达到规范要求。在支模前清除施工缝表面泥渣, 整理杂物, 用剁斧来打毛混凝土表面,最后用水冲洗。在浇注混凝土之前铺设2 0~30 m m 厚灰砂比与混凝土相同的素水泥浆或者水泥砂浆。施工技术人员加强注意混凝土施工缝的振捣工作,来提高密实度;在留设施工缝时,采用多种形式的企口缝, 不用或少用平口缝 , 来增加渗水路线. 在大型项目工程过程中对于水池通过设置两道刚柔防水线或者刷膨胀止水条胶来提高施工缝的质量。
4、混凝土裂缝产生渗漏水的原因和措施
4.1 产生渗漏水的原因
由于施工技术人员在施工过程中, 振捣不密实、不合理配合比、选择不当材料,导致水池表面出现过多浮浆、体积收缩、早期失水, 产生了干缩裂缝;在散热中混凝土造成冷缩产生背向变形,在周围混凝土限制作用下,产生了温度裂缝。
4.2 防治措施
施工技术人员在施工中按照国家相关规范操作流程, 做到认真选料、制定合理配比、按照养护浇筑程序进行作业, 保证浇注的质量, 避免出现干缩裂缝;施工方在浇筑混凝土时关注季节气侯的动态变化, 在冬季要提高保温, 尽可能防止表面温度突降, 造成较大的内外温差,在夏季应采取遮阳防晒、喷水冷却措施来降低骨料温度,减少和内部的温差;增强混凝土的密实度, 减少混凝土的抗渗性和干缩值, 提高混凝上的防渗抗裂的性能。一般情况可采用减水剂、收缩补偿混凝土来提高混凝土的防渗性。
5、地下钢筋混凝土水池渗漏的综合治理
5.1 水池表面大面积渗漏的治理
在水池表面发生明显漏水时, 应先分清发生渗漏水的部位, 对于发生渗漏水的水池表面, 通过水泥膨胀砂浆、抹刚性多层作法、刷环氧焦油涂料和防水砂浆等, 完成渗透措施后, 将渗漏范围由面缩到线到点 , 再用渗漏局部堵漏处理方法
5.2 局部渗漏的治理
5.2.1 直接堵漏法
无论是裂缝渗漏还是孔洞渗漏, 水压不大, 都能够直接采用堵漏法进行堵漏. 按照漏水量, 设漏点为圆心, 凿柱形的凹槽, 沿裂缝凿成八字形的坡槽, 用水进行冲洗, 将水泥胶浆制成条形和圆锥体, 等刚凝固时,迅速将胶浆挤压入沟槽或凹槽内,使得槽壁和胶浆结合密实。检查没有渗漏后对沟槽用素灰把扫毛, 待达到一定强度后,再做防水层。
5.2.2 下管堵漏法
渗漏的水压较大, 可使用下管堵漏法, 用下线,将变裂缝渗漏变为孔洞渗漏, 用直径为10m m 的漏水管在孔洞的渗漏处进行埋设, 用水泥胶浆灌满水管周围的圆槽或沟槽并压实, 检查没有渗漏后,再设防水层 , 漏水管四周和穿墙管和胶浆的交接处是涂刷防水层的重点, 涂刷涂抹的半径要大于比漏水处凿出的沟槽。当刚性防水层达到强度后, 拔出漏水管, 用注浆法或者直接堵塞法来堵水。
6、结语
预防和防治地下钢筋混凝土水池的渗漏,确保钢筋混凝土水池的工程质量是关键,一方面要精心组织施工计设,提高施工技术人员的技术水平,另一方面要进行有可行性、针对性的施工技术保障措施,提高施工工艺的水平。
参考文献:
[1]王良文.地下构筑物--钢筋混凝土水池的施工[J].山西建筑,2004,30(21):81-82.
根据砼裂缝成因,采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多。也就是说采取以防为主的方法,归纳起来。
1.采取适当以防为主措施的以下几个方面
1.1设计
在设计上要注意到那些容易开裂的部位,如深基与浅基、高低跨处等,应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节,在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便和条件下,钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。
1.2施工方案
良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割,最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外,分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意;一般来说,因尽量留在变截面处,或远离受拉钢筋部位而设在砼的受压区,确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热开气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工,则应采取材料降温措施来控制砼入模温度。
1.3施工质量
由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上。如果在施工阶段控制住了裂缝,则在使用阶段开裂的可能性就很小了。论文参考网。因此,施工阶段是裂缝颈防的主要阶段,在施工阶段要注意以下几个问题:首先砼要有合适的配比,选择合适的配合比,不仅要满足强度要求、施工要求,还要从防止产生裂缝的要求出发。适当地选择好水灰比,在满足强度要求的原则下,尽可能减少水泥用量。其次钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固,以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除,以免影响粘结力。第三是浇筑、振捣操作合理,特别是振捣操作技术,往往不被人们重视。过分地振捣对砼均匀性有害,振捣不足也不能保证砼应有的密实度,要恰到好处。
1.4养护
养护的目的是使砼正常硬化,强度增长,不受或少不受外界影响。技术关键是设法使砼温度级慢慢下降到接近外界气温,缩小降温过程中的温差。以便减小温度应力,阴力裂缝的产生。常规养护方法是喷水,对一般砼结构,减少表面收缩,防止龟裂是可行的。大体积砼由于块体内外温度不一致,强度增长不同,常常是在强度增长慢的表面开裂,其养护就不能只满足于用常规方法。具体说,尽量晚拆模,拆模后要立即覆盖或及时回填,避开外界气候的影响。养护期间应以砼强度增长最快的阶段为准,即7至28天,最好能长些。
2.混凝土裂缝的处理方法
2.1表面处理法。论文参考网。包括表面混涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。
