锥探灌浆方案★

第一篇：锥探灌浆方案

4.锥探灌浆施工方案 4.1施工准备 4.1.1技术准备

针对黄河北大堤存在的实际情况，在项目公司工程技术处、B代表处和第六驻地办监理工程师的领导和指导下，我部中心试验室已对大堤堤身及坡脚压实情况进行了现场测试，并将有关问题作了汇报；

为了工作能顺利展开，我部组织有关人员详细进行了图纸会审，并与黄委会及新乡、原阳河务部门多次沟通和榷商，达成了对大堤进行压浆加固的初步意见（详见附件）。4.1.2机械设备

根据以前的施工经验，结合本项目的实际情况，我部计划投入锥探灌浆机械6套(河南黄河河务局生产的ZK24型钻机)及人工钻孔钢钎若干，洒水车一辆等。4.1.3人员组织及进场情况

开工前我部已对参加施工人员进行了业务培训和技术交底，并对人员进行了合理组织和分工。本项目计划投入现场管理人员8-10人，技术人员4人，职工100人左右。4.2锥探钻浆基本原理

利用泥浆（或水泥浆）具有一定的流动性等特点，通过探锥按照一定的排距成孔，将泥浆填充结构物内部的裂缝、洞穴、腐朽的秸料、桩木、树根等，使其形成一个整体，达到固结和整体受力的状态。4.3施工方案

锥探灌浆法施工工艺为：造孔→制浆→灌浆→封孔。4.3.1造孔

4.3.1.1孔位布置与孔深确定

造孔有机械造孔和人工造孔两种。本次两种方法共用。钻机考虑采用河南黄河河务局生产的ZK24型钻机及人工钻孔钢钎（钻杆采用φ42mm），钻孔前先根据堤防存在问题的性质及严重程度，紧紧依照设计图纸的要求布设灌浆堤段的范围，然后在大堤方向布孔。灌浆的排距和间距（取决于堤段重要程度、隐患性质、灌浆压力等因素）以设计图纸为准（一般都采用密锥灌浆的形式，其排距为1.5—2.0m，每排孔距为1.0—1.5m，相邻两排锥孔呈梅花形排列，即第二排的孔位应在第一排两孔中间的相对位置上）。

锥孔的深度也应以设计为准，初次灌浆及属于普通加固性质的堤防，锥孔宜打入堤基以下0.5—1.0m。

4.3.1.2人工打锥造孔

人工打锥造孔使用工具为碳素工具钢六方22、23、24型钢钎，一般最长为10米。在布孔位置挖小型方坑后灌满水，通过人工上下反复拔插钢钎钻进，直至达到设计深度。一般每组4人，一台班可打孔750米。

人工打锥造孔，费时费力，工效较低，但适应堤坡等机械不易到达的部位，最大的优点是人工可以通过手感，准确发现孔洞等隐患的深度。4.3.13机械打锥造孔

目前国内使用的打锥机械种类较多，其中，河南黄河河务局研究的ZK24型锥孔机在黄河系统被广泛应用。

ZK24型锥孔机所使用的锥杆为碳素工具钢六方24、22、23或六方25螺杆，锥孔深度一般为10米。锥孔速度快时为每小时75-90个孔，慢时为55-70个孔。该机使用的动力设备为15马力柴油机，设计进锥力为近23KN，实际可达26KN。

ZK24型锥孔机的造孔方法是：将锥孔机定位后，锥杆由挤压轮夹紧，转动挤压轮便将锥杆压入堤内。当土质松软时，可用快速进锥；当土质坚硬、挤压轮打滑时，可通过调整弹簧组增加挤压力，改为慢速进锥。如锥头遇到石块等硬物时，安全离合器便发出“咔咔”响声，操作人员便停止进锥。锥杆进深由指针显示，达计划深度后，便改换挤压轮转动方向，将锥杆提起，移至下一孔位。

机械打锥机具有锥孔深、速度快、效率高等优点。主要缺点是进尺过程不易发现隐患，机具比较笨重。不少打锥机在堤坡上打孔还有一定困难。4.3.2拌浆

锥探灌浆是将土料加水后用机械搅拌成泥浆，通过压力灌浆机加压灌入锥孔，压进缝穴，析出水分，从而使堤身内部的缝穴隐患为泥土充填，达到处理隐患的目的。为了使泥浆更快更多地进入隐患缝穴，满足灌浆要求，需要对所用泥浆规定标准，然后按照标准进行拌浆。4.3.2.1泥浆的主要指标及计算方法

泥浆的主要指标是泥浆浓度和颗粒粒径。泥浆浓度大，充填缝穴快，干后收缩小，但是泥浆浓度过大了，流动性差，细小缝隙不易充填。土料颗料细，悬浮性好，流动性大，便于施工和灌细小缝隙，但是析水性差，透水性弱，收缩性大；土料颗粒粗，析水性好，透水性强，收缩性小，但是悬浮性差，易于沉淀，流动性差，灌入细小缝隙困难，所以泥浆浓度和土料颗粒大小对灌浆质量有很大的影响。在施工中应根据隐患性质、机具条件来选择土料，配制泥浆。一般隐患用收缩性小、析水性差、透水性弱、悬浮性好的泥浆，宽缝、大洞隐患用浓度大、收缩性小的泥浆，窄缝、小洞隐患用浓度小、流动性大的泥浆。

测定泥浆比重通常用两种方法。一种是用比重法，把比重计直接插入稳定的泥浆中，观察泥浆液面在比重计玻璃管上的刻度，即可直接读出泥浆的比重；另一种方法是用1000ml的量杯，盛满泥浆，称其重量，减去量杯重，其数值即为泥浆比重。

泥浆土粒的大小通常从土料选择上来解决，灌浆用土原则上是就近取土，以节约投资。为满足灌浆要求，在取土时应对土料加以选择。根据各地的实践经验，灌浆所用的土料以无杂质的中粒质砂壤土（即两合土）为宜，这是泥浆比重配制为1.4—1.6，常能满足灌浆要求。4.3.2.2泥浆的拌制

拌浆时先将计算出的土、水按重量称好，称水重时应考虑土的含水量。然后将水土倒入筒内，待土料浸湿初粉后，用搅棍搅拌，用笊篱清除杂质和大的土块，便可使用。

机械拌浆有立式拌浆和卧式拌浆两种。立式拌浆是在拌浆坑或拌浆筒上安装一拌浆器拌浆。拌浆坑是在堤顶上就地挖成的坑，拌浆筒是用钢板焊成圆柱形筒，直径1.2m，深0.8m。拌浆器由两根横梁支架在拌浆筒或坑上，拌浆器的竖轴下端安装若干根搅棒，上端安一皮带轮与动力机相连如图2-2所求。

卧式拌浆器与立式拌浆器的结构原理相似。区别是拌浆筒斜卧，拌浆搅棒直接交叉安装在主轴上。拌浆筒高的一头顶部有加水加土口，低的一端底部有出浆嘴。

机械拌浆的方法是：边加水、边加土、边搅拌。拌好后的泥浆放入储蓄池内存放。机械拌浆速度快、效率高、质量好，再加上结构简单，已普遍得到使用。4.3.3灌浆

灌浆是锥探灌浆施工中的重要环节，需要对灌浆压力、操作方法、劳力组合问题处理、复灌遍数等方面全部掌握，才能保持灌浆工程的质量。

灌浆是用灌浆机通过管道抽吸储浆池或灌浆筒内泥浆，加压后由出浆管输入锥孔。4.3.3.1灌浆机及管道 灌浆机又称泥浆泵。灌浆机常用的有BW250/50型三缸泵和HB-15单缸泵以及PN离心泵等多种型式，均属国家定型产品。

大型灌浆工程输送泥浆管道分输浆干管、支管、灌浆管（或进浆管）、插孔管四种。其中，干管一般用钢管、尼龙管或直径51—76mm五层胶布管；支管一般用直径32mm四层胶布管，长10-30m；插管一般用上节直径30mmm，下节直径25mm的焊接钢管，管长1m左右，距离管顶以下20cm处焊有一横管，以便操作。4.3.3.2灌浆（1）灌浆压力

灌浆压力对灌浆质量影响很大，压力小了灌不密实，压力过大使堤顶遭受破坏。堤防灌浆压力一般控制在98Kpa。（2）灌浆操作

先将插管插入灌浆孔0.4—0.8m，用手把插管周围砸实封严，开始向孔内灌浆，待孔内空气排出后再行封严，这时，压力灌浆才算正式开始，记下灌浆时间。

在灌浆过程中要不断检查各管进浆情况，检查的方法是看、摸、听。就是先看胶管是否有蠕动现象，有蠕动现象表示进浆迅速。如看不出蠕动现象，再用手拿起摸一摸，如胶管有振动感，表明时浆仍很顺利。如果胶管没有振动感，且较轻软，这是可把胶管放到耳朵附近听一听，是否有嗤嗤声表示在进浆，如果没有这种声音，即表示在常压下不进浆，这时需将其他一根或两根灌浆管折死，以便增压，使其继续进浆。当增压10分钟后仍不进浆时，表示锥孔已灌满，应停止增压拔管换孔，同时记下时间。如进浆时间超过30分钟，应计算进浆量。计算进浆量的方法是用单位时间的进浆量乘以进浆时间，单位时间进浆量是用灌浆机每分钟出浆量除以出浆管的根数求得。一般泥浆泵每分钟出浆量为0.03m3。锥探灌浆施工工艺流程图如下:

