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【關鍵字】公路隧道滲漏水養護管理
中圖分類號:X734 文獻標識碼:A 文章編號:
一、隧道滲漏水的主要原因
隧道滲漏水的原因大致可分成自然因素和人為因素。
1、自然因素
開挖隧道對地下水的影響,是隧道發生滲漏水的客觀因素。根據水力學和水文地質學原理,地下水從高壓水位向低壓水位流動,有其固定的流線,由于隧道的開挖,形成臨空面的低水壓區,改變了圍巖的力學特性和地下水徑流路線,使周圍地下水向隧道內匯集和積聚,給襯砌及底部滲漏水留下隱患。隧道開挖影響范圍的大小與地層的滲透系數、水位高低、過水斷面大小有關,此外還受大氣降水、隧道進深及隧道周圍溶洞、泉眼、水庫或江、河、湖泊的影響。
2、人為因素
(1)隧道防排水系統不完善:a.排水管道設置不合理、排水溝深度及寬度不夠或被泥、砂、灰漿、漿液堵死無法正常排水;b.混凝土施工接縫、結構連接、混凝土缺陷部位的防水設計、材料、施工工藝及質量檢驗不嚴格。
(2)對特殊地段(侵蝕性地下水、寒冷及嚴寒地區等)沒有采取特殊處理措施:a.混凝土襯砌在侵蝕性介質經常作用下,出現起毛、酥松、蜂窩麻面等導致材料強度降低,襯砌厚度變薄,導致滲漏水并日趨嚴重;b.寒冷及嚴寒使襯砌背后積水凍結,造成襯砌混凝土凍脹開裂滲漏水;襯砌混凝土本身多次凍融循環而開裂滲漏水;c.排水溝結冰無法滿足排水要求,基底積水、結冰,線路不均勻隆起。
二、隧道內滲、漏水處治原則
應視水文地質條件因地制宜地采取“以排為主,防、排、堵截相結合”的綜合治理原則,達到排水通暢、防水可靠、經濟合理、避免后患的目的。具體要求如下。
(1)首先要重視防止地表水的下滲,其措施為填平、鋪砌、勾縫、抹面等。對于坑穴、鉆孔等均應填實封閉。
(2)圍巖破碎、涌水易塌地段,應當直接向圍巖內預壓漿。當涌水量較大時應采用化學漿液。向襯砌背后壓漿時,應防止因壓漿而堵塞襯砌背后的排水設施。
(3)隧道襯砌防水,首先采取引排措施,然后敷設襯砌內、外防水層;也可修建復合式襯砌,采用夾層防水層。
(4)洞外排水應根據地形、地質、氣象情況,結合農田水利情況全面規劃,綜合治理,因地制宜地設置疏水、截水、引水設施。
(5)當地下水發育,含水層明顯,又有長期充分的補給來源時,可根據實際情況,利用輔助坑道排水或設置泄水洞等截、排水設施。
四、公路隧道防水治理措施
1、隧道襯砌面型滲漏水處理
無明顯滲水點,表現為大面積浸潤或水珠懸掛,采取表面涂抹SN一915防水護面劑的方法,具體做法為:
(1)表面處理:把面型滲漏區域及其20cm處用鑿子鑿除2—3cm,該深度不包括襯砌外沙漿抹面厚度,鑿除的表面不要求平整光滑,以增加堵漏材料和舊混凝土的黏結力。
(2)涂抹,清洗襯砌表面,去除浮面雜質,然后用SN一915防水護面劑均勻涂抹兩到三遍。
(3)刷水泥砂漿:外面用水泥砂漿抹平。
(4)養護:三天時間內,定期噴灑霧化水進行養護。
2、隧道襯砌線形滲漏水處理
(1)滲漏水處理引水的施工工藝