2.2填充法用修补材料直接填充裂缝。一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于0.3㎜,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。
2.3灌浆法此法应用范围广从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。利用压送设备(压力0.2-0.4Mpa)将补缝浆液注入砼裂隙,达到闭塞的目的,该方法属传统方法,效果很好。论文参考网。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝,不用电力,十分方便效果也很理想。
前言
随着我国经济的发展以及人民物质生活水平的提高,其城乡建筑的速度也是风起云涌般的崛起。建筑防水材料作为建筑工程中的一部分,在建筑工程中发挥着至关重要的作用。如何把建筑防水材料在建筑漏水工程中应用好,是每一建筑单位必须考虑的问题。而对于传统的一些材料存在一些问题,如沥青、油毡卷材等一方面不利于环保,另一方面在其耐久年限上比较低,而且施工难度大。目前我国新型建筑防水材料可分为六大类::高聚物改性沥青防水卷材、建筑防水涂料、合成高分子防水卷材、建筑密封材料、刚性防水材料和特种防水材料。广泛的应用于如房屋、墙体、厨房、卫生间、水池、人行道、地面、桥梁、堤坝、农业渠道、地下管等的防水抗渗工程中。做好建筑防水材料的建筑防水工作是关系到人民生命财产安全的一个重要方面,如何做好防水材料的技术应用是现在我们工程中就必须面对的现实了。
一、建筑防水材料的选择
新型的防水材料不断被研制出来!进入市场销售,对于建筑防水材料的选择并不是防水材料越好,其作用就越好,在对防水材料的选择上,应该根据设计和实践情况,选择合适的防水材料。在选择时,应该根据这方面的原则选择材料。防水材料性能好,质量可靠有保证,材料稳定性要好,而且要求便于贮存运输,施工方便灵活,使用寿命较长的,材料价格适中。总之,在每种材料的选择上,根据工程的部位、条件、所处的环境、建筑的等级、功能需要,选用适当的材料,因为每种材料都各有其特性,因建筑物的不同,才能让各类材料的特性发挥好,才能获得最佳的防水效果。
1、屋面防水材料的选择。屋面由于收到各种综合性因素的影响,如力学、物理、化学等方面的影响,主要是因屋面长期处理暴露下,直接受大气、冻融交替、热胀冷缩、干湿变化的影响、以及一些阳光,紫外线、臭氧的作用,和风霜雨雪的冲刷和风化的作用,以及一些机构性的结构性影响,温差作用和施工时用力拉伸防水卷材或涂膜胎体,使防水层处于高应力状态下,可导致屋面提前损坏。因此需要选用耐老化性能好的,并且需要具有一定延伸性的、耐热度高的材料。那么在屋面防水材料的选择上应该选择聚脂胎改性沥青卷材、三元乙丙片材或沥青油毡等方面特性的材料。
2、地下防水材料的选择。地下工程由于长期处于潮湿状态又不怎么好维修,并且温差变化比较小等特点。需要具备的防水材料是优质的抗渗能力和延伸率以及良好的整体不渗水性。还要求耐霉烂、耐腐蚀性、使用寿命长的柔性材料。如当使用具有高分子防水基材时,需要选用耐水性好的粘结剂,其基材的厚度应不要求小于1.5毫米,亦如聚氨醋、硅橡胶防水涂料等等材料,其厚度应该不小于2.5毫米。通常情况下,在室内每增加一道防水层,水泥基则无机刚性防水材料为宜。
3、厕浴间防水材料的选择。厕浴间面积一般比较小,而且多存在阴阳角,防水工程中所选用的防水材料应能基于这样的原则选择,一是适合基层形状的变化并有利于管道设备的敷设,二是要不渗水性,无接缝的整体涂膜。这样做的目的是针对厕浴间面积小,阴阳角多,穿培管洞多、卫生设备等多种因素以及根据地面、楼面、墙面连接构造较复杂等等特点而提出来的。
二、建筑防水材料建筑漏水原因及处理措施
1、屋面渗漏的现象和处理措施。目前我国屋面渗漏的现象是多种多样,据一份调查显示:采用涂膜防水的渗漏率是最高的,其占涂膜防水工程总数的44.3%。二是刚性防水和卷材防水,关于渗漏率分别为38.7%和31.4%。在房屋渗漏水原因考察中发现,其材料方面的原因占20%到22%,设计方面的原因占18%到26%,施工方面原因占45%到48%,管理维护原因占6%到15%。
采取的处理方法是:一是柔性防水处理,是以防水卷材和胶结材料分层粘贴而构成的防水层。而关于这方面所用卷材有油毡卷材、高分子合成卷材、合成橡胶卷材等等方面的材料。二是涂料防水处理,是采用可塑性和粘结力较强的高分子防水涂料来使用,并且直接涂刷在屋面基层上以至于形成一层不透水的薄膜层来达到防水防漏的目的。如塑料、橡胶和改性沥青三大类防水材料。
2、地下室漏水的现象和处理措施。据调查总结发现,地下室漏水的部位中有大约70%发生在底板部分,或者是底板最深的坑上面,或者是发生在底板或坑的交角处,即在室内看为阴交角处,或发生在地下室外墙壁的中下部,也或者发生在地下室顶板。这些问题导致的原因是多种多样的,是地下室所处的地质不同,功能不同,设计与施工不同而造成不同的现象问题。
采取的处理方法是:一是采取填塞堵漏法,一般采用速凝砂浆,在潮湿工作面上面做好施工,对于漏水途径不甚明确的部位,应该根据经验和判断进行施工,否则是无效的。二是采取化学灌浆法,在这种方法中主要采用憎水性聚氨酯灌浆料,因为缝隙的问题处理很重要,而憎水性聚氨酯灌浆料中含异氰酸根的聚氨酯预聚体,当与水接触后就会发生化学反应生成二氧化碳和不溶于水的高分子凝胶。在产生化学反应后,会生成二氧化碳发生体积膨胀,就会使浆料向更细的裂缝处渗透进取,达到堵漏的作用效果。三是采用防水砂浆抹面法,这种方法适用于水压不大的表面洇渗治理以及堵漏施工后的补充防水,所使用的材料是无机防水砂浆和聚合物防水砂浆。
3、厕浴间楼地面漏水的现象和处理措施。厕浴间楼地面漏水的现象存在这两种现象,一是管口渗漏,也就是我们通常说的穿越楼板和墙的管口部位渗漏),二是楼地面与墙面交接部位的渗漏。导致这些问题存在的原因是结构层混凝土在密实方面不实,在地面泛水坡度不够高,让室内地面积水,导致水沿混凝土蜂窝、裂缝或墙底空隙渗出。
采取的处理方法是:一是在楼地面管道的根部积水渗漏,其处理方法是在沿管根部剔凿出宽度和深度均不小于l0毫米的沟槽,槽内嵌填密封的材料,而且在管道和地面交接部位涂刷无色或浅色合成高分子防水涂料来达到防水效果。二是管道与楼地面间漏水时,其裂缝小于1毫米时,应绕管道和管道根部地面涂刷两遍合成高分子防水涂料,在涂刷管道高度及地面水平宽度都有一定的原则,应该不小于100毫米,而且要求涂膜厚度不应小于1毫米。
胜在人才 构建三支精尖队伍