锥探灌浆施工工艺流程图

4.4.4在钻进过程中采用稀浓度的泥浆，保证孔口压力大于0.5kgf/cm2，待钻孔钻到设计孔深后，用泥浆泵向孔内注满泥浆，提出钻杆移到下一个孔施工。在整个施工过程中，由专人负责各灌浆孔的复灌及封孔工作，每一个孔复灌3次不吃浆时即进行封孔。

根据设计要求，采用分序钻孔施工，先施工I序孔，再施工II序孔，最后施工III序孔。

5.质量保证体系及保证质量措施 5.1质量保证体系

建立三检（自检、抽检、交接检）质量体系，由项目经理负责，项目总工主抓，质检部具体实施的质量管理体系；建立专职质检工程师制度，落实责任到人。5.2保证质量措施

5.2.1在灌浆中应先对导孔和第一序孔轮灌，使用“少灌多得”的方法。开始时先用流动性稍大的稀浆灌注后逐渐加大到规定的泥浆浓度，继续灌注。复灌时采用浓度较大的泥浆，待第一序孔灌浆结束后，再进行第二序孔灌浆，第二序孔灌浆结束后，再进行第三序孔灌浆。每次最大灌浆量按设计要求控制，每孔灌浆次数通过试验确定，一般为3-5次。

5.2.2对吸浆量大的灌浆孔限制每次吸浆量，延长灌浆戎，堤防灌浆用小注入量，排量大的泵可同时灌注多孔。若已知洞穴很大，适量增加灌浆量和提高浆液稠度。5.2.3两次灌浆间隔时间不少于5天。

5.2.4孔口压力控制在4.9*10-Pa（0.5kgf/cm2）左右。最大灌浆压力由施工前试验确定。5.2.5每孔每次平均灌浆量，以孔深计，每米孔深控制在0.5—1.0m3，每孔灌浆次数应在3次以上。

5.2.6为减少堤身出现裂缝和冒浆，应先灌迎水侧临水排孔，再灌背水侧排孔，最后灌中间排孔。

5.2.7锥孔应当天锥，当天灌，防止孔眼搁置时间长，孔隙堵塞，影响灌浆效果。5.2.8每孔灌浆时，必须一次连续灌满。

5.2.9终孔标准：当浆液升至孔口，经连续复灌3次不再吃浆时，即可终止灌浆。

5.2.10封孔：当每孔灌完后，待孔周围泥浆不再流动时，将孔内浆液取出，扫孔到底，用直径2-3cm、含水量适中的粘土球分层回填捣实。

6.安全生产、文明施工及环境保护措施 6.1成立以项目经理、项目总工为核心的文明施工领导小组、安全生产与环境保护领导小组，质检部中心试验室等有关部门定期不定期进行检查；

6.2建立专职检查员制度，落实责任到人。开展文明施工竞赛，针对施工中易出现安全隐患的工序，加强预防。

第二篇：帷幕灌浆技术方案

尾水隧洞回填灌浆试验总结

一、概述

尾水隧洞回填灌浆包括上游全部，泄洪排沙洞进水塔底板桩号洞0+00～洞0+27.317段固结灌浆（Φ59mm，入岩4m），间排距3m；无压洞身边顶拱桩号洞0+27.317～洞0+67.317固结灌浆（Φ59mm，入岩4m）排距为3.0m，间距为4.0m，成梅花型布置；出口消能防冲底板桩号洞0+552.754～洞0+585.754段固结灌浆（Φ59mm，入岩4m），间排距为2.0m。

二、编写依据

1、《呼和浩特抽水蓄能电站尾水隧洞洞招标合同文件》

2、《尾水隧洞基础回填灌浆》(BJ59S-H3-1-3-01)

3、《泄洪排沙洞无压洞身段灌浆和排水孔位布置图》（BJ59S-H3-1-3-02～03）

4、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）

5、《水电水利工程钻孔压水试验规程》（DL/T 5331－2005）

三、水泥灌浆成果分析

根据施工图纸及设计要求尾水隧洞回填灌浆灌浆压力采用0.3MPa，通过现场安排在进水塔底板固结灌浆作为灌浆试验段，验证灌浆压力采用0.5MPa是否满足设计及规范要求，是否发生抬动变形。

进水塔底板固结灌浆试验孔共灌注38孔，总耗灰量1.515t，平均单耗

9.97kg/m。具体固结灌浆量见灌浆成果一览表（附表1）及灌浆布置图（附图）。

1、灌浆注入情况统计

试验段0+00～0+10水泥灌浆综合成果表见附表2。

（1）从单位注入量区间频率分布的统计情况看，随灌序的增加，各次序孔的单位注入量大值分布总体上遵循逐序递减的规律，随着灌浆次序的增进，地层逐渐被挤压密实。

（2）从单位注入量均值的对比情况看，随灌序的增进，试区各次序孔的单位注入量呈现明显递减规律。Ⅰ序孔单位注入量为14.96kg/m，Ⅱ序孔单位注入量为4.98kg/m；Ⅱ序孔比Ⅰ序孔递减66.7%，符合灌浆基本规律。

（3）灌浆压力对灌浆量的影响。进水塔固结灌浆在同序孔中，注入率随灌浆压力增加。

2、透水率

根据附表3水泥灌浆综合成果表中，Ⅰ序孔透水率平均值为6.593Lu，Ⅱ序孔透水率平均值为2.806Lu，灌浆结束后透水率平均值为0.73，不大于设计图纸要求值3 Lu。说明按照0.5MPa灌浆压力进行灌浆满足设计要求及规范要求。、抬动观测

在压水和灌浆过程中均进行了地层抬动监测，根据抬动观测数据可得，按照现场监理工程师及设计给出灌浆压力位0.5MPa进行压水及灌浆时，无抬动变形。抬动观测数据见灌浆成果一览表（附表1）

四、小结

（1）按照设计要求0.5MPa灌浆压力进行灌浆，随灌浆次序的增进，单位注灰量递减明显，其灌入量较小，分2序进行灌浆较合适。

（2）通过水泥灌浆，能明显改善进水塔底板岩体的透水性，岩体透水率均小于1Lu，有利于底板基础的防渗处理。

（3）在现场实际的灌浆压力0.5MPa下，灌浆对周边岩体的抬动满足设计要求，能确保进水塔底板的稳定。

（4）本次固结灌浆试验，为泄洪排沙洞岩体灌浆提供了详实的资料，包括水灰比、灌浆压力、吸浆量等，为后续提供了可靠的技术参数和施工工艺。

第三篇：高炉灌浆 施工方案[范文模版]

翼城城东人和钢铁有限公司炼铁厂

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高炉灌浆 施工方案

一、前言

炼铁厂高炉在生产一段时间后，因建设质量、生产操作、材料性能等因素的影响，炉腹、炉身等部位均会出现炉壳局部发热甚至烧红等现象，有些部位甚至会出现煤气泄漏现象，从而导致高炉炉前操作环境的恶化，严重的还直接影响高炉的正常生产和使用寿命。在这种受损情况下，为了防止炉壳上出现热点和裂缝，确保高炉生产的正常进行及现场环境的安全，必须进行灌浆修补和维护，简便而行之有效的方法是利用高炉休风期间，或者利用高炉休风进行压入灌浆的准备（开设压浆孔、焊接压浆短管、连接高温球阀），然后在送风状态下在受损部

位进行压入灌浆和“造衬”。经过压入灌浆处理，既可以解决炉壳局部过热发红的问题，又可以提高高炉炉身的整体性，从而延长高炉寿命。

在日本，自上世纪6 0年代以来，就开始开发高炉灌浆压入维修技术，并且在许多钢铁厂得到应用。随后，无论是材料性能还是施工工艺都得到不断地发展，除日本外，其它许多国家都在推广这种技术，我国也不例外。

我国高炉炉身等部位压入灌浆和造壁压入泥浆的研究工作始于上个世纪八十年代，在剖析研究进口同类产品的基础上，结合我国国情，采用国产原材料进行了研制，陆续完成了高炉炉身、出铁口、渣口造壁压入泥浆的研制，造壁压入泥浆的研制和生产产品的理化性能指标均已接近进口材料水平。

本公司研制、生产的高炉、热风炉造壁压入料及“压入灌浆技术”在天津天钢炼铁厂、承德建龙炼铁厂、昆钢炼铁厂、攀钢炼铁厂等高炉热风炉及热风管道炉身上得到成功应用，具有较高的技术水准和良好的应用效果。经实际使用，造壁压入泥浆的施工性能良好，压浆顺利，达到了预期效果，使用单位对压浆效果表示满意并多次订货和使用；许多厂家将压入造衬技术作为高炉长寿的维护手段，在高炉检修或定修过程中进行压入造衬维护，保证了高炉的正常运行，提高了高炉的使用寿命。