a.查找漏水點(裂隙):對整個隧道襯砌進行漏水點(裂隙)查找,為下一個工序作好準備。
b.鑿槽:沿滲漏水裂縫或施工縫騎縫鑿“U”型槽,槽的寬度和深度取決于滲漏水的流量,一般寬約10- 15cm、深約8—10cm,所鑿的槽要延伸至排水溝上邊沿以下30cm,以保證水能順暢排走;
c.做引水空腔:根據具體情況埋設引水材料做引水空腔,每一條環行裂縫形成主引水通道,將其余的滲漏裂縫和滲漏點引入至主引水通道;在每一條環行裂縫兩端把水引入兩邊排水溝,以形成引水網絡系統:
d.封縫:在嚴格清洗槽內混凝土表面的基礎上,再用半管PVC管覆蓋住槽中施工縫,然后用凱利特堵漏寶封住兩邊,固定PVC管,做到PVC管兩側不留空隙;
e.嵌涂柔性防水材料:在封縫之后嵌上BW遇水膨脹嵌縫膠,以適應縫的變形及熱脹冷縮,達到永久防水的目的:
f.在遇水膨脹嵌縫膠外面,用凱利特堵漏寶進行封閉;
g.表面加固:用抗裂砂漿將槽壓實抹平,加強表面防滲能力:
h.養護:按照所用材料性能的要求養護,確保表面防滲能力。
(2)直接封堵的施工工藝:
a.查找漏水點(裂隙):對整個隧道襯砌進行漏水點(裂隙)查找,為下一道工序作好準備。
b.鑿槽:沿滲漏點或施工縫騎縫鑿“V”槽,一般8cm寬、8cm深。
c.封堵:在嚴格清洗槽內混凝土表面基礎上,然后用凱利特堵漏寶封堵,厚度約為5cm。
d.表面加固:用水泥沙漿將槽壓實抹平,加強表面防滲能力。
e.養護:按照所用材料性能的要求養護,確保不發生裂縫。
(3)化學灌漿堵水施工工藝:
對一些孤立的滲漏水點、不便引水的滲漏裂縫或需要補強加固的裂縫,采用化學灌漿的施工方法。具體施工工藝如下:
a.根據隧道裂縫鑿6cm寬、4cm深的槽,清理表面污物。
b.做灌漿空腔和埋設注漿管,外面用速凝材料進行封縫,注漿管埋設的間距根據裂縫粗細和深淺而定,在埋設注漿管頭上做一些技術處理,防止灌漿時產生漏漿現象。
c.檢查止封效果,對漏氣處重新封閉。
d.化學注漿液的配制:根據當地、當時的氣溫、濕度等條件,合理配制灌漿液。
e.灌漿:灌漿順序一般由下而上,由深而淺。當相鄰注漿針頭出現漿液后,暫停壓漿:將灌漿管移至相鄰注漿針頭繼續灌漿。直至達到灌漿結束標準。
f.待漿液凝固后鑿去注漿管,表面用水泥砂漿或抗滲寶將其壓實抹平。
三、隧道滲漏水治理注意事項
1、查找滲漏點
(1)首先將隧道內墻壁或地面擦干,然后進行通風。以判斷是否因洞外溫度差或潮濕引起的結露;
(2)如果不屬于第1種辦法,即棍在潮濕面擦干后。均勻的撒一層干水泥粉,觀察有無濕點或印濕線,如果有即可確定滲漏水的孔、縫部位,此法適宜大面積滲漏水部位的檢查;
(3)如果第2種辦法不易實現時,可用速凝水泥膠漿(水泥:促進劑=l:1),在基層表面均勻涂抹一層,再撒于水泥粉一層,如發現濕點或濕線.即為滲漏水裂縫;
(4)對于大面積慢滲漏水部位,可用噴燈烘烤,滲漏水孔、縫亦容易發現;