人才兴,则企业兴。渤海钻探泥浆公司大力实施“人才强企”战略,不断完善选人、育人、用人、留人机制,采取内部培养和外部引进相结合的方式,不断充实管理、技术和技能三支精尖人才队伍,为公司发展积蓄后劲。
在人才引进方面,公司瞄准站高端、拓国际的目标,不断扩大选才视野,坚持“对口、实用、超前”的原则,优先引进外语好和专业水平高的成熟人才和应届大学毕业生。3年来,引进高级技术人才10名,招聘钻井工程师21名,从各大高校新招研究生16名、大学生160名,大幅度提高三支人才队伍的质和量。
对于人才的培养,公司从理论培训、实践锻炼和激励鞭策等方面,努力加强以工程师、泥浆队长和科研人员为主的人才培养工作,解决关键岗位人员不足问题。2010年,公司共组织各种培训班214期,4412人次,为单独服务和国际市场培养了大批技术人才。
在人才使用方面,公司注重搭建成长、成才平台。不断更新后备人才库,每季度召开大学生座谈会,公司领导亲自参加,随时掌握人才成长情况,为培养和选拔人才提供决策依据。
强在创新 开发行业高端技术
创新是企业实现可持续发展的不竭动力,更是技术密集型企业实现又好又快发展的强大引擎。
重组以来,渤海钻探泥浆公司在“科技决定命运”理念的指引下,瞄准世界级难题和行业高端,采取自主研发与联合攻关的方式,依托渤海钻探博士后工作站,大大提升了科技创新的能力,助力公司先后获得国家级奖项5个、省部级奖项7个、局级奖项46个,促进了核心竞争力不断提升。
――研发了BZ-Redul抗盐抗高温降滤失剂、BZ-WYJ复合有机盐、BZ-VIS抗盐提切剂等9种BZ系列主处理剂,并实现工业化生产,实现产品研发、制造和服务一体化,提高了钻井液服务的技术和经济含量。
――完善了双保型复合有机盐钻井液体系、无机盐欠饱和钻井液体系、KCL聚合物钻井液体系等十大特色体系,满足了不同市场、区块和地层勘探开发需要。
――打造了BH四大钻井液技术利器,有力地助推了勘探开发难题的解决。BH-ATH“三高”钻井液技术抗温达220摄氏度、抗盐膏达饱和、密度达2.60克/立方厘米,能有效解决大段盐膏、膏泥岩、高温、高压等复杂地层钻井液技术难题;BH-ERD大位移钻井液技术具有软件预测跟踪指导、所用体系抑制防塌能力强、防卡和悬浮携砂效果好等优势,能有效解决大斜度大位移井井壁稳定、井眼净化、防拖压等技术难题;BH-FDC储层专打钻井液技术具有抑制性强,渗透率恢复值高,油水界面张力低,实现钻、完井液一体化等特点,能有效解决水平井储层保护技术难题,实现了长裸眼换浆、筛管完井免酸洗投产;BH-CFS溶洞漏失堵漏技术抗温可达160摄氏度,可以满足盐水层堵漏,能有效解决灰岩潜山溶洞、大裂缝恶性漏失堵漏技术难题。
赢在服务 提供钻井优质保障
走进渤海钻探泥浆公司院内,映入眼帘的是一条鲜红夺目的标语:“责任为先、技术为本、预防为主,为顾客提供安全清洁的井眼”。
多年来,公司正是凭借这种顾全大局、心系石油和为钻井提供优质保障的服务意识,创造了一个又一个奇迹。
BH-ATH“三高”钻井液技术在国内外各大市场的应用,创造了公司发展史上的神话。2010年3月,这项技术在印尼马都拉区块3口井应用中所有作业一次成功,其中Dungok1井创井深(3246.12米)最深、温度(206摄氏度)最高纪录,打破了西方钻井液公司在该区块2000米以上井全部工程报废的魔咒。2010年年末以来,这项技术在伊拉克哈法亚已经完成3口井的服务,成功解决了该区块盐膏层、膏泥岩、强分散软泥岩地层钻井液技术难题。同时,这项技术在塔里木油田的成功应用,很好地解决了塔里木山前高陡构造工程技术难题。
BH-ERD大位移钻井液技术在大港埕海油田,顺利完成张海26-26、庄海8Ng-H3K和庄海8Es-H8等9口井的现场施工,最大位移3268.3米,最大井斜94.3度,最大水垂比2.57,创多项技术指标,打破了埕海大位移井钻井液市场一直由国外公司垄断的局面。这项技术在冀东油田三号岛成功应用12口井,为顺利实现海油陆采提供了技术保障,大幅度降低了投资。
BH-FDC储层专打钻井液技术在大港油田水平井现场试验20口井中,开井、见油时间平均缩短33%以上。在港71-1H、孔1057H3、港52-18H等9口井进行应用,产量均比邻井增加1.6倍以上,最高达到14倍,开井见油时间由原来10小时以上缩短为2小时至4小时,平均缩短1/3以上,有力助推了降本增效的“牛鼻子”工程。
BH-CFS溶洞漏失堵漏技术在华北油田10口井缝洞漏失堵漏应用中,实现堵漏成功率100%。在任深2井成功堵漏最大缝洞达1.05米,在霸91井成功堵漏12米井段缝洞达3个,在晋古2-4井堵漏的缝洞最深井深达5000米(井温160摄氏度)。
泥浆是钻井的“血液”。今年以来,渤海钻探泥浆公司进一步拓展市场领域,现已覆盖大港、华北、冀东、塔里木、青海、玉门、长庆、海南和印度尼西亚及伊拉克等市场,并成功进入中石化、中化集团和延长油矿等国内国外市场。
超在文化 铸造发展精神支柱
文化凝聚人心,制度规范行为,信念成就未来。具有渤海钻探泥浆公司特色的企业文化成为公司发展的精神支柱。
打造理念文化,凝聚员工意志。在集团公司“爱国、创业、求实、奉献”企业精神的指引下,渤海钻探泥浆公司逐步形成特有的文化理念。“努力建设优势突出的国际化泥浆技术服务公司”的企业愿景成为员工的共同目标,凝聚公司上下干事创业的热情。“让员工更加安全健康,让泥浆更加绿色环保”的HSE理念,体现了对员工关爱、对环境关注、对社会关心的责任感。
打造制度文化,固化管理经验。这个公司组建之初,围绕打造国内一流、国际知名的企业,健全完善规章制度,构建现代企业运行模式;开展对标管理,找差距、补短板,学先进,争一流;实施精细化管理,利用信息化手段,使管理闭环,落实有效。
一、前言
在水厂施工过程中,单位工程的抗渗能力是质量验收的主控项目,实际施工过程中,由于建筑结构的造型尺寸、受力特点、构造要求等因素考虑不周;施工环境复杂多变(如地基沉降差异、节点处钢筋密集、劳动力流动性大,责任心不强);建材质量不合格等原因,很容易造成自防水混凝土结构的渗、漏现象。所以在施工过程中应有针对性的重点加以控制,严格按照规范和技术交底施工,避免质量弊病的发生。对于出现的渗漏问题,应及时分析原因,根据渗水形成的部位和渗、漏特点,以及渗漏的程度及时采取补救措施。
二、渗漏原因分析及预控措施