炼铁厂310立方高炉，在投产、生产一段时间后，发现高炉铁口上方4段5段出铁口方向4号风口至9号风口的上方出现不同程度的局部过热或发红、严重烧坏等现象，根据我们到现场观察测试 很多地方的温度都已经超过300度局部地方有炉皮发红现象，面积约有40平米，6段靠1号至4号风口上方约有6平米的部位炉内比较空，7段靠6号至9号风口上方约有5平米炉内比较空，3处放炮的部位比较空。需灌浆处理预计30吨，二、．材料的选择：

高炉灌浆通常使用ZBL-1的灌浆料。

三、压入施工主要内容：

1甲方负责工作范围：1现场勘察及原始检测数据记录；

2）高炉炉身发红或煤气泄露部位及状况的确认：

3）高炉炉身状况是否良好的确认；

4）高炉炉身部位的结构图、炉身部位砌筑图；

5根据乙方确定的灌浆部位，甲方负责开孔和焊接灌浆管头。

2、甲方应准备的材料

1耐高温截止球阀：

60套DN32

p（压力）2.SMPa t（耐温）3 0 0℃；尺寸应与连接管配套；

2连接钢管：60根。

3冷却棒，10只，根据具体情况确定 ； 电焊机

4台；

5气割机

4台；

6风镐或电钻（风钻）

2套；

7照明：各工作点的照明灯；

8电源：用于压浆机（含搅拌机）、电焊机、电钻等；

9水源：工业用水：

10炉前吊、叉车配合。

四，乙方负责的工作：根据甲方提供的数据资料，乙方确定灌浆部位及开孔点（甲方负责开孔），对开孔点进行清理后交甲方焊接压浆短管、安装耐高温截止球阀。乙方应准备机具及材料：

1挤压式压浆机

1-2套；2)料斗及搅拌机（二次搅拌机）

1-2套；

2高压输出橡胶管

中50mm×20m

2-6根

3高压软管接头

2-6对等。．

4压浆直管、球阀与压入口的连接。连接压入软管接头 压入口15 0mm长的过渡管 5水源、电源

电源要求：电压：380V、220V;功率30KW;位置：距离压浆机小于10m;

水源要求：压力≥3kg/cm2;流量≥10t/h;位置：

距离施工压浆机小于5 m;6吊装、运输：（行车或环行吊车）

压入料、压入设备从炉下吊上炉台。

吊装能力大于5吨。

7甲方在炉台上提供一个防雨、防潮、防高瘟、防火的压入料和压入设备贮存场地。

8作业内容2指由甲方负责完成，乙方指导；

9如压入孔数量>6个，炉身压入施工时，在时间上应

错开，即开孔_+清孔_焊接压浆管_+（安装耐高温截止

球阀）堵孔-+压入施工_+封堵压浆孔（关闭耐高温截止

球阀）可交叉进行，这样，可以提高作业效率。

10此方案，双方人员安排适当多些，且可考虑轮流作

业。（此时间计划表仅供参考）

11如采用装入冷却棒的方法进行压入灌浆造衬，施工

作业时间应相应延长。

五、压入施工：开孔时间约为4小时，清孔时约为3小时，灌浆时间约为20小时。

1、压入施工设备：

压浆机（压入施工设备），采用挤压式压浆泵，其中挤压式压浆泵设备结构轻便，易于维护和使用，实践证明，这种压浆泵可以满足高炉炉身、铁口、渣口；热风管道（含主管、支管、围管）；热风炉（含拱顶和炉墙）的压入维护和“造壁”施工的应用要求，曾被不少单位选用作为压浆施工设备。

2、压入施工基本操作要点：

’．

(1)压入料的运输与贮存：高炉造壁压入泥浆(牌号ZBL-1)粉料采用塑料编织袋包装，液态粘结剂采用塑料桶盛装；需在运输和贮存过程中具有防水、防雨、防火措施，存放在阴凉、干燥、通风的仓库内，并预先用木板高架离地至少100mm，以免受潮、受水后结块影响材料质量。同时，压入料需有防火措施。

在施工现场，如有剩余材料，在施工结束后应尽快返运仓库，以免材料浪费及造成安全事故。

(2)压入施工时间的确定：通常在炉壳温度急剧上升，或出现局部发红，或判定炉壳上可能出现裂纹时，或发现有煤气泄露时，就应进行压入施工。为了确保施工安全，提高作业效果，根据热风炉灌浆部位和施工环境，施工时间可选择高炉休风期间或送风状态下进行，但开孔必须在休风状态下进行。但在送风状态下进行压入造衬施工时，应确保施工现场的煤气浓度在安全范围内，否则，应在休风状态下进行压入施工。

(3)压入泥浆的压入试验：在正式进行压入施工前，需预先进行试验，即是使压入泥浆在（挤压式）压浆泵和管道中预先循环一下，其目的是为了防止由于材料堵塞而间断施工，从而提高施工效率，试验时，可适当增加液态粘结剂的加入量；

(4)压入孔的形状：用气割（或钻头）在高炉外壳上开设直径约40mm的孔，每个孔再焊上外经为38mm×150mm长的管接头。

(5)开设压入孔的人员及设备配置：

①人员安排：压入孔的开孔人员应选择技术熟练、责任心强、有一定作业经验的人员完成，应根据作业量及休风时间合理安排，一般情况应安徘4-6人；

②设备配置：开设压入孔应配置如下基本设备，电焊机2-4台、气割机4-6套等。

(6)压入孔的处理：压入孔的处理是压入灌浆施工质量好坏的关键。压入孔清理完毕后，应经专人确认后及时焊接带球阀的压浆短管，注意，压浆短管应垂直插入（插入深度尽可能 接近炉壳钢板的内壁）经开口处理的压浆通道内，并作满焊处理，确保焊接密实。带球阀的压浆短管焊接完毕，应确保球阀处于关闭状态。

(7)压浆设备：前已述及，采用挤压式压浆机。

(8)材料输送管：输送压入泥浆采用高压橡胶管，工作压力应>3.SMPa．，内径38mm左右，并附带连轴式管接头。最好在输送管尾装置阴螺纹快速连接器，同时在罐浆接头装置阳螺纹快速连接器：

(9)搅拌机：施工时根据现场条件选用泥浆搅拌机搅拌，搅拌机一般采用强制式搅拌机。按照搅拌机的容量和功率，选用合适的搅拌量，把粉料及液态粘结剂倒入搅拌机内搅拌，保证适于压入施工的最佳流动性，总搅拌时间约5-10分钟。

(10)压入施工：把搅拌好的压入料倒入挤压泵的料斗中，把挤压泵上的皮管接在高炉炉壳的压入孔上，开动挤压机，将压入料压入炉内。压入泥浆（包括高炉炉身、铁口造壁等压入）压浆压力应控制适当的范围内。

(11)当压入一个孔时，附近周围的压浆孔可能会出现冒浆现象，但周围孔出现冒浆并不能认为是压浆造衬工作的完成，应对冒浆的孔继续进行压入灌浆作业，直至压入一定的量为止；如周围冒浆孔出现堵塞、压浆困难时，应将耐高温截止球阀卸掉，采用电钻或手工钻将该孔重新进行清孔、安装耐高温截至球阀、然后进行压入灌浆作业，直至压入一定的量为止；

(12)热风炉压浆造衬作业，按一般可行方法，应从热风炉下部至上部进行，应从高热点部位至低热点部位进行，压入施工先要从高热点或损失大的孔开始，逐步向低热点孔转移。而每个孔 的压入量应根据热点的高低、炉壳温度及其它相关因素来确定；如压入料从另一个孔流出来，应将流料孔的联接头堵起来（或关闭耐高温截止球阀），直到灌完一定量。这些流有压入料的孔，要重新钻通和灌浆。同时应注意一段一段的完成，保证高炉造衬材料的合围，以免出现死角或断层，确保造衬体的整体性，确保施工质量和效果。

(13)压浆泵的压力控制：

压浆泵在受料斗受料后，以．1档(低压，压力约0.2-0.4MPa．)进行压入；如果1档无法压入，则采用2档（中压，压力约0.4-0.6MPa．）实施压入操作；如果2档无法压入，则采用3档【高压，压力约0.6-1.OMPa．）实施压入操作。其原则是，在可以压入的前提下，尽可能使用最低压力档进行操作以满足最低流量的要求。

(14)压入操作过程的控制：

①就某一压浆孔而言，压入量达到200kg时，停留2-4分钟，再压入200kg时，停留2-4分钟。压浆过程中停留的目的是改善压入料的凝结，提高造衬效果。但应注意，停止压浆时，搅拌机应连续工作，并适时开动挤压机，保证管内压入料适当的流动，以防止压入料凝结，造成管道堵塞现象。

②通过周围压桨孔的冒浆情况观察压入情况，也可用棍棒敲打铁壳，听音判断压入情况，一定要使压入孔灌入适当的压入料，保证热风炉的整体性，保证施工质量。

③当完成一个孔的预定量后，应停泵，并打开回料阀，管道内压力减为零；把喷嘴从接头上卸下来。如果在管内还有一定的压力情况下卸喷管，材料会从喷嘴喷出，这对周围的操 作人员是不安全的。在卸掉喷嘴前，应关闭连通球阀，并将丝口拧紧。