(5)用毛筆或毛刷查漏。此法適用于滲水和滴水。例如在有滲水的內壁上,將一支毛筆的筆頭貼壁面壓開,筆桿稍向下傾斜,水就會沿筆往下流,慢慢移動筆桿,觀察筆頭流淌的水量,水量最大限度的地方,就是滲漏水的滴水處。用毛刷沾吸工程漏水處表面水珠,在漏水處很快就會出現亮光,亮光處就是滲漏點。
2、剛柔結合所謂“剛柔結合”是將結構自防水混凝土作為主要防水屏障,同時以柔性材料予以補充和完善,以適應各種外力和內力可能帶給混凝土結構的不利影響,盡量不使混凝土結構產生有害裂縫而導致滲漏水。目前公路隧道工程堵漏技術有很大的發展,只要對各種堵漏材料的性能及作用認真了解,再結合具體滲漏水情況,采用恰當的堵漏技術措施,就能達到理想的效果。
【參考文獻】
[1]徐超山嶺隧道滲漏災害治理措施[期刊論文]-湖南交通科技 2010(2)
[2]潘健.易介民隧道滲漏病害治理的彈性密封技術[期刊論文]-山西建筑 2010(21)
[論文摘要]主要從進洞前防排水處理、開挖過程中涌水地段的防排水處理、二次襯砌中防排水處理與控制、二次襯砌滲漏處理與控制四個方面分析隧道防排水控制。
目前隧道襯砌滲漏水問題,尤其是施工縫處、隧道的接口處及管節之間的連接處等薄弱環節的滲、漏水更為嚴重。如何搞好隧道防排水設計及裂縫防水技術,是保證行車安全和隧道能否長期使用的重要條件。
一、進洞前防排水處理
首先,在隧道進洞前應對隧道軸線范圍內的地表水進行了解,分析地表水的補給方式、來源情況,做好地表防排水工作:用分層夯實的粘土回填勘探用的坑洼、探坑;對通過隧道洞頂且底部巖層裂縫較多的溝谷,建議用漿砌片石鋪砌溝底,必要時用水泥砂漿抹面;開溝疏導隧道附近封閉的積水洼地,不得積水;在地表有泉眼的地方,涌水處埋設導管進行泉水引排;在隧道洞口上方按設計要求做好天溝,并用漿砌片石砌筑,將地表水排到隧道穿過的地表外側,防止地表水的下滲和對洞口仰坡沖刷,并與路基邊溝順接成排水系統;洞頂開挖的仰坡、邊坡坡面可用噴射混凝土將其封閉,并對洞口上方及兩側掛網噴漿;若在洞頂設置高壓水池時,應做好防滲防溢設施,且水池宜設在遠離隧道軸線處等。
二、開挖過程中對涌水地段的防排水處理
(一)涌水地段的防排水處理原則。在隧道施工過程中,應對開挖面出現的涌水進行調查分析,找準原因,采取“以排為主,防、排、截、堵相結合”的綜合治理原則,因地制宜地制定治理方案,達到排水通暢、防水可靠、經濟合理和不留后患的目的。
(二)涌水地段的原因分析。造成隧道涌水現象一般是由于地下水發育,洞壁局部有水流涌出;碰到斷層地帶,巖石破碎,裂隙發育,出現涌水現象;洞頂覆蓋層較薄,巖石裂隙發育,開挖地表水下滲等原因。施工中應對洞內的出水部位、水量大小、涌水情況、變化規律、補給來源及水質成分等做好觀測和記錄,并不斷改善防排水措施。
(三)涌水地段的處理方法。對于洞內涌水或地下水位較高的地段,可采用超前鉆孔排水、輔助坑道排水、超前小導管預注漿堵水、超前圍巖預注漿堵水、井點降水及深井降水等輔助施工方法。當涌水較集中時,噴錨前可用打孔或開縫的摩擦錨桿進行排水;當涌水面積較大時,噴錨前可在圍巖表面設置樹枝狀軟式透水管,對涌水進行引排,然后再噴射混凝土;當涌水嚴重時,可在圍巖表面設置匯水孔,邊排水邊噴射。