首先来探讨下容易出现渗漏的部位:根据水厂施工经验,工程中渗漏大部分出现在一下部位:(1)施工缝部位(2)池壁及底板交界处(3)预埋套管部位(4)池壁支模对拉螺栓部位(5)外池壁钢筋密集区(6)混凝土裂缝(混凝土拌合物沉降裂缝、贯通性毛细孔和微细裂缝等)部位。(7)混凝土中有杂物部位(8)池壁外防水层做法不合理部位
1.施工缝部位渗漏
1.1原因分析
1.1.1施工缝部位支模时端头不易封严,经常跑浆,仅留下砂石和少量水泥浆,形成类似泡沫混凝土导致渗漏。
1.1.2钢板止水带尺寸不足或连接处没有满焊,止水带表面有锈蚀或油污未清理干净。
1.1.3在施工缝浇筑第二道混凝土前,施工缝未作处理。
1.2预控措施:
1.2.1模板面清理干净,无杂物。木模板在浇筑前用清水充分湿润,模板平整,无积水现象,拼缝严密,应在浇筑好的混凝土接头处严格找平贴3㎜厚软质泡沫;施工中经常观察模板堵缝情况,防治漏浆。尽量不留垂直施工缝。
1.2.2严格控制使用钢板止水带的质量及规格,止水带在支模之前放置,不易搁置太长时间,暴晒和连续几天的潮湿天气都会影响其止水效果。安装止水带时要用钢筋焊接固定防治其移位,浇筑上层混凝土前要对其表面进行清理,使其变面清洁。
1.2.3在浇筑第二道混凝土前,要保证已浇筑的混凝土具有足够的抗压强度;应清楚施工缝处水泥浮浆和松动的石子,并凿毛处理;凿毛后用清水冲洗干净;浇筑前最好用高压喷气吹净接缝内可能存在的刨花,锯末、烟头等杂物;浇筑时宜先在施工缝处铺一层30㎜厚的与原砼同成分的水泥砂浆,并细致振捣。
2、池壁与底板交界处:
2.1原因分析:由于振捣下一步底板混凝土时,已经振捣完的前一步底板和池壁20-30㎝高混凝土受牵连振动,造成交界处砼振捣不密实。另外,池壁混凝土在模板的支护、摩擦下没有下沉,而底板砼受振动下沉,则在交界处拉裂。同时,该部位应力过于集中,养护不及时也易造成干缩裂缝引起渗漏。
2.2预控措施:
2.2.1在振捣下部底板混凝土时,不要将振捣棒插到池壁与底板交界处,要离开一定距离,且应大于振捣棒的振幅距离,避免已经振捣完的底板和池壁混凝土再次受振捣。
2.2.2浇筑高池壁根部混凝土时应在底板混凝土初凝后浇筑,同时应严格注意振捣棒不要插入已初凝的底板混凝土内。
3、预埋套管部位:
3.1原因分析:预埋件安装不牢固、松动,或安装管道时受冲撞。
3.2预控措施:施工过程严格按照工艺图中预埋套管位置施工,严禁混凝土浇筑后凿洞补埋;预埋套管的制作与安装要严格按照标准图集;安装套管处应加厚池壁200-300㎜;对铁预埋件在安装前,必须认真进行除锈和防腐处理,使预埋件与饰面层结合牢固。封堵时要用油麻居中捣实,再拌制微膨胀水泥砂浆,分层进行填充摸压密实,外涂同池壁同色的防水胶两遍。
4、池壁支模对拉螺栓部位:
4.1原因分析:对拉螺栓中焊接的钢板止水环有漏焊和点焊;拆模板过早,对拉螺栓松动;螺栓切割时留头过长,外部抹灰是未能将螺栓头盖严,做防水时将防水层穿破,在水池内掺杂净水化学药品作用下形成化学腐蚀,形成贯穿性毛细孔。
4.2预控措施:螺栓上的止水环尺寸应足够,焊接为满焊;对拉螺栓在使用前应该除锈及表面油污;拆模板时,混凝土必须具有足够的强度(1.2mpa以上),拆模时不宜用力过猛过急,保证对拉螺栓受牵动力最小;切割对拉螺栓多余部分最好采用气割至根部。
5、外池壁钢筋密集处:
5.1原因分析:外池壁交接处钢筋集中、密集,钢筋间空间小,振捣困难,混凝土不密室存在蜂窝。
5.2预控措施:浇筑此处混凝土最好在白天,并用木楔将钢筋暂时分离开,再浇筑混凝土;混凝土最好选用豆石混凝土;振捣选用细棒,并派有经验的振捣操作员振捣。
6、混凝土裂缝部位
6.1原因分析:
6.1.1混凝土拌合物沉降裂缝:池壁混凝土大都采用大流动性商品混凝土,在混凝土没有达到初凝前,其内部的粗骨料继续处于下沉状态,而砼沿着钢筋的下方继续下沉,由于钢筋的阻挡,钢筋上面的混凝土被钢筋的支护,在钢筋的上表面沿着钢筋的走向产生裂缝。钢筋下部的骨料仍在下沉,在钢筋的下表面就形成一道微细的水膜,日后则形成一条贯通微孔隙,在水压力下导致池壁渗漏。
6.1.2贯通性毛细孔:因为泵送混凝土的流动性大,相应的混凝土单位用水量也要比普通混凝土用水要多。在浇筑振捣完后,一部分水蒸发,一部分水泌掉,很大一部分水被水泥水化时吸收,还有一部分水就存在混凝土内部。混凝土内部的这少部分水在一定时间内慢慢挥发,原来水所占的体积就形成了一条毛细孔隙,在水池内水压力下,这种贯通的毛细孔就很容易渗漏,
6.2预控措施:混凝土配置时要严格控制水灰比和水泥用量,选用良好的骨料级配和砂率,搅拌均匀,振捣密实。浇筑前将基层和模板浇水湿润。浇筑后及时的认真的养护,可覆盖塑料薄膜保湿养护。气温过高、湿度低或风速大的天气施工,浇筑后应及时喷水养护,但不宜使用温度太低的水直接浇砼表面。冬雨季施工必须取相应的施工措施,保证混凝土浇筑质量。
7、混凝土中有杂物部位:
7.1原因分析:混凝土浇筑过程中掉入木屑、砖头,编织袋等杂物。
7.2预控措施:混凝土浇筑前清理操作面范围内的杂物,不慎掉入杂物要及时清除掉。
8、池壁外防水层做法不合理部位
8.1原因分析:混凝土池壁拆模后表面存在较多水眼,若直接做涂料防水层,涂料表面同样会形成许多孔眼,池壁外表面不平整,造成涂料防水膜厚薄不均。
8.2预控措施:池壁外做涂料防水层前,应先抹水泥砂浆找平层,并且赶平压光。回填砂石时,因基坑很深必须用串通,不能直接用车往槽坑翻倒,以免砂石碰坏钢筋保护层及防水层。
三、堵漏探讨
对于工程中的渗漏现象,我们实际施工过程中采用以下补救措供给大家讨论。
1、轻微渗漏
对于微渗潮湿的混凝土表面,应首先检查确定出渗漏部位,可先打磨约3—4㎜,抹上微膨胀水泥砂浆或氯化铁防水砂浆,涂刷环氧煤焦油涂料或刷M1500防水剂或采用结晶型防水材料予以封堵。
2.严重渗漏
对于比较严重的渗漏,首先找出渗水点,将池壁凿开,最好凿到钢筋处,凿成里大外小的结构。里面要凿毛刷出新茬,将里面清理干净,在里面刷膨胀水泥1-2㎜厚,之后用堵漏剂加膨胀水泥搅拌成干硬状(可以用手握成团并有微热感觉)进行封堵,在其凝固前用木锤砸实,边缘的地方一定要注意,在砸的过程中不要用力过大,那样会起反作用,堵漏剂和墙体结合不到一起。
四、总结
混凝土水池池壁施工过程中要将防渗漏作为一项主控项目进行控制。施工方案的制定作到有预见性和针对性;施工管理作到认真、细致、严格;施工操作严格按照规范、交底进行;过程检查要细致,严格执行上道工序不合格,下道工序不进行的原则,建设优质工程。
参考文献:
1、GBJ141-90.给水排水构筑物施工及验收规范(S).