(15)压入量的控制：在压入操作过程中，当满足以下任何一项时，就应停止该孔的压浆操作。

①当压浆泵压力上升到0.8MPa．以上时；

②压浆量达到600kg时；

③压浆泵采用3档压力也无法压入时。

(16)搅拌均匀的压入料在施工时应连续使用完毕，不能留在料斗内，以免久置结块，影响使用效果。

(17)施工完后，需把压浆机及管子洗清干净后存放，以免材料在料斗和管子中结块，不易清除。

(18)在贮存、运输和施工过程中，谨防混入烟头、绳子及包装袋等杂物，影响材料质量。

19压入施工安全事项：

在压浆施工过程中要特别注意施工的安全，要严密注视和检查挤压机压力和压浆管的各连接处以及耐压胶管的状态，各连接件处应采用紧固方法连接，以防因压力升高时，压入泥 浆由破裂处喷出伤人。施工前应对施工操作人员进行安全教育，同时施工操作人员需配戴防护眼镜或带防护罩的工作帽。

具体而言，应采取如下安全措施：

(1)对参加施工人员进行安全及技术交底，使作业人员树立强烈的安全意识。

(2)所有专用设施必须经过检查确认可行后方可正式使用。

(3)配备有效的煤气检测设备、测温设备并由专人负责。

(4)压浆作业人员进行高炉区前必须经安全部门确定作业区内温度及煤气浓度在允许范围内方可进入施工，安全部门必须按规定严格把关。

(5)压浆现场照明充分，上下施工保证通讯联络畅通。(6)施工作业时，应指定专人负责安全监督工作。(7)施工区域的安全措施按国家及企业规定设置。

(8)所有操作人员必须遵守国家及企业施工、生产安全技术操作规程。

(9)如遇高处作业时必须戴好安全带，安全带遵循高挂低用的原则，安全带使用前应认真检查安全带是否完好。

(10)压浆结束时，应认真检查水阀、气阀是否关好。

六、完工后的现场清理及设备清洗

1、设备拆除，需要吊车的配合工作外，其它乙方自行按规程执行。

2、现场清理：至少达到开工前的施工环境。

3、设备清洗：按操作规程执行。

七、工作总结验收

1、工程完工后，甲方组织有关人员对该工程进行竣工验收，形成验收报告。

2、双方负责人对施工全过程进行工作总结。

3、上述工作全部完成后，乙方撤离现场。

4、验收标准：

(1)在约定的时间内完成施工作业内容；

(2)施工作业完成后，能较大限度的抑制高炉炉壳表面发红和煤气泄露，确保高炉安全生产。

八、使用效果的跟踪

1、甲方定期对使用效果进行跟踪调查。

2、甲方对此项工程的实际效果做好记录，并及时向乙方反馈。

九、知识产权

此项工程中涉及的知识产权属乙方所有，在未征得乙方书面许可的前提下，甲方不得采用和向第三方透露。

十、结语：

热风炉炉身造壁压入维护是一项经济可靠而且行之有效的护炉措施，本公司坚持以“质量第一、用户至上，信誉第一，热忱服务”为宗旨，根据市场需求，不断提高产品质量、完善施工工艺，为有关用户提供高效、优质的耐火材料产品。我们热切期望与有关单位共同协作，并建立友好、密切、长期的合作关系，为热风炉稳产长寿作出应有的贡献！

武汉宇耐科技有限公司

0 1 0年11月10日

第四篇：灌浆材料

浅谈灌浆或注浆材料在道路维修中的研究和应用

摘要：灌浆材料或注浆材料在压力作用下注入地层、岩石或构筑物的缝隙、孔洞中，达到增加承载能力、防止渗漏及提高构筑物整体性能的流体材料。浆液凝结后可充填裂缝，使灌注后的土层、岩层等的力学性能得以改善，因此在公路或路基修补领域显示出极好的应用价值，已成为近年来国内外学者研究的热点方向之一。本文主要介绍了国内各种灌浆材料或注浆材料的应用现状和存在的问题以及今后的发展趋势。

关键字：灌浆或注浆材料；公路或路基；修补；力学性能；应用价值；

1.前言

随着高速公路交通流量的迅速增加、汽车荷重的增大以及使用年限的增加，路面病害日益显现，其中以路面唧浆病害尤为严重。在重轮载的频繁作用下，基层由于塑性变形累积而同面层脱离接触，水分沿接缝下渗而聚集在脱空的空隙内，在轮载作用下积水成为有压水并同基层内浸湿的细料搅混成悬浆液，沿接缝缝隙溅出，即为“唧浆”。水分和路面荷载是导致唧浆病害的主要原因。路面病害的产生不仅影响行车的舒适性及安全性，而且裂缝的扩展和渗水使道路损坏程度逐渐加重。因此，加强对高速公路路面病害的治理是至关重要的。导致高速公路路面病害的根本原因在于地基在动力荷载的作用下失稳和震陷，仅仅修复破损的路面并不能使病害得到根治，修复后的路面使用一段时间后，等病害会再次出现，因此必须对软弱的地基进行加固。灌浆法（或称注浆法）是常用的地基处理方法，在修补道路、桥梁、隧道、地下建筑、水工建筑等工程中显示出极好的应用价值。灌浆法是指根据液压、气压或电化学原理，通过注浆管把浆液均匀地注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒问或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置，经人工控制一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能好和化学稳定性良好的“结石体”。选用合适的灌浆材料对地基进行灌浆加固，可大大提高地基的承载能力和使用耐久性，有望从根本上解决高速公路路面唧浆等病害。

2.灌浆材料分类 2.1 分类

材料可分为固粒灌浆材料和化学灌浆材料两大类。2.2 固粒灌浆材料

由固体颗粒和水组成的悬浮液。它取材方便，造价低，施工简单，并具有较好的防渗或固结能力，但其所能灌填的缝隙宽度却受其固体颗粒的细度限制。固粒灌浆材料有粘土浆、水泥浆、水泥粘土浆和水泥粉煤灰浆4种。

① 粘土浆。使用最早的灌浆材料。粘土的颗粒细,透水性小，制成的浆液稳定性好，价格低廉，但其结石强度和粘结力都很低，抗渗压的能力也弱，仅用于低水头的临时性防渗工程中。

② 水泥浆。目前使用最多的灌浆材料。它的胶结性能好，结石强度高，施工也比较方便，适于灌填宽度大于0.15毫米的缝隙或渗透系数大于1米/日的岩层。对具有宽大缝隙的岩石或构筑物、地下水流速大或耗浆量很大的岩层灌浆时，常在水泥浆中掺入砂子，以减少浆体结硬时的收缩变形，增加粘结力和减少流失。水泥浆在各种灌浆材料中使用最广,多用于岩石、基础或构筑物的加固及防渗堵漏、堤坝的接缝处理、后张法预应力混凝土的孔道灌浆以及制作压浆混凝土等。

③ 水泥粘土浆。综合了水泥浆的结石强度高和粘土浆的浆液稳定性好、价格便宜等优点，使用范围比较广，并可根据不同要求选择不同的水泥-粘土配合比。

④ 水泥粉煤灰浆。粉煤灰的颗粒细,与水泥等胶凝材料共同制成的浆液稳定性和流动性都较好，在灌浆工程中的应用日趋广泛。

为了改善固粒灌浆材料的性能，有时还掺用塑化剂、促凝剂等外加剂。

2.3 化学灌浆材料

由化学药剂制成的流动性好的液体。用它能灌入比较细微的缝隙，还能根据需要调节凝结时间。化学灌浆材料分无机及有机两种：无机灌浆材料以硅酸钠为主要原料,称硅化用灌浆材料;有机灌浆材料以各种高分子材料为主要原料，目前常用的有硅酸钠、环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺及聚氨酯等几种。

① 硅化用灌浆材料。以硅酸钠（水玻璃）为主要原料的化学浆液。有双液法和单液法两种灌注方法：双液法是将硅酸钠和氯化钙两种溶液先后压入，化合后结石强度较高，但由于所用硅酸盐溶液的粘度比较大，一般用于渗透系数为2～80米/日的砂质土的加固及防渗；单液法采用比较稀的硅酸钠溶液,其粘度和强度都较低,一般用于黄土或黄土类砂质土的加固。

② 环氧树脂灌浆材料。以环氧树脂为主体,加入一定比例的固化剂、稀释剂、增韧剂等混合而成。环氧树脂硬化后粘结力强，收缩小，稳定性好，是结构混凝土的主要补强材料。一些强度要求高的重要结构物，多采用环氧树脂灌浆。近年来，也能用于漏水裂缝的处理。

③ 甲基丙烯酸甲酯堵漏浆液。简称甲凝,是以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯为主要原料，加入过氧化苯甲酰、二甲基苯胺和对甲苯亚磺酸等组成的一种低粘度灌浆材料。其粘度比水低,渗透力很强,可灌入0.05～0.1毫米的细微裂隙，聚合后强度和粘结力都很高,可用于大坝、油管、船坞和基础等混凝土的补强和堵漏。