三、二次襯砌中防排水處理與控制
(一)防水層安裝與控制
1.防水層進場時檢查。除按必要的工作程序進行取樣檢查外,還應檢查防水板表面是否存在變色、皺紋(厚薄不均)、斑點、撕裂、刀痕、小孔等缺陷,存在質量缺陷時,應及時處理。
2.防水層鋪設前對初期支護的檢查和處理。防水層鋪掛前,應先對初期支護噴射混凝土進行量測,對欠挖部位加以鑿除,對噴射混凝土表面凹凸顯著部位應分層噴射找平。外露的錨桿頭及鋼筋網應頭齊根切除,并用水泥砂漿抹平,使混凝土表面平順。
3.防水層鋪設好后檢查和處理。防水層鋪掛結束,監理工程師應對其焊接質量和防水層鋪設質量進行檢查。其檢查方法有:(1)用手托起防水板,看其是否能與噴射混凝土密貼。(2)看防水板表面是否有被劃破、扯破、扎破等破損現象。(3)看焊接或粘結寬度(焊接時,搭接寬度為10cm,兩側焊縫寬度應不小于2.5cm;粘結時,搭接寬度為10cm,粘結寬度不小于5cm)是否符合要求,且有無漏焊、假焊、烤焦等現象。(4)拱部及拱墻壁露的錨固點(釘子)是否有塑料片覆蓋。(5)每鋪設20延長米~30延長米,剪開焊縫2處~3處,每處0.5m。看是否有假焊、漏焊現象。(6)進行壓水(氣)試驗,看其有無漏水(氣)現象等,檢查防水板鋪掛質量。如果發現存在問題,除應詳細記錄外,并立即通知施工單位進行修補,不合格者應堅決要求返工。
(二)止水帶安裝與控制
防水混凝土施工縫是襯砌防水混凝土間隙灌注施工造成的,對于施工縫的防排水處理,在復合式襯砌中,一般采用塑料止水帶或橡膠止水帶。
1.二次襯砌端部的檢查與處理。在澆筑二次襯砌混凝土前,可用鋼絲刷將上層混凝土刷毛,或在襯砌混凝土澆筑完后4h-12h內,用高壓水將混凝土表面沖洗干凈,并檢查止水帶接頭是否完好,止水帶在混凝土澆筑過程中是否刺破,止水帶是否發生偏移,如發現有割傷、破裂、接頭松動及偏移現象,應及時修補和處理,以保證止水帶防水功能。
2.止水帶安裝質量的檢查與處理。檢查是否有固定止水帶和防止偏移的輔助設施、止水帶接頭寬度是否符合要求、止水帶是否割傷破裂、止水帶是否有卡環固定并伸入兩端混凝土內等項目,做好詳細檢查記錄,如存在問題時,應立即通知施工單位進行修補,不合格者應堅決要求返工。
(三)混凝土澆筑與控制
襯砌混凝土施工時,應督促施工單位加強商品砼的后倉管理,定期不定期的進行檢查。混凝土振搗時必須專人負責,避免出現欠振、漏振、過振等現象。加強施工縫、變形縫等薄弱環節的混凝土振搗,排除止水帶底部氣泡和空隙,使止水帶和混凝土緊密結合。
四、二次襯砌滲漏處理與控制
(一)引流堵漏。對于滴水及裂紋滲漏處,可采用鑿槽引流堵漏施工方法。如在滲漏部位順裂縫走向將襯砌混凝土鑿出一定寬度和深度(如寬20mm,深30mm)的溝槽,埋設直徑略大于溝槽寬度或與溝槽寬度相當的半圓膠管將水引入邊墻排水溝內,再用無紡布覆蓋半圓膠管或防水堵漏劑封堵,然后用顏色相當的防水混凝土封堵或抹面。