中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:
一、前言
加强对建筑工程中防水施工技术的分析,可以有效的提高对建筑工程的质量和功能,因此,笔者结合自己的研究对该方面的问题进行分析研究。
二.防水设计
防水工程设计应遵循“迎水面设防”、“以防为主,防排结合”的原则,并采用“多道设防”、“刚柔并济”、“节点密封”等措施,根据不同的环境,因地制宜,利用各种手段进行综合治理以确保达到预期的防水效果。三.防水材料
目前,防水材料品种繁多,档次各异,它们具有不同的特性和各自不同的适用范围。在选择防水材料的时候,应综合考虑建筑物的性质、构造等特点以及施工方案、施工条件等各方面因素。大体上可分为五个大类,即防水卷材、防水片材、防水涂料、密封材料及防渗堵漏等特种用途的防水材料。用于建筑涂料防水的有机硅化合物的品种及性能得到了广泛的研究和应用。有机硅防水剂具有卓越的防水、防风化、防剥落和耐化学腐蚀性能,广泛应用于各种混凝土、石材、木材等的保护。将其涂布于基材上,能均匀渗透到微孔壁上,在基材表面或内部形成很薄的憎水膜,达到防水目的。
四.基层要控制好
防水层是依附于主体结构基层的,其质量好坏直接影响防水层的质量,主体结构和找平层的刚度、平整度、强度、表层坡度准确,表面完善无起砂、起皮、缝、基层的含水率等都是保证防水层施工质量的基础。也就是说,防水材料接着的界面必须不可有膨鼓、起沙、蜂巢、木头、纸屑、污泥、小石块、也不能做在松动不牢固的表体上,原因是附著性不良,再加上太阳紫外线破坏,建筑物本身热涨冷缩,以及水蒸气压力破坏,容易造成防水层老化、失败。
五.施工过程中要控制好
(1)气候条件、施工条件成熟与否直接关系到施工质量。施工期内遇雨、雪、霜、雾、大风和气温低于5℃或高于35℃都会影响防水层施工质量,也妨碍施工作业人员顺利施工操作。热熔巾卷材和溶剂型涂料可在-10℃以上气温条件下施工;沥青、改性沥青和高分子聚合物卷材不宜在0℃以下施工;沥青基涂料、高分子聚合物水乳型涂料及刚性防水层,不宜在5℃以下气温中施工;气温超过35℃时所有的防水层均不宜施工;炎热夏季后半夜因产生露水、5级以下大风天气尘土砂粒影响与基层粘接,污染基面均不得进行防水施工作业。
(2)重视防水层与相关层次施工交叉问题防水层所用的材料,必须本着有出厂合格证书和试验报告单,同时在现场使用前必须再做防水试验,合格后方可使用。因为一旦漏水,虽作了防渗处理,但百密一疏,一个细小的缝隙,就可能就成为漏水的出口。造成不必要的损失。因此在施工中只有抓好施工质量,做好防患工作,才能真正成为好设计的坚强后盾,保证工程的总体质量。
六.加强成品保护,及时完成保护层的施工成品保护的工作是防水施工中最容易被忽略的一个环节,但是成品保护的好坏却也最直接影响着防水工程的质量。防水层整个施工过程中,应注意对其进行保护;闭水试验完成后,应及时完成保护层的施工,以免防水层被破坏。1.施工作业人员须穿软底鞋,严禁穿带钉子或尖锐突出的鞋进入现场,以免破坏防水层。2.施工过程中,质检员应随时、有序的进行质量检查,如发现有破损、扎坏的地方要及时组织人员进行正确、可靠的修补,避免隐患的产生。3.不得在已验收合格的防水层上打眼凿洞,如必须穿透防水层时,应先与技术管理人员沟通,以便提出合理的修补措施并及时进行修补。4.钢筋绑扎和模板支设时应尽量减少对防水层的冲击,必要时可加设柔性材料进行隔离。严禁抛掷钢管、钢筋、扳手等材料和工具,以免破坏防水层。5.在施工过程中对易受污染、破坏的防水层成品和半成品要进行标识和防护,并派专人进行巡视检查,发现有保护措施被损坏的,要及时进行修复。总之,明确“设计是前提,材料是基础,施工是关键,管理是保证”的思想,在防水工程的施工中严格对各工序的质量进行控制, “因地而异,有的放矢”的对待不同部位防水工程的实施,采用相应的最适宜的防水材料,使防水工程在实施伊始到结束都重点突出,成效明显。这样既保证了工程施工的时间,有保障了工程整体的质量和其使用寿命。可谓是事半功倍,增效创益!
七.建筑防水新技术
1、新型防水卷材应用技术
新型防水卷材是具有特定的长度、宽度和厚度的柔性防水材料.根据防水卷材的主要原料可分为两大类:高聚物改性沥青类防水卷材、合成高分子防水卷材。
(一)高聚物改性沥青防水卷材应用技术
(1)主要技术内容
高聚物改性沥青防水卷材,是以高聚物改性沥青为涂盖物以聚酯胎、玻纤胎等为胎体,表面覆以聚乙烯膜,铝箔膜、砂粒或页岩片的防水卷材。主要品种:1)SBS(弹性体)改性沥青防水卷材:以SBS改性沥青类防水卷材为主的弹性体改性沥青防水卷材还包括SBR、EPDM等弹性体改性沥青防水卷材等;2)APP(塑性体)改性沥青防水卷材:以APP改性沥青类防水卷材为主的塑性体改性沥青防水卷材还包括APAO、或APO改性沥青防水卷材等-SBS改性沥青防水卷材的低温性能较好可达—2 5C,可在温度较低条件下施工,耐高温性能为90℃—100℃。APP改性沥清防水卷材耐温的能力强可达110℃—130℃不流淌,低温性能可在-15℃—-10℃。适用于温度较高环境及外露使用。高聚物改性沥青防水卷材的胎体性能对应用效果影响极大;应首选强度和延伸率均好的长纤维聚酯胎或无碱、低碱玻纤胎高聚物改性沥青防水卷材。高聚物改性沥青防水卷材应重点推广厚度达到4mm、3mm以上规格的产品和热熔施工法,一般可根据设防要求分别采用双层(4mm+4mm;4mm+3mm;3mm+3mm)或单层(4mm)作法.