④ 丙烯酰胺堵漏浆液。简称丙凝。它以丙烯酰胺为基料，以甲醛、过硫酸胺、三乙醇胺、硫酸亚铁、铁氰化钾等为助剂。使用时，将氧化剂和其他材料分别配制成两种溶液，按一定比例同时进行灌注。丙凝浆液的粘度很低，能灌到水泥浆所不能到达的缝隙，然后在缝隙中聚合，变成凝胶体而堵塞渗漏通道。但是，丙凝聚合体的强度很低，可以掺加一定量的脲醛树脂，配成强度较高的丙凝灌浆材料。主要用于防渗堵漏工程。

⑤ 聚氨酯灌浆材料。简称氰凝,是由异氰酸酯、聚醚和促进剂等配制而成。采用单液灌注，遇水后立即生成不溶于水的凝胶体并同时放出气体，使浆液膨胀，再次向四周渗透，即具有二次渗透的能力。氰凝最后形成的聚合体的抗渗性强，结石强度高，目前用于地下工程的渗漏缝处理。

3.各类灌浆材料在公路或路基中的应用 3.1 水泥基灌浆材料

水泥基灌浆材料在2008年8月1日起实施的GB／T50448．2008水泥基灌浆材料应用技术规范中定义为：“一种由水泥、集料(或不含集料)、外加剂和矿物掺

和料等原材料，经工业化生产的具有合理级分的干混料。加水拌合后具有可灌注的流动性、微膨胀、高的早期和后期强度、不泌水等性能。”从定义中我们可以看出水泥基灌浆材料的基本组成：水泥、外加剂、矿物掺和料、集料(砂子)等。

3.2 水泥基灌浆材料的工程应用

随着经济的飞速发展，建筑工程日益向功能多样化、大型化、高层超高层化方向发展，如地铁、隧道、高速公路各类工程日益增多，地基加固、结构补强、设备基础加固等相应的配套工程也日益增多。水泥基灌浆材料以其自身优良的性能在灌浆材料中扮演着重要的角色，因此应用越来越广泛。下面介绍中国矿业大学(北京)混凝土与环境材料研究所研究和济南大学材料科学与工程学院各开发的几种水泥基灌浆材料。

3.2.1 RGM．HSL快速抢修材料

RGM．HSL快速抢修材料具有固化迅速、超早强、性能优异的快速抢修材料。2小时抗压强度>30MPa，1天抗压强度>50MPa，有效地克服了传统修补材料固化慢，修补完工后需要长时间的养护缺点，在公路破损灌浆修补，机场跑道维护、矿井坑道抢修等方面应用广泛，具有良好的经济效益和社会效益。应用领域

l、机场跑道抢修。在不关闭机场的情况下进行，保证了战备和训练的正常进行，为空军及时抢修机场提供一种新材料

2、公路、道路混凝土路面等的快速修补。超早强，快速通车，避免施工造成交通堵塞。

3、矿井坑道等的快速修补，快速恢复生产作业，提高经济效益。

4、各种补强，如桥基加固和整体化滑模施工的修补等。

5、应用于隧道工程的止水堵漏：用于隧道衬砌、漏水整治；抢修排水管道接头漏水等。

6、大型设备和精密设备地脚螺栓与机座快速灌注；钢结构与基础固结的二次灌注。

7、低温条件的少量工程施工等。

3.2.2 RGM．HSL高强自流平无收缩灌浆料

RGM．HSL高强自流平无收缩灌浆料是为满足大型高精度进口设备仪器安装

以及大面

积地面自动找平的需要，替代国外同类材料的产品。RGM．HSL高强自流平无收缩灌浆料由

高强胶结成分、超塑化组分、膨胀组分、优选高强微集料改型组分以及一些微量改型组分以

适当比例共同粉磨而成。其与水反应生成大量膨胀结晶矿物水化硫铝酸钙，以此实现材料自

身的无收缩；同时该材料有大的流动性，早期和后期高强度。技术性能，1．凝结时间：初凝>2小时，终凝<10小时。2．泌水率：不泌水 3．流动度：大于240ram 4．粘结强度：圆钢>6MPa；螺纹钢<13MPa 5．抗渗性能：抗渗压力1．5MPa时平均渗水高度0．2cm 应用领域：大型设备和精密设备地脚螺栓与机座二次灌注；钢结构(如钢铁、钢架、钢

柱等)与基础固接的二次灌注；后张法预应力钢筋灌浆； 预制混凝土构件接缝、铁路公路

道桥桥墩、梁柱及其它结构物加固；桥梁、地铁、隧道、地下工程施工缝嵌固。

3.2.3 聚合物水泥基灌浆材料(PCGM)

针对缝宽小于3 mm的水泥混凝土路面裂缝修补进行研究，选用醋酸乙烯酯—乙烯共(VAE)乳液、快硬硫铝酸盐水泥及适量外加剂制备了聚合物水泥基灌浆材料(PCGM)，利用VAE乳液优良的黏结性能和快硬硫铝酸盐水泥早强快硬、微膨胀、抗硫酸盐腐蚀、防水性能好等优点来改善灌浆材料的工作性能、黏结性能、收缩性、抗渗性等。

1．VAE乳液可以明显改善水泥基灌浆材济南大学李国忠，张水研究得出：○料的可灌性，对缝宽3 mm的水泥混凝土裂缝，在聚灰比为10％时。浆体的可灌深2．聚合物在界度达到最大值(130 ram)，与空白试样相比，提高了51．16％．○面处形成的联结桥及柔性界面层改善了界面结构，有效提高了水泥基灌浆材料的黏结性能．在聚灰比为10％时，灌浆材料的黏结性能最好，与空白试样相比．其3．聚28 d的弯折黏结强度增大了32．41％，剪切黏结强度增大了122．92％。○合物颗粒的填充作用及成膜特性提高了材料的密实度和强度，有效阻断了材料内部与外界联系的通道，降低了材料的收缩率，提高了材料的抗渗能力．当聚灰比为10％时，材料的抗渗性最好且收缩率较小。

3.2.4 超细水泥基灌浆材料

日本率先生产出了Mc一500超细水泥，可以注入到渗透系数为3．75 x10-4cm／s细砂层；另一种是湿磨水泥(WMC)：水泥比表面积提高到l 270m2／kg，平均粒径3um。目前中、日、德、法、瑞士等国均能生产出比表面积800～1 600m2／kg的超细水泥，最大粒径小于20um，平均粒径小于5um。目前该类材料主要是硅酸盐系列超细水泥或者在该类超细水泥中加高效减水剂、膨胀剂等改性制成的改性浆材，品种单一，没有形成系列产品，以适用于各种灌浆条件的需要。超细水泥可灌性和稳定性大大提高，但流动性能变化大，灌浆阻力大，超细粉磨能耗高。这些缺点限制了其广泛推广使用。3.3 有机灌浆材料 3.3.1 环氧树脂灌浆材料

环氧树脂是用得最多的补强灌浆材料，具有粘接力高、在常温下可固化、固化后收缩小、有很高的机械强度和耐热性、稳定性好等优点。但环氧树脂在常温下粘度较大，不能满足可灌性要求，因此必须加入稀释剂稀释。我国目前广泛采用的是糠醛一丙酮活性稀释剂，以降低环氧树脂的粘度。这种浆材在混凝土工业中的应用范围非常广泛，特别适用于混凝土细微裂缝与软弱岩基的灌浆加固处理，对裂缝有较好的粘接性，并能恢复其结构的完整。

包银鸿等人通过使用糠醛一丙酮稀释剂体系，研制出了HK—KGlO灌浆材料。该灌浆材料不但粘接强度及抗压强度高，而且粘度低(在25℃时低于20 mPa·s)，可灌性好，在一些房屋裂缝处理中，浆液依靠重力作用自流进行修补。但该材料是油性的，不能用于潮湿及水下建筑的修补，且稀释剂糠醛有中等毒性，不利于施工人员身体健康和环境保护。

魏涛等人以糠醛、丙酮为环氧树脂的活性稀释剂，选用无毒的可在低温和水

中固化的CD固化剂，研制出能灌入细微裂缝，在干燥、潮湿和水中都能很好固化且毒性低的CW灌浆材料。该灌浆材料粘度低，可操作时间长(凝胶时间26 h～65 h)，因此主要用于处理断层和混凝土微细裂缝，如三峡工程F215断层破碎带的加固处理，湖北江汉航线新城船闸上下闸首裂缝处理等。

3.3.2 聚氨酯类灌浆材料

聚氨酯化学灌浆材料是以异氰酸酯和多元醇为主剂的一类灌浆材料，可分为水溶性(亲水性)和油溶性(疏水性)两大类。遇水后能迅速反应，产生二氧化碳使体积膨胀，增加了固结体积比，且产生了较大的膨胀压力，促使浆液二次扩散，从而加大了扩散范围。聚氨酯灌浆材料粘度低，可渗入0．05 mm的细微裂缝，并且对岩石、粘土等有化学粘结性能将地基中潮湿松散的粘土粘结在一起。目前，聚氨酯灌浆材料主要用于岩石裂缝修补、地基加固、大坝裂缝防渗修补以及隧道、煤矿等地下建筑软弱顶板的加固和封堵渗漏水。聚氨酯灌浆材料成功应用于煤矿顶板加固已有40年历史。聚氨酯灌浆材料最早用于地基加固是19世纪60年代由德国矿业研究公司提出的，1971年经过商业介绍后成为德国标准加固法引。随着1977年Roklok粘接体系的引入，聚氨酯加固法在美国开始普及。另外，由于聚氨酯中游离异氰酸根能与水迅速反应固结，因此聚氨酯是封堵高压大流量用水的首选材料。