(二)注漿堵漏。對于滲漏嚴重部位,可采用注漿堵漏施工方法。如在滲漏部位鑿出一定寬度和深度(如直徑80mm,深40mm)的凹坑,清理混凝土渣,并檢查表面混凝土密實性,從滲漏部位向襯砌鉆孔,其深度建議控制在襯砌厚度范圍內,埋管注漿,其注漿漿液通過設計確定。注漿結束后,其凹坑可按文中上述4.1方法做防水堵漏處理。
五、結語
每道工序的施工質量都對隧道防排水效果產生很大的影響,施工中的每一點疏忽都可能造成滲漏水隱患。因此,應加強對每道工序的施工質量控制,嚴格按規范施工確保施工達到設計效果,使隧道防排水工程質量有保證。
參考文獻:
【摘要】結合了上海長江隧橋大直徑鉆孔樁施工、臺州椒江二橋、溫州甌江大橋大直徑鉆孔樁施工的工程實踐闡述了氣舉反循環在不同地層鉆孔過程中的控制要點及出現孔內事故的處理方法。
【關鍵詞】 鉆孔樁氣舉反循環 不同地層孔內事故
設備選型對于大直徑鉆孔樁施工時首要考慮的就是鉆機的扭矩是否能夠達到鉆孔需要,巖層的強度大小是選擇鉆機的一個重要依據,我們以直徑2.8m有效樁長110m進行參照,通常情況下我們對于巖石的單軸飽和抗壓強度小于40MPa的選用扭矩型號表示為300KN.M以上的鉆機,例如ZD300、ZR3000、KP3000等鉆機,對于巖石強度較大的超過40MPa選用扭矩型號表示350KN.M以上的鉆機。鉆機設備圖片見1-1,1-2,1-3,1-4鉆機設備圖片
1-1鉆機 1-2空壓機
1-3泥漿凈化器 1-4泥漿、鉆渣循環分離系統
鉆機介紹
2.1氣舉反循環鉆機工作介紹氣舉反循環鉆機循環系統是利用空氣壓縮機壓縮空氣,通過安裝在鉆桿外面的風管送至鉆頭風包處,高壓氣體于泥漿混合,在鉆桿內部形成一種密度小于泥漿的漿氣混合物,漿氣混合物因其比重較小而上升并且在風包底端形成負壓,孔底鉆渣和泥漿在負壓作用下上升,并且在氣壓動量的聯合作用下而上升,在風包處于氣體混合形成漿氣混合物而繼續上升形成氣舉狀態,鉆桿的內斷面面積遠小于鉆桿外壁至孔壁間的斷面面積便形成了流速、流量極大的反循環攜帶鉆渣從鉆桿內返出排出孔外,循環見圖2-1
圖2-1氣舉反循環示意圖
氣壓計算公式:P=ys*h0/1000+ΔP
ys――泥漿比重一般取1.2
h0――風包下放深度暫按總孔深計算ΔP――供氣管道壓力損失一般取0.05-0.1MPa
P=12*110/1000+0.1
=1.42MPa
2.2鉆具介紹
氣舉反循環鉆機鉆具可分為刮刀鉆頭和滾刀鉆頭,刮刀又可分為雙腰帶刮刀鉆及單腰帶刮刀鉆,滾刀鉆頭可分為焊齒滾刀和球齒滾刀。
1、刮刀鉆頭:1)、單腰帶:優點:鉆進速度相對較快,不易胡鉆;
缺點:成孔垂直度相對較差。2)、雙腰帶:優點:成孔垂直度較好;
缺點:遇見黏土層較容易胡鉆。2、滾刀鉆頭:1)、焊齒:在巖石強度不是很高的巖層內鉆進相對較快如中分化凝灰巖,巖等,巖石單軸飽和抗壓強度不大于35MPa; 2)、球齒:在巖石強度很高的巖層內鉆進相對較快如微風化凝灰巖、花崗巖等,巖石單軸飽和抗壓強度大于35MPa。鉆具圖見圖2.2-1,2.2-2,2.2-3,2.2-4
圖2.2-1單腰帶刮刀鉆頭
圖2.2-2雙腰帶刮刀鉆頭
圖2.2-3焊齒滾刀鉆頭 圖2.2-4球齒滾刀鉆頭