(2)主要技术指标
高聚物改性沥青防水卷材执行《弹性体改性沥青防水卷材》GBl8242-2000和《塑性体改性沥青防水卷材》GBl8243-2000等标准的规定.
(3)适用范围
SBS(APP)改性沥青防水卷材适用于工业与民用建筑的屋面与地下1~4级防水设防。
(二)自粘型橡胶沥青防水卷材
(1)主要技术内容
自粘型橡胶沥青防水卷材由橡胶沥青自粘层(不合溶剂)和覆面层组成(或双面自粘,外附隔离纸): 自粘型橡胶沥青防水卷材有满粘法施工的特点可防止渗漏、窜流现象,基层变形时可通过自粘层位移和厚度变化、缓释、吸收基层应力,解决卷材满粘法施工的“o”开裂,达到空铺洁施工卷材的效果。自粘型橡胶沥青防水卷材的自粘层的粘结密封效果应能够{时间
保持。尤其是以高分子防水卷材与自粘型橡胶沥青防水卷材的复合作法。因性能互补而应用效果好。
(2)主要技术指标
主要技术指标:执行JC840-1999 “自粘型橡胶沥青防水卷材” 标准规定。
(3)适用范围
自粘型橡胶沥青防水卷材适用于工业与民用建筑的屋面地下1~4级水设防。
2、防渗堵漏技术
防渗堵靖技术须先根据防水工程的类别、对原防排水的设计、选材,施工、原防水层的保护措施等进行深入细致的全面的分析.并根据“因地制宜,按需选材,综合治理”的原则.按照防水设防等圾、用逢,治理修复时机等因素和具体工程渗漏水的类型、部位,范围,原因,程度以及所处的环境务件,提出针对性的治理措施和相应的修复材料,确定修复方案。采用压力灌注聚氨醋堵漏剂等化学浆液,通过渗水缝隙进入渗漏部位填充,封墙周边的迎水面和背水面;全面封堵枝破坏防水层的缝隙,通过聚氨酯堵漏剂,遇水可分散、乳化、交联,膨胀、固化的特点实现以水止水的堵漏目的。已应用的典型工程:济南历下区某小区地下堵漏(聚合物水泥+注浆)、北京长城饭店地下堵漏(注浆)。
八、结束语:总之,加强对建筑工程的防水技术分析,对于建筑整体的功能来说意义重大,需要我们不断的加强研究。
一、化学简介
环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物。除个别外,它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
二、广泛应用
作为一种特殊的化学材料,环氧树脂广泛地应用在如下行业:(1)汽车工业(与之配套的电泳漆和维修用漆均需环氧树脂,随着汽车工业的发展用量巨大);(2)船舶海洋工业(船舶、码头设施、海上建筑、钻井平台、输油管道、海水养殖设施等等,需要大量的环氧涂料用于防腐、防海洋生物污染);(3)电力工业(从发电、输变电到用电都需要环氧树脂,如绝缘材料、干式变压器、开关、互感器、水利、水电工程);(4)电子工业(为我国四大支柱产业之一,仅溴化环氧一项,每年即需2万多吨);(5)集装箱工业(我国已成为世界主要集装箱生产基地,占世界总量的10~15%,集装箱用环氧树脂涂料每年需3~4万吨);(6)食品罐工业(食品罐头、食品贮存容器制造业持续高速发展,也需要越来越多的环氧树脂)。因此,随着国民经济的纵深发展,环氧树脂的开发应用存在着巨大的空间和潜在市场。
三、主要化学和物理特性
(1)力学性能高。环氧树脂具有很强的内聚力,分子结构致密,所以它的力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。
(2)附着力强。环氧树脂固化系中含有活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性基团,赋予环氧固化物对金属、陶瓷、玻璃、混凝士、木材等极性基材以优良的附着力。
(3)固化收缩率小。一般为1~2%是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一(酚醛树脂为8~10%;不饱和聚酯树脂为4~6%;有机硅树脂为4~8%)。线胀系数也很小,一般为6×10-5/℃。所以固化后体积变化不大。
(4)工艺性好。环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物,所以可低压成型或接触压成型。能与各种固化剂配合制造无溶剂、高固体、粉末涂料及水性涂料等环保型涂料。
(5)优良的电绝缘性。环氧树脂是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。
(6)稳定性好抗化学药品性优良。不含碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。只要贮存得当(密封、不受潮、不遇高温),其贮存期为1年。超期后,若检验合格仍可使用。环氧固化物具有优良的化学稳定性,其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能优于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂。因此,环氧树脂大量用作防腐蚀底漆。又因环氧树脂固化物呈三维网状结构,能耐油类等的浸渍,大量应用于油槽、油轮、飞机的整体油箱内壁衬里等。
(7)环氧固化物的耐热性一般为80~100℃。环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高。
四、固化步骤
环氧树脂、稀释剂、固化剂以及其他添加剂按一定比例混合搅拌,经过胶状流体、初凝膏状、凝胶、固化而成固体,详细过程如下:
(1)液体―操作时间
操作时间(也是工作时间或使用期)是固化时间的一部分。混合之后,树脂、固化剂混合物仍然是液体,可以按要求进行工作及适合应用。为了保证可靠的粘接,后续施工和定位工作应该在固化操作时间内做好。
(2)凝胶―进入固化
混合物开始进入固化相(也称作熟化阶段),这时它开始凝胶或“突变”。这时的环氧没有长时间的工作可能,也将失去粘性。它将变成硬橡胶似的软凝胶物,你用大拇指将能压得动它。因为这时混合物只是局部固化,新使用的环氧树脂仍然能与它化学链接,因此该未处理的表面仍然可以进行粘接或反应。无论如何,接近固化的混合物这些能力在减小。