陈忠达、张登良选取了单组份水溶性聚氨酯Hw作为混凝土路面修补材料，可灌性好，凝胶时间为数分钟至数十分钟，能在潮湿表面粘接。但该材料固化8小时湿粘接强度才达到2．93 MPa～3．65 MPa，这并不能满足高速公路两小时以内达到承载能力的要求，且力学性能不高，难以满足承受路面长期动载荷作用及不均匀受力的要求，使用耐久性差。

专利CNl01220203A中提出一种聚氨酯灌浆材料及制备方法。首先制备端羟基聚氨酯预聚体，然后制备亲水性聚氨酯预聚体，最后加入稀释剂、催化剂等制备成聚氨酯单液灌浆材料。该灌浆材料施工简单，操作方便，主要用于自来水管道等的堵水。

叶跃忠等人提出一种环氧树脂与聚氨酯复合灌浆材料的制备方法。首先将多异氰酸酯MDI和TDI、聚醚N210、N303、N505和少量稀释剂糠醛丙酮混合后加入环氧树脂E一

44、E一51，加热至60℃～90℃恒温2小时，合成预聚体。冷却后加

入固化剂T一

31、二月桂酸二丁基锡、增塑剂、稀释剂糠醛丙酮，三个月龄期时测得平均抗压强度和平均粘结强度。实验结果表明，改性后的聚氨酯灌浆材料的抗压及粘接强度有较大提高，抗压强度可达67．3MPa，粘结强度可达6．1 MPa。该灌浆材料主要用于修补建筑物裂缝以及堵漏。

3.3.3 丙烯酰胺类灌浆材料

丙烯酰胺类浆材(国内简称丙凝)是以丙烯酰胺为主剂，配以其他药剂制成的防渗堵水灌浆材料。丙烯酰胺浆液及凝胶体的主要特点有：可灌性极佳；浆液的凝固时间可以在几秒到几小时内方便又准确地调节控制。但丙烯酰胺类浆材最大的缺点是浆液有一定的毒性。现已开发出第二代产品一无毒的丙烯酸盐灌浆材料。

东北工学院的专利CN 87101523A中提出一种用于矿山、建筑等工程领域以防渗及松散、松软岩体加固为目的的注浆材料。该注浆材料以尿素、丙烯酸为主剂，以过硫酸铵和N(N为亚甲基双丙烯酰胺)分别作为引发剂和交联剂，乙二胺作为促凝剂。该浆料黏度低，近似于水，通过调整乙二胺用量，凝胶时间可在几十秒到数小时内调节，纯浆体的固结强度大于lO kg／cm2(O．98 MPa)。原料中丙烯酸有毒性，但丙烯酸与其它组分起化学反应后没有毒性。

丙烯酰胺浆材除了有一定毒性外，该注浆材料固结强度较低，仅为4 kg／cm2～5 kg／cm2，因此目前仅用于防渗工程。

3.3.4 不饱和酯类灌浆材料

用于水泥混凝土路面裂缝修补的不饱和酯类灌浆材料主要有两类阻：其一为氰基丙烯酸酯胶粘剂，主要成分是口一氰基丙烯酸酯，通过增稠剂和增塑剂等改善工作性能和抗冲击性能，其特点是粘度低、固化时间短、透明性好、胶结强度高、气密性好，不足之处是价格较高、抗冲击性能较差；另一类为(甲基)丙烯酸酯树脂胶粘剂，甲基丙烯酸树脂具有三维交联结构，所以耐热性、耐水性、耐介质以及耐大气老化性能都较好，收缩率低，强度高。因(甲基)丙烯酸酯树脂胶粘剂粘度较其它有机高分子材料低，常与水泥复合成树脂改性混凝土对宽裂缝进行修补，(甲基)丙烯酸酯树脂胶粘剂制备工艺复杂，为了调节固化产物的结构性能，需要掺人大量的外加剂。用于地基加固的不饱和脂类灌浆材料主要有尿素甲醛树脂和尿素树脂类灌浆材料。

李晓朝等用甲基丙烯酸甲脂(MMA)和引发剂、增塑剂等合成甲基丙烯酸甲脂(MMA)混凝土修补材料的高分子聚合物。该材料可以承受一定的荷载和变形，可用于一般工程修补。但它与混凝土粘接强度不是很高(2.0MPa～3．0 MPa)，粘接性能有待进一步提高。

宾斌等人通过乙醇封端的二异氰酸酯，对乙烯基酯树脂进行改性，在其侧链上接上强极性的氨酯键，合成了一种新型改性乙烯基酯树脂水下灌浆材料。灌浆材料作为水下修补材料，黏度低于100mPa·S，其粘接抗拉强度达3 MPa，固结体抗压强度高于100 MPa，固化时间在几十分钟到几个小时可控，可以快速对水下混凝土基体细小裂缝进行修复补强。

尿素甲醛树脂和尿素树脂类灌浆材料只有在酸性条件下才能固化，因此在碱性环境下不能使用，并且酸性物质对环境有污染。

3.3.5 木质素类

木质素类浆材是以纸浆废液为主剂，加入一定量的固化剂所组成的浆液。木质素浆材目前包括铬木质素及硫木质素浆材两种。这主要是因为现在仅有重铬酸钠和过硫酸铵两种固化剂能使纸浆废液固化。

木质素类浆液虽然成本较低，但其毒性很大，因此在使用范围上受到限制。3.3.6 硅酸盐类

硅酸盐(水玻璃)灌浆是一种最为古老的灌浆工艺，是当前主要的化学浆材，它占目前使用的化学浆液的90％以上。由于其无毒、价廉和可灌性好等优点。因此欧美国家根据技术经济指标，依旧将硅酸盐浆材列在所有化学浆材的首位。水玻璃(Na2OnSiO2)在酸性固化剂作用下，可产生凝胶。

中科院广州化学所的专利CN8610719A中提出一种水玻璃灌浆材料的制备方法。该灌浆材料以有机材料醋酸乙酯作为凝固剂，并通过添加尿素和十二烷基磺酸钠，解决了醋酸乙酯亲水性差的问题，使水玻璃浆液形成均匀的凝胶。由于使用了有机材料醋酸乙酯做凝固剂，与过去使用无机材料如氯化钙、铝酸钠作凝固剂的水玻璃灌浆材料相比，粘度更低，抗压强度更高。凝胶时间可在30秒至60分钟内调节，浆液抗压强度30 kg／cm2～40 kg／cm2(2.94 MPa～3.92 MPa)。该灌浆材料属于土壤加固剂，主要用于堵水加固施工。比水泥具有更好的可灌性且凝胶时间可调，因此广泛用于某些水泥灌浆不能解决的工程问题。

3.4有机-无机复合灌浆材料

发展有机一无机复合灌浆材料的最终目的是要叠加有机、无机材料的优点，使两类材料的优势互补。日本在1993～1995年间在使用化学添加剂增加固结体强度方面就已经取得了巨大的进步，如取得了用水玻璃和有机酸结合的高渗透性灌浆材料，从异氰酸脂残余物中提取土壤固化剂，用尿醛树脂与乙二醛结合提高黏结力，用聚丙烯材料提高耐久性和强度等多项专利。1994年美国国家森林局推出了EN一1土壤固化剂。该固化剂能将土壤中的矿物质和土壤分子分解，使其重新结晶，生成新的化学键，能有效地固结土层。

魏涛等人们将水泥和化学灌浆材料复合，通过对复合浆材的蠕变性、浆材固结体与裂(孔)隙壁面黏聚力以及浆材固结体抗挤出稳定性的分析研究，选择改性湿磨水泥和中化-798改性环氧树脂浆材组成复合材料，在三峡工程F215断层带进行复合灌浆处理并取得成功。

邓敬森的专利CN 1358904A中提到一种用于加固地基的化学灌浆材料。浆料的主料为水泥浆料和水玻璃，按体积比1：(O．5～0．8)混合，并加入适量的稳定剂、催化剂、耐久剂，浆液固结时间为12～80秒，注浆完成后用速凝环氧树脂砂浆封堵灌注孔。该浆料固结时间短，解决了水泥等灌浆材料凝固时间长、需要较长时间养护、且固结中析出的水会导致路面进一步沉陷甚至扰动原有完好地基的问题。但水泥一水玻璃复合灌浆材料的主要缺点是固结强度不高，且使用耐久性较差。

何远航，张荣辉们采用水性环氧树脂乳液改性乳化沥青。改性乳化沥青比普通乳化沥青粘结能力有显著提高，能很好地与基层粘结。由于水性环氧树脂本身具有很好的防水功能，因此，改性乳化沥青具有更好的防水能力。改性乳化沥青主要应用于道路路面裂缝、稀浆封层、透层和粘层以及石屑罩面修补等工程。