假定地質層面
3.1假定地質層介紹該段表層分布淤(海)泥及淤泥質土,層厚約39.7~40.1m,流塑,高含水量,高靈敏度,高壓縮性,抗剪切強度低,透水性差,固結時間長,物理力學性質差;上部分布黏土、含粉質黏土卵石,層厚約11.8~11.9m,軟塑~中密,中等~高壓縮性,物理力學性質一般~較好;中部分布粉質黏土圓礫、粉質黏土,層厚約20.6~23.3m,硬塑~密實,力學性質較好;下部分布粉質黏土、黏土,層厚約25.2~42.9m,硬塑,局部軟塑,低~中等壓縮性,物理力學性質較好;底部分布碎石土,層厚7.0~7.7m,硬塑~中密,力學性質較好;下伏凝灰巖,中風化基巖面埋深為-123.63~-135.17(黃海高程),力學性質良好。
3.2各地質層分類根據不同的地質狀況我們大致可將上述地層分為一般地層、特殊地層及巖層具體分層見表3-2
表3-2
鉆孔泥漿
4.1 泥漿的發展近況
泥漿根據構成泥漿的材料不同,可分為普通泥漿、膨潤土泥漿、聚合物泥漿、鹽水泥漿等。近年來,橋梁鉆孔樁基礎有了很大的發展,特別是深水、深覆蓋層、厚砂層、大直徑等方面樁基礎取得了突破性進展,因此高性能鉆孔泥漿也得到了飛速發展。而鉆孔樁高級泥漿大多是借鑒了油田泥漿的施工配比和經驗。
4.2 PHP泥漿的性能
高級泥漿中摻入的聚丙烯酰胺(PHP)雖然量小,但所起的作用卻很大,因此又稱為PHP泥漿。PHP泥漿具有不分散、低密度、低固相、高粘度的性能。
表4.2 反循環鉆孔泥漿性能指標表
4.3 PHP泥漿的作用
PHP泥漿在鉆孔過程中的主要作用有:
⑴提高鉆進速度 PHP泥漿的密度可降到1.03~1.10,密度小對鉆頭所產生的阻力小,結果使鉆速上升,機械效率可提高40,成孔速度提高20。
⑵ 延長機械壽命 PHP泥漿循環沉淀凈化后,鉆頭切削的阻力減少,減輕設備的部件磨損。
⑶ 保證孔徑順直 使用PHP泥漿鉆孔由于它固相含量低,泥漿滲漏小,有利孔壁的穩定,使孔壁順直,擴孔率小。
⑷ 有效地防漏和堵漏 由于PHP泥漿低失水、高礦化、泥漿觸性較強,所以在鉆孔過程中遇有滲漏性地層亦能充分發揮防漏、堵漏的作用。
⑸降低鉆孔成本 PHP泥漿用化學絮凝計量僅為泥漿液0.0003,鉆孔速度快,安全高效,加上泥漿循環凈化能重復使用,故可大幅度地降低鉆孔的總成本。
不同地層鉆進控制
5.1一般地層鉆進
根據地址報告顯示有46.4m的泥土,為了降低原料成本我們可以采用正循環反吹鉆進,(所謂反吹鉆進就是在鉆桿出渣口做一個蓋板將返出鉆渣重新壓回孔內)將孔內的淤泥質粘土通過高壓氣體及鉆頭的攪拌將大塊粘土研碎并加入適量的造漿外加劑然后經過泥漿凈化器凈化去除雜質將孔內粘土全部轉化為可利用的泥漿,這樣即減少了造漿原材料的成本,也減少了泥漿鉆渣排放的成本。
5.2特殊地層鉆進所謂特殊地層就是該地層鉆進難度相對較大,將礫石、卵石定義為特殊地層。我們可以將該地層鉆進分為礫石層鉆進和卵石層鉆進。