(3)固体―最终固化
环氧混合物达到固化变成固体阶段,这时能砂磨及整型。这时你用大拇指已压不动它,在这时环氧树脂约有90%的最终反应强度,因此可以除去固定夹件,将它放在室温下维持若干天使它继续固化。这时新使用的环氧树脂不能与它进行化学链接,因此该环氧表面必须适当地进行预处理如打磨,才能得到好的粘接机械强度。
五、环氧胶粘剂在土木建筑上的主要用途
(表1)
工程类别 粘接对象 典型用途 主要组成
基础结构 岩石―岩石
金属―石或混凝土
金属―混凝土
金属―金属 疏松岩层的补强、基础加固、预埋螺栓、底脚等,柱子、桩头、接长、悬臂梁加粗、桥梁加固、路面设施敷设 环氧―稀释剂―改性胺
环氧―填料―改性胺
双酚S环氧―缩水甘油胺树脂―丁基橡胶―改性胺
地面 瓷、花岗石―混凝土
金属―混凝土
砂石―混凝土
PVC―橡胶―金属 耐腐蚀地坪制造中粘结构及勾缝;地面防滑和美化、净化;地板的铺设 环氧―填料―改性胺
环氧―聚硫橡胶―改性胺
丙烯酸酯―环氧共聚乳液
维修 混凝土、钢筋、灰浆 堤坝、闸门、建筑物的裂缝、缺损、起壳的修复,新旧水泥粘接 环氧―糖醇―改性胺
环氧―沥青―改性胺
环氧―活性石灰―改性胺
装璜 金属、玻璃、大理石、瓷砖有机玻璃、聚碳酸酯 墙面、门面、招牌、广告牌的安装和装潢 环氧―聚氯酯
环氧―有机硅橡胶
六、环氧树脂及其固化特性适合岩心钻探施工中护壁堵漏的需要
(1)根据表(1)中第一项、第二项所列举的粘结对象和用途考虑应用于岩心钻探施工的护壁和堵漏工序中。
(2)初始时的混合物为粘性流体适合岩心管盛载,此粘性流体不溶于水,并且可以在水中凝结固化。
(3)在初凝的状态时为膏状或絮状物,方便外压压入岩层裂隙或孔隙内,并且附着在压注管外壁或岩石上不会轻易被水流冲刷而流失。此项特性是在此工序中极大优于水泥浆液的。
(4)初凝时间和终凝时间通过组成试剂的配比调整可控。特别是初凝时间可以控制在1―3小时之内,为向孔内下入压注管、盛载管等等工序预留充足的时间;十几小时到二十几小时终凝时间可以快速实现护壁堵漏效果并且为后续的透孔和正常的钻探工作节约时间,提高工作效率。
(5)为适应一般作业机台的设备材料的配备状况,用岩心管改造为混合物盛载管,另行设计压注管,压注接头,压注活塞等,以便压注工作的顺利进行。此设计为申请技术专利项目,至于环氧树脂混合物在护壁堵漏中的具体用量、注意事项和具体的操作方法等,将在后续论文中介绍说明。本论文的重点在于试验混合物的配比和初凝时间的测试。
七、几组试验数据的对比和分析
试验试剂:一公斤铁桶包装的E-44型环氧树脂,活性稀释剂和乙二胺固化剂。
实验仪器:500g电子托盘称、计算器、烧杯、量筒、普通温度计、玻璃棒、300ml纸杯、水盆、钢锯条等。
(1)室温25bC、水温20bC,环氧树脂量100、稀释剂量12.5,固化剂用量不同,如表(2)所示纸杯盛装混合物,混合搅拌后置于水盆中凝胶固化。
(表2)
固化剂量 时间间隔 状态描述 时间间隔 状态描述 终凝样块密度
15 2小时 膏状物,适合压注 5小时 膏状物,不硬,可以压注 1.10
18 1小时 膏状物,适合压注 5小时 已无流动性,初凝状态 1.15
22 1小时 内部结块发硬 5小时 比较硬,已无法压注 1.26
(2)室温25bC、水温20bC,环氧树脂量100、稀释剂量12.5,固化剂用量不同,如表(3)所示纸杯盛装混合物,混合搅拌后置于水盆中凝胶固化。
(表3)
固化剂量 时间间隔 状态描述 时间间隔 状态描述 终凝样块密度
17.8 2小时 膏状物,适合压注 5小时 已无流动性,初凝状态 1.15
18.6 1:20 膏状物,适合压注 5小时 已无流动性,初凝状态 1.17
19.7 1:20 已发硬,絮状物 5小时 比较硬,已无法压注 1.21
23.5 1小时 内部结块发硬 5小时 比较硬,已无法压注 1.29
(3)室温28bC、冰箱冷藏室7―10bC,环氧树脂量100、稀释剂量12.5,固化剂用量不同,如表(4)所示纸杯盛装混合物,混合搅拌后置于水盆中在冰箱冷藏室内凝胶固化。
(表4)
固化剂量 时间间隔 状态描述 时间间隔 状态描述 终凝样块密度
18 2小时 凝胶状态,可以压注 5小时 无流动性,发硬 1.15
20 2小时 凝胶状态,可以压注 5小时 无流动性,发硬 1.21
22 2小时 已发硬,不可压注 5小时 比较硬,已无法压注 1.25
(4)室温28bC、冰箱冷藏室7―10bC,环氧树脂量100、稀释剂量10,固化剂用量不同,如表(5)所示纸杯盛装混合物,混合搅拌后置于水盆中在冰箱冷藏室内凝胶固化。
(表5)
固化剂量 时间间隔 状态描述 时间间隔 状态描述 终凝样块密度
17.86 1:20 膏状物,适合压注 2:20 无流动性,初凝状态 1.15
17.83 1:10 膏状物,适合压注 2:10 无流动性,初凝状态 1.15
20.26 1:05 可以压注 2:05 比较硬,已无法压注 1.22
22.00 1:00 结块发硬不宜压注 2:00 比较硬,已无法压注 1.25
(5)上述试验主要关注的是初凝时间,以掌握具体操作中的压注时机;终凝时间记录不甚确切,不同试块的终凝时间大约在12―36小时之间,基本可以满足施工需要。另有其它不成系列的试验未列入本文,但也提供了有益的启示。
八、结论
(1)通过试验可以明确环氧树脂混合物的固化胶结时间可控。这是应用在岩心钻探施工护壁堵漏环节的基本保证。
(2)在室温大气压力的平常条件下、在较低温度的条件下试验结果均可满足预期要求。
一、前言
大型隧道工程的施工工程量巨大且又复杂,在进行开发前许多问题需要进一步解决探讨。隧道工程施工前,需进行风险监测和评估;大型隧道工程中隧道锚的施工及支护优化问题也不容忽视。
二、大型隧道工程地质环境条件
1.地质条件复杂,施工技术难度大,现场施工条件差,对工程周边环境和市政设施影响范围的控制要求高,风险因素和风险事件多,发生的概率较大。
