高喷灌浆施工方案
工程概况
北汝河河道治理范围内规划有四级水面工程,四级水面工程回水范围内的堤身及堤基采用高压喷射灌浆防渗墙。具体设计为桩号1+300-5+150高喷墙深度为10-15m,5+150-6+493.4高喷墙深度为8-10m。橡胶坝工程设围堰高喷防渗墙,设计深度约为5m。
本工程高压喷射灌浆防渗墙浆液为水泥浆,采用三管法旋喷摆喷搭接方式成墙,小成墙厚度为30cm;灌浆轴线平行坝轴线,单排孔,孔距1m,分两序孔施工;要求摆喷角度不小于60°。
施工现场布置
(1)施工场地:对堤身及堤基平台场地进行整平、碾压,以喷灌台车施工。
(2)制浆系统:配备1台ZJ-400型高速搅拌机和1台ZJ-800型储浆搅拌机拌制水泥浆满足现场高喷需要。泥浆拌制用1台WJG80-1泥浆搅拌机,将制好的泥浆储在1口10m3的铁箱中备用。
(3)施工用水直接从河道内抽取供应到一口2m3的水箱中,高喷时满足高压水泵和搅拌水泥浆的需要。
(4)施工用电接两岸附近电网,为确保施工期间的电力供给,工地设300KW移动式柴油机备用。
(5)布置按距离施工场地就近为原则,在坝顶布置1座制浆站。采用钢管搭制,四周用彩条布围护,油毛毡盖顶,制浆站内设水泥仓库和灰台,水泥堆放平台采用脚手架管搭制,距地面约1m,上铺脚手板,制浆站四周设排水沟,以排除制浆过程中产生的废水废浆。
(6)排污:现场分别设置排污沟,在高喷施工现场附近偏下游侧挖一个集中排污坑,将废水、废浆排至集水坑中,用排污泵抽排入监理的位置。
灌浆材料
(1)水泥
高压喷射浆液采用普通硅酸盐水泥拌制,水泥强度等级不低于42.5级。需要提高墙体强度时,按监理人指示,42.5级硅酸盐水泥中外掺扩散剂。每批水泥按要求进行检测,符合设计要求方可使用。
(2)水
按图纸设计要求,北汝河水质,施工用水可采用河水。灌浆用水且满足符合拌制水工砼用水要求,并满足DL/T5200-2004的有关规定。
(3)灌浆浆液
高喷灌浆施工用浆液采用水泥浆,水灰比1.5:1~0.6:1(密度约为1.4g/cm3~1.7g/cm3),浆液喷射压力:0.2~1.0MPa,浆量60~80L/min,回浆密度≥1.20g/m3。根据需要,可在水泥浆液中加入速凝剂、减水剂等外加剂。掺合料与外加剂的种类及掺入量应通过室内试验和现场高喷灌浆试验确定。
环氧树脂灌封料、浇注料施工常见问题
大问题是灌封件表面缩孔、局部凹陷、开裂灌封料在加热固化过程中,会产生2种收缩:即由液态到固态相变过程中的化学收缩和降温过程中的物理收缩。固化过程中的化学变化收缩又有2个过程,从灌封后加热化学交联反应开始到微观网状结构初步形成阶段产生的收缩,称之为凝胶预固化收缩,从凝胶到完全固化阶段产生的收缩我们称之为后固化收缩。这2个过程的收缩量是不一样的,前者由液态转变成网状结构过程中物理状态发生突变,反应基团消耗量大于后者,体积收缩量也后者。如灌封试件采取一次高温固化,则固化过程中的2个阶段过于接近,凝胶预固化和后固化近乎同时完成,这不仅会引起过高的放热峰、损坏元件,还会使灌封件产生的内应力造成产品内部和外观的缺损。为获得良好的制件,在灌封料配方设计和固化工艺制定时,关注灌封料的固化速度与固化条件的匹配问题。通常采用的方法是依照灌封料的性质、用途按不同温区分段固化的工艺。在凝胶预固化温区段灌封料固化反应缓慢进行、反应热逐渐释放,物料黏度增加和体积收缩平缓进行。此阶段物料处于流态,则体积收缩表现为液面下降直至凝胶,可完全消除该阶段体积收缩内应力。从凝胶预固化到后固化阶段升温应平缓,固化完毕灌封件应随加热设备同步缓慢降温,多方面减少、调节制件内应力分布状况,可避免制件表面产生缩孔、凹陷甚至开裂现象。对灌封料固化条件的制订,还要参照灌封制件内封埋元件的排布、饱满程度及制件大小、形状、单只灌封量等,对单只灌封量较大而封埋元件较少的,适当地降低凝胶预固化温度并延长时间是完全必要的。
后一个问题是固化物表面不良或局部不固化,这些现象也多与固化工艺相关。中国环氧树脂行业协会表示,其主要原因是计量或混合装置失灵、生产人员操作失误;A组分长时间存放出现沉淀,用前未能充分搅拌均匀,造成树脂和固化剂实际比例失调;B组分长时间敞口存放、吸湿失效;高潮湿季节灌封件未及时进入固化程序,物件表面吸湿。总之,要获得一个良好的灌封产品,灌封及固化工艺的确是一个值得高度重视的问题。
影响环氧树脂固化反应的因素
一. 反应物的结构
1. 环氧树脂的结构
环氧树脂(含环氧酯)由于分子结构差异,在与活泼氢化合物、含质子给予体化合物、合成树脂以及引发剂等进行固化反应时具有不同的活性。环氧树脂含有吸电子基团时,会增加路易斯碱(亲核试剂)固化剂的反应速度、降低与路易斯酸(亲电试剂)固化剂的反应速度;环氧树脂分子中含有给电子基团时,会增加与路易斯酸固化剂的得反应速度,降低与路易斯碱固化剂的反应速度。两种固化剂与环氧树脂的反应部位如下:
2. 固化剂的结构:
固化剂的结构对环氧树脂的固化反应起到决定性作用。含活泼泼氢化合物中,由于脂肪胺的结构和碱性都不同于芳香胺,通常环氧树脂的环氧基进行亲核加成反应的活性为:
脂肪胺大于芳香胺
同系列胺类化合物中,伯胺的活性大于仲胺;
叔胺的氮原子上没有活泼情,其通过叔胺上氮原子的强负电性(氮原子上有为城键电子对)向环氧基的电子云密度较低的碳原子进攻,形成氧阴离子,引发环氧树脂的阴离子聚合反应。
含活泼氢化合物与环氧树脂的反应速度明显大于含质子给予体化合物与环氧基团的反应速率。因此亲电型固化促进剂可以加入到环氧树脂中,在室温下保持良好的存储稳定性。
合成树脂(异氰酸酯除外)类固化剂分子中主要活性基团是羟甲剂,烷氧甲剂和羧基等。用于固化丙烯酸环氧酯的引发剂结构,直接影响其分解能力、引发效率和产生自由基的稳定性。