钟世云等总结道：与纯水泥浆体相比，聚合物改性水泥浆体可灌性得到了明显的改善。在水泥浆体黏度相同的情况下，聚合物改性水泥浆可以灌人更深的缝隙，且与老混凝土的黏结性能得到很大的改善。铁道部科学研究院生产的ZV混凝土修补胶，是以高分子共聚物为基本原料，掺加适量的改性剂、有机助剂配制而成，具有无毒、无味、无腐蚀、不燃、耐酸碱等特点，它与水泥配置成的聚合物水泥浆或砂浆，能封闭混凝土表面微裂缝，填充修补混凝。

4.存在问题

目前我国研制的化学灌浆材料品种较多，但大多是应用在大型水利工程防渗加固、混凝土建筑物裂缝修补以及岩基加固中。这些灌浆材料具有良好的耐水性、耐老化性能，但对路面这类受动载荷作用且受力不均匀的工程而言，目前研究报道较少。

(1)用于道路修补的灌浆材料不多，且大多只针对路面缺陷的修补，无法解决由于基础软弱、不稳定或者存在脱空而导致的公路路面开裂、唧浆等病害，因此即使已经修复的路面也还会出现重复性的破坏。

(2)用于地基加固的主要是水泥类无机材料、水泥-水玻璃等有机-无机复合灌浆材料、以及聚氨酯和脲醛树脂类有机材料。这些灌浆材料均存在不足之处：含有水泥类无机材料的浆液一般都是悬浊液，颗粒粒径较大，渗透性较差，不宜灌注有细微裂缝的地基，因此在应用上有局限性。而脲醛树脂类灌浆材料只有在酸性条件下才能固化，在碱性环境下不能使用，可是酸性物质对环境又存在污染，不宜使用。目前所用的聚氨酯灌浆材料主要是通过灌注后与水反应发泡固化，或是添加氟氯烃化合物作为发泡剂固化。前者需要在有大量水的条件下才能发泡固化，应用上有局限性；而后者会破坏大气中的臭氧层。

(3)环氧树脂常温下粘度较大，若作为地基加固用灌浆材料，必须加入稀释剂稀释以满足可灌性要求。而目前使用的稀释剂大多为糠醛丙酮，其中糠醛有中等毒性，对施工人员和环境都有一定危害；且环氧树脂和固化剂价格较贵，需要灌注量较大，成本相对较高。

5.发展趋势

针对目前灌浆材料研究和应用中存在的重要问题，灌浆材料今后发展的趋势主要为：

(1)水性环氧树脂具有环保和力学性能优良的特点，因此将会成为这一领域的主流产品。开发出低粘度的环氧树脂和具有快速固化和在潮湿表面粘结的高性能的水性环氧固化剂用于地基加固将成为今后研究的热点。

(2)臭氧消耗潜值(ODP)为零的聚氨酯发泡剂的研究。与水性环氧树脂相比，聚氨酯灌浆材料同样能起到填充和潮湿粘结的作用，并且比环氧树脂固化速度快得多，只要数秒到数十秒就能固化，固化反应中发泡膨胀，膨胀率大，不仅能节约成本，还能抬升下沉的路面，是目前最有应用前景的路基加固用灌浆材料。开发出臭氧消耗潜值(0DP)为零的

发泡剂替代对臭氧层有破坏作用的氟氯烃化合物用于聚氨酯灌浆材料将具有很广阔的前景，也将会带来显著的经济和社会效益。

(3)环氧-聚氨酯复合灌浆材料的研究。通过环氧树脂接枝改性聚氨酯，综合环氧树脂优良的力学性能和聚氨酯具有发泡膨胀性的优点，制备一种既能发泡，又能改善聚氨酯粘结性的环氧-聚氨酯复合灌浆材料，并且相比环氧灌浆材料而言成本低，将成为目前地基修补材料的替代品。

6.个人启发

6.1 道路修补的灌浆材料不多，且大多只针对路面缺陷的修补，无法解决由于基础软弱、不稳定或者存在脱空而导致的公路路面开裂、唧浆等病害。对路面这类受载荷作用且受力不均匀的工程而言，道路修补的灌浆材料在公路或路基中有很大的发展前景。特别传统的水泥基灌浆材料，通过改变不同组分的掺量，就可以配置出性能优良适合实际工程需要的灌浆材料。当然具体工作还要复杂的多，要经过大量试验，针对不同性能要求选用不同的水泥，外加剂，砂子级配，矿物掺合料，粉煤灰，必要时需要同有机组分复合，为提高材料的可灌性需要采用超细水泥等等。

6.2 由于目前我国研制的化学灌浆材料但对路面这类受动载荷作用且受力不均匀的工程而言研究较少，所以着手于这反面的研究很有应用价值。

第五篇：张拉,灌浆方案

西安市科技四路(丈八北路~西三环)桥涵工程 箱梁钢绞线张拉、压浆施工方案

一、工程概况：

西安市科技四路(丈八北路~西三环)桥涵工程桥梁工程上部结构为装配式预应力混凝土简支箱梁。箱梁预制斜长为39.918m、高度2m、中梁顶宽2.4m、边梁顶宽2.93m底宽1m。共计10片梁，每片梁各2×6束钢绞线。

预应力钢绞线采用符合GB/T5224-2003高强度低松弛钢绞线标准。单根钢绞线直径Φs=15.20mm、钢绞线面积A=139mm2、标准强度fpk=1860Mpa、弹性模量Ep=1.95×105Mpa。孔道压浆采用C50水泥浆，并掺膨胀剂、阻锈剂，膨胀率符合小于10%的规范要求。压浆采用真空辅助灌浆技术。

二、总体方案：

梁体浇筑混凝土强度达到90%以上，混凝土养护龄期冬季≥10天，其余季节≥7天。进行张拉预应力钢束，钢束张拉采用伸长值与张拉力双控。张拉完成后按规范要求及时压浆封锚。

三、.预应力张拉工艺及操作要点

1、预应力张拉工艺流程

图1 预应力张拉工艺流程图

2、预应力体系张拉：

预应力张拉采用穿心式千斤顶单束双端对称张拉、应力与伸长值双控法施工工艺，张拉操作。3.张拉前的准备工作

3.1、张拉机具及仪表选用及校验：

预应力机具及仪表（压力表精度应>1.5级）应由专人管理及使用，应定期维护和检验。（1）压力表应与张拉千斤顶配套使用。（2）预应力设备应建立台帐并定期检查。（3）千斤顶为穿心式，额定张拉吨位为张拉力的1.2-1.5倍。千斤顶在张拉前必须经过校正，校正系数不得大于1.05。标定应在经主管部门授权的法定计量技术机构进行。千斤顶在下列情况下应重新标定：

a.预应力机械长期不使用或使用期限超过6个月或200次； b.油表不回零，或严重漏油

c.主要部件损伤，拆修更换配件的张拉千斤顶必须重新校正。d.延伸量出现系统性偏差 3.2.回归方程式

压力表和油泵经过标定后，根据试验报告上线性回归方程式，进行计算。双控以表的读数为主，伸长量检核

3.3人员准备：张拉作业人员必须具有预应力施工知识且施工经验丰富，经过培训掌握安全操作所需的知识和技能。特别注意安全技术防护措施，包括作业人员的人身安全，操作设备的安全及结构物本身的安全。确保操作正确，杜绝违规操作。

3.4设备准备：在进行张拉作业前，对千斤顶、油泵、压力表进行配套标定。

3.5安全措施的准备：必须在千斤顶前端2m处架设牢固可靠的挡板，挡板强度，尺寸要符合安全规定。操作人员必须在千斤顶侧边，挡板与千斤顶间严禁站人，防止夹片弹出伤人。施工现场必须有确保全体人员和设备安全的必要预防措施。

3.6预应力钢筋的张拉是保证预制梁质量的关键工序，浇筑砼标准养生7天且砼强度达到设计强度的90%以上时，方可进行张拉。强度的检验必须是同批次、同期、同养生条件混凝土试块的强度。

4、张拉工艺：（1）钢绞线

预应力钢绞线均采用抗拉强度标准值fpk=1860MPa，公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线。其力学性能指标符合《预应力混凝土用钢绞线》（GBTS5224-2003）规定，锚下张拉控制应力σcon=0.72（0.75fpk）=1339.2(1395)Mpa(边、中梁)。其中N1、N2、N3、N4号钢束为1395Kpa，N5、N6号钢束为1339.2Kpa.钢束采用两端对称张拉。（2）预应力张拉顺序

张拉顺序为N4、N2、N3、N5、N6、N1号钢束，（3）张拉控制

a.应力控制：预应力筋张拉控制应力应符合设计要求。在任何情况下不得超过设计规定最大张拉控制力。张拉到100%应力持续荷载2min时观察油表指针，荷载是否稳定，不能稳定时应查明原因，及时处理后才能继续作业。

b.伸长量控制：施加预应力采用张拉力与伸长量双控，当预应力钢束张拉到设计值时，实际伸长量与理论伸长量的误差控制在±6%以内。实际伸长量应扣除钢束的非弹性变形的影响 预应力钢绞线张拉时的控制应力应以张拉时的伸长值进行校核。在张拉过程中要注意梁体特别是顶腹板砼的变化，必要时，派专人进行观测。出现异常情况应立即停止张拉，并查明原因，以便采取正确措施进行处理。（4）张拉程序：

a.张拉程序按要求进行，其张拉程序为： 钢绞线采用:低松弛力筋：0→0.15σcon(荷载5分钟)→1.0σcon（持荷10min）→1.0（锚固）。b.理论伸长值计算：