2.盾构推进施工风险大,损失后果严重。隧道工程项目周边都是重要筑物和市政公用设施,加上越江隧道建设本身投资比较大,一旦发生事故,往往造成比较严重的损失后果
3.评价指标权重的确定
根据大型泥水盾构进出洞施工各风险事件的权重大小,可以用层次分析法(AHP) 把一个施工工况中同级各个因子两两相互比较(包括因子自身的比较),按重要性大小进行权重标度。上海复兴东路越江隧道工程大型泥水盾构进出洞施工各因子权模糊综合评价模型概述模糊综合评价通过构造等级模糊子集,把反映评价对象的模糊指标进行量化(即确定隶属度),然后,利用模糊变换原理对各指标进行综合运算,得出评价结果。
三、施工监测
1.监测内容
施工期间共设置7项监测内容:围护墙体水平位移(测斜);围护墙顶垂直沉降及水平位移监测;坑外地下水位监测;支撑轴力监测;立柱点监测;周边建(构)筑物垂直位移及倾斜监测;周边土体地表沉降监测。重要是对围护墙移及地表沉降进行监测。
2.信息化施工
(一)在工作井第5层土开挖时,工作井南侧围护墙有局部渗漏水的现象,且出水量较大,同时监测数据显示坑外地下水位日下降量达30 cm,于是立即要求挖机停止继续向下开挖土方,并在墙身内外采用堵漏补救措施(在渗漏部分的墙身内凿槽,埋设开孔型PE泡沫条和注浆管;用早强水泥封缝,然后压注水溶性聚氨酯堵漏。墙外采用工程钻机钻孔,钻孔深度达到地下连续墙的渗漏处,然后下钻杆实施双液注浆堵漏,注浆范围为渗漏处左右各放宽3 m。双液注浆的配合比为水泥:水玻璃=1:0.5;注浆压力小于0.2 MPa),等监测数据都在报警值范围内。
(二)工作井施工至第6层土,开挖Ⅱ区时,监测Et报显示东侧围护墙体变形明显,El最大位移量达一2.91 mm,最大位移点位于墙顶以下25 m处。针对这种情况,立即组织力量,同步抽槽开挖Ⅳ区的土方,随挖随撑,抓紧安装东西向直撑并施加预应力,同时要求监测单位1天测2次,以便随时掌握基坑变形情况。随着第6道支撑全部安装完毕,墙移趋向于稳定日变化量小于1 mm。经分析是由于Ⅱ区斜撑数量较多,钢牛腿制作焊接间延长,导致基坑曝露时间较长,从而引起该时间段内围护墙移变化量较大,但整个过程其最大累计量及变化速率都在允许范围内。随着中国城市化进程的加快,越来越多的城市投入到地下轨道交通的规划建设当中。地下隧道越来越多,不可避免伴随着重叠交叉隧道的产生,群洞隧道施工的关键技术研究关系着轨道交通的安全问题,因此群洞隧道研究已经成为现代地下工程研究的热点。
四、隧道锚施工关键技术
施工过程中必须采取措施减少对岩体的扰动,保护岩层的完整性,出碴运输系统必须适应洞内大坡道及频繁变坡,减少工序的干扰。
1.掘进施工
首先在锚洞洞口进行工作坑开挖,根据现场地质和岩石强度采用预裂爆破和挖掘机大掘进、人工修整边坡、明槽施工,为保证边坡稳定,边坡坡度根据实地情况确定。
2.掘进方案
在锚洞进洞施工中,优先采用机械掘进,选择YT-28型风动支腿式凿岩设备,两座隧道锚的施工顺序问题,采取左右洞错位掘进施工,左洞为先掘进洞,右洞为后掘进洞,待先掘进洞到底后,再掘进后掘进洞,左侧隧道锚采用上下台阶法分3层掘进方式,上下台阶之间的间距为8--10 m。为了减少对围岩的扰动和减少超挖,采用了控制爆破技术,拱部采用了光面爆破技术,边墙适当进行预裂爆破。
3.爆破控制
爆破掘进时,把爆破振动对相邻室的影响作为控制的重要内容。为最大限度地减少爆破对围岩的扰动破坏,隧道锚的钻爆施工采用了小间距、低爆速设计,炮眼按浅密原则布设,严格控制周边眼的装药量,周边眼间距为40cm并适当布设空眼。
4.喷锚及衬砌施工
隧道锚的喷锚及衬砌主要分为前锚室段、锚塞体和后锚室两个阶段:1)前锚室段:前锚室段的围岩级别为Ⅲ级,初期支护采用?25先锚后灌式中空锚杆,L=3.0m,环纵向间距1 m,梅花形布置,洞壁设E6钢筋焊接网,设置间距为1米的钢格栅拱架。
五、支护技术的优化
1.支护技术存在的问题
在总结分析前人研究成果的基础上,结合大量的现场工程实践,研究认为常规锚杆支护技术主要存在以下几个方面的问题:
(一)常规支护用直径20mm、长2.0m锚杆的长度和刚度不足,从而发挥不出锚杆的支护作用。顶板围岩的松动圈半径一般在2~2.3m,2.0m长的锚杆其不能锚固到围岩的塑性硬化区内,导致锚杆失效不起作用;经常会出现锚杆被拉断的现象,说明锚杆的刚度不够,不能满足巷道开掘初期变形速度快、变形量大的特点。
(二)围岩表面约束能力差。由于高应力或构造应力的影响,使得支护体首先在较为薄弱的地方出现过量变形、岩石松动和破坏,进而形成破碎区,破碎区的发展导致围岩自承圈破坏。如不能及时将破碎区形成一个较为完整的整体,就不能发挥顶板岩石的自稳能力,从而不能有效地遏制围岩的局部破坏和破碎区向纵深发展,进而导致巷道围岩遭到更严重的破坏。
2. 常规支护技术优化
通过以上常规支护技术存在的问题,经本人对工作地点的实际情况了解,我率先提出了新的支护方式,使用直径为22mm、长2.4m取代原有普通锚杆的支护,得到了老工程技术的批准及大力支持。
采用新型直径为22mm、长2.4m的全程锚杆取代直径20mm、长2.0m锚杆,进行巷道顶板支护,使巷道开掘后顶板松动圈形成了一个整体,增大围岩的强度,提高围岩自承能力,控制了顶板的下沉量。采用强度大、长度较长的锚杆能锚固在稳定的岩层内,并适时在巷道关键部位进行锚索加固支护(由于锚索长度较大,能够深入到深部较稳定的岩层中,锚索对被加固岩体施加的预紧力高达200kN,限制围岩有害变形的发展,改善了围岩的受力状态,增加围岩自承圈厚度,实现厚壁支护),很好的解决了巷道顶板下沉、破碎的问题,随着支护强度的增大,有效的控制了顶板岩层的变形,施工的安全也得到了保证,同时一直困扰的进尺问题也迎刃而解。
六、结束语
隧道施工的完成,对于人们的生活具有着重要意义。当今,在修建大型隧道过程中,隧道锚施工还存在着许多技术上的不足,大型隧道工程中隧道锚的施工及支护优化问题必须提上日程,认真严谨的对待与研究。
参考文献:
[1]黄宏伟 越江隧道工程大型泥水进出洞施工风险综合评价 地下空间与工程学报 2012年,23页