本工程设计引申量为：N1、N2号钢束为13.9cm，N3、N4号钢束为13.8cm，N5号钢束为13.2cm、N6号钢束为13.3cm。c.实测伸长值：

在初始张拉力15%σcon状态下作出标记，钢绞线张拉20%σcon作为初应力，初应力伸长值采用理论推算伸长值，15%σcon～100%σcon的伸长值作为实测伸长值。（5）偏差处理：

预应力的张拉采用双控，即以张拉力控制为主，以钢束的实际伸长量进行校核，实测伸长值与理论伸长值的误差不得超过规范要求，否则应停止张拉，分析原因，在查明原因并加以调整后，方可继续张拉。

张拉完成以后，实际测量的伸长值与理论伸长值之差不应超过±6%，否则采取如下步骤予以调整。

a.对千斤顶以及与之配对使用的压力表进行重新校准。

b.对钢绞线作弹性模量检验（注意：在每批次钢绞线到场后，所用部位的理论伸长量，需经过该批次新材料的弹性模量值重新计算理论伸长量）。c.放松预应力钢铰线重新进行张拉。

d.预应力钢铰线用润滑剂以减少摩擦损失。

（6）张拉后的多余钢绞线用砂轮切割机切除，外露3～4cm，严禁用电焊焊割或乙炔气割。

5、预应力施工注意事项

（1）施加预应力前，对砼构件进行检验，外观尺寸符合质量标准要求；张拉时强度不低于设计规定，设计未规定时，不低于设计标号的90%。

（2）穿束前检查锚垫板和孔道，锚垫板位置正确，孔道内畅通、无水分和杂物。浇筑砼前穿束的孔道，在可能条件下，在管道安装后、浇筑砼前检查预应力钢材是否能在管道内自由滑动。

（3）预应力钢材可分批、分段对称张拉，其张拉顺序符合设计规定。（4）预应力钢材在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。

（5）所有张拉设备、仪表设专人领取、保管，不准挪作它用。

（6）预应力张拉工序属关键工序，也属重要隐蔽工程，除施工人员自检、互检外，专职检查部门对其张拉程序、张拉顺序、张拉力值、静停、伸长值、断丝滑丝等进行监督性的旁站检查。

（7）每孔箱梁张拉时，必须有专人负责及时填写张拉记录。

（8）张拉完毕后，预应力记录须经主管技术员或质检工程师签字认可。

四、压浆

1、施工工艺

真空灌浆是后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术，其原理是在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空，使之产生-0.06～-0.1MPa左右的真空度，然后用灌浆泵将优化后的水泥浆从孔道的另一端灌入，直至充满整条孔道，并加以0.5～0.6MPa的正压力，以提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度。其施工工艺如下图所示。图2 真空灌浆施工工艺图

（1）张拉施工完成后，切除外露的钢绞线，进行封锚。封锚时必须将锚下垫板及夹片、外露钢绞线全部包裹。

（2）清理锚下垫板上的灌浆孔，保证灌浆通道畅通。

（3）确定抽真空端和灌浆端，安装引出管、球阀和接头，并检查其功能。

（4）搅拌水泥浆使其水灰比、流动度、泌水性达到技术要求指标。水泥为强度等级不低于52.5级低碱普通硅酸盐水泥，并添加膨胀剂和阻锈剂，水胶比不超过0.34，不得泌水，流动度不应大于25s，30min后不应大于35s。初凝时间大于3小时，终凝小于24小时，压浆时浆体温度不超过35℃。浆体对钢绞线无腐蚀作用。

（5）启动真空泵抽真空，使真空度达到-0.06～-0.1Mpa并保持稳定。

（6）启动灌浆泵，当灌浆泵输出的浆体达到要求的稠度时，将泵上的输送管阀门打开，开始灌浆。

（7）灌浆过程中，真空泵保持连续工作。

（8）待真空泵端的空气滤清器中有浆体经过时，关闭空气滤清器前端的阀门，稍后打开排气阀，当水泥浆从排气阀顺畅流出，且稠度与灌入的浆体相当时关闭抽真空端所有的阀门。（9）灌浆泵继续工作，压力达到0.5～0.6Mpa，持压2分钟。（10）关闭灌浆及灌浆端所有阀门，完成灌浆。

（11）拆卸外接管路、附件，清洗空气滤清器及阀等。

（12）完成当日灌浆后，必须将所有粘有水泥浆的设备清洗干净。

（13）安装在压浆端及出浆端的球阀，应在灌浆后一小时内拆除、清洗。

2、真空灌浆注意事项：

（1）孔道密封检查：将灌浆阀、排气阀全部关闭，打开真空阀，启动真空泵抽真空，观察真空压力表读数，当管内真空度维持在-0.08Mpa左右时停泵约1min时间，若压力保持不变即可认为孔道能达到并维持真空，否则重新检查密封。

（2）水泥浆搅拌：搅拌好的水泥浆要做到基本卸尽，在全部灰浆卸出之前不得 投入未拌和的材料，更不能采取边出料边进料的方法，严格控制浆体配比。（3）严格控制用水量，否则易造成管道顶端空隙。

（4）对未及时使用而降低了流动性浆体，严禁采用加水的办法来增加灰浆的流动性，配制时间过长的浆体不应再使用。（5）水泥浆出料后应尽量马上泵送，否则应不停搅拌防止离析。

（6）灌浆完成后，应及时拆卸、清洗管、阀、空气滤清器、灌浆泵、搅拌机等 所有沾有水泥浆的设备和附件。（7）每条孔道一次灌注要连续完成，灌注完一条孔道换其它孔道时间内，继续启动灌浆泵，让浆体循环流动。

五、封锚

压浆完成后要进行清洗，清洗凿毛梁端砼，设置封锚端钢筋并浇筑砼。封锚砼的强度采用同强度等级值的砼。严格控制封锚后的梁体长度；长期外露锚具应有防锈措施。

六、质量保证措施

（1）严格按设计图纸和现行施工验收规范组织施工，具体操作严格按批准后的施工方案和预应力施工工法进行。

（2）认真做好自检，互检等检验工作，并及时进行隐蔽工程验收，未经验收不得进行下一道工序的施工。建立自检体系，检验由项目总工、质检部长、试验室和施工队队长、技术员及工班长，层层落实，责任下放到每个工人。

（3）张拉施工前，应认真复核图纸与施工情况，在现场同条件养护的混凝土试块的试压强度达到设计允许的张拉强度后，方可进行张拉。（4）所有张拉人员施工前要经过培训，持证上岗。

（5）严格按图纸要求进行施工。发现问题应及时上报有关单位，经有关部门核定后继续施工。

（6）预应力筋张拉前，不得拆除承重模。（7）张拉前应对待张拉梁的外观作必要的检查，确认混凝土浇捣质量合格，无蜂窝，空洞、（8）未发现异常裂缝等后方可进行张拉；如有异常，应及时通知有关单位，查明原因，必要时调整张拉方案，经批准后再进行张拉。

（9）钢绞线存放在钢筋加工雨棚中，并加盖棚布，防锈。

七、安全、环保施工措施

（1）严格执行安全操作规程进行施工，施工前要预先进行交底，应对张拉操作人员进行安全教育。

（2）锚具、夹具应设专人妥善保管，避免锈蚀、玷污、遭受机械损伤或散失。施工时在终张拉完成后对锚具进行防锈处理。（3）张拉设备使用前，应对高压油泵、千斤顶进行空载试运行，无异常情况方可正式使用。高压油管使用前应作耐压试验，不合格的不能使用。

（4）张拉时，箱梁两端不准站人，操作人员站在侧面，两端设置防护栏高压油泵放在箱梁端部左右侧。参加张拉人员穿戴好劳动防护用品，特别要戴好防护眼镜，以防高压油泵破裂喷油伤眼睛。操作人员站立位置安全，有回旋余地，高处作业设置平台防护栏。（5）张拉时千斤顶后方不得站人，不得在有压力的情况下旋转张拉工具的螺丝或油管接头。张拉过程中，千斤顶两侧需设防护网，千斤顶后设置安全防护板，千斤顶后严禁站人，测量伸长值的人员，须待油泵停机后，站在千斤顶侧面工作。量测力筋伸长值及拧紧螺母时，必须停止开关千斤顶。钢绞线断滑丝处理时，两端都装上千斤顶。

（6）张拉过程中，两端油泵司机统一指挥送油或回油，千斤顶正后方不准站人，油管不准踩踏攀扶。工作完毕打开油阀，切断电源，非油泵司机禁止操作油泵，千斤顶不得超过设计最大拉力和最大行程。

（7）张拉油泵操作者在操作时专心专意，不准与外人交谈，更不准油泵司机开动油泵后去干其它工作。

（8）张拉作业时，不得敲击及碰撞张拉设备，油压表妥善保护，避免受震。高压油管防弯折，防踏压，油管接头处加防护套，防止喷油伤人，不得载压检查油路。张拉时如遇临时停电，立即拉闸断电，以防突然来电发生危险。

（9）切割钢绞线时应注意防止砂轮片破碎伤人。操作人员需带防护眼镜。