5.2.1礫石層鉆進礫石可分為圓礫和角礫,圓礫相對粒徑較大,棱角較圓潤、角礫棱角較明顯,鉆至該地層時因其含有粒徑較大的“漂石”很容易發生堵管、爆管及擴孔現象,發生堵管時泥漿出渣口出渣量明顯減少,空壓機壓力增大。堵管處理:通常情況下堵管現象都是發生在彎管及皮管鐵管交接處鉆頭處,判斷卻為堵管可通過敲打聽聲判斷上部堵管位置并在彎管處提前預留螺絲小孔,堵管發生后將彎頭處的螺絲擰開用鐵絲在鉆桿內進行試探,找出堵管位置拆除彎頭將堵管漂石清出,若堵管位置不在彎頭處將鉆桿逐節拆除找出堵管漂石清理干凈,彎頭小孔見圖5.2.1-1
圖5.2.1-1 彎頭處預留小孔
預防措施:在項目進場后在孔位邊上選出適當位置打試樁,并記錄該地區的大致實際地質、判明此處“漂石”尺寸大小,根據地質情況進行鉆機選型選擇直徑較大的鉆桿及皮管,并在即將鉆入該層位時減壓慢速鉆進,發現出渣量減少后立即將鉆頭提高防至漂石進入鉆桿內,若該地層“漂石”量較多,堵管現象頻繁發生立即提鉆將刮刀鉆頭換成滾刀鉆頭(見圖5.2.1-2,5.2.1-3)用滾刀將漂石磨碎排出孔外。
5.2.2 卵石層內鉆進卵石層內鉆進,經常發生漏漿、擴孔、塌孔現象。事故分析,在進入卵石層后因為卵石排列間存在縫隙,所以孔內泥漿填充至卵石縫隙中,通常是剛剛進入該地層即出現大方量漏漿現象,如果漏漿較嚴重,孔內外壓失衡將會造成塌孔事故。
控制措施:根據試樁獲得的地質情況及鉆渣反應情況,在即將進入卵石層前在泥漿船或是沒有開鉆的鋼護筒里面儲備好高粘度的泥漿并且準備好鋸木屑、紙漿及水泥等堵漏材料,并將鋸木屑或紙漿提前投入孔內,并使孔內泥漿循環1-2次。泥漿計算公式如下:
m=Vρ1= (ρ2-ρ3)/(ρ1-ρ2)-ρ1
式中:m――每m3泥漿所需原料的質量(t)
v――每m3泥漿所需原料的體積(m3)
ρ1――原料的密度(t/m3)
ρ2――要求的泥漿密度(t/m3)
ρ2= Vρ1t(1-v)ρ3
ρ3――水的密度,取ρ3=1t/m3
注:膨潤土為15m3/t在進入卵石層后,如果發現有漏漿現象繼續向孔內投入堵漏材料,并適當降低水頭高度(以不低于潮水位為宜)以降低孔內壓力降低泥漿的損失量,鉆機低檔、減壓慢速鉆進,以使孔內泥漿形成穩定護壁一方面防止了孔壁卵石掉落形成擴孔,另一方面穩定護壁防止了泥漿的二次滲漏。如果發現大面積漏漿且投入普通泥漿效果不明顯的情況下可用水泥造漿并在其中加入適量鋸木屑(必要時可在孔內加入清水以控制水頭高度),即停機提出3-4節鉆桿將拌合好的水泥漿由鉆桿壓入孔內(一般壓入20m3的水泥漿1m3水泥漿即1000kg水泥+670kg水),同時為了防止水泥漿初凝堵塞鉆桿將水泥漿注入完成后壓入適量的泥漿將水泥漿壓出鉆桿外(泥漿方量根據鉆桿內徑確定),靜止12小時后加上鉆桿慢速鉆進,為了防止灌孔時因水泥漿護壁較厚影響樁身質量可在終孔結束后重新下鉆進行掃孔。
5.2.3黏土層鉆進在該層最容易發生的孔內事故既是糊鉆,因其粘度較大在鉆進過程中會吸附在鉆頭上導致鉆機負荷曾大、出渣,出漿量減少進尺緩慢。控制措施:在即將進入該層位時降低泥漿粘度泥漿粘度一般控制在17S左右(在該層鉆進最好換上單腰帶刮刀鉆頭),并密切關注出渣情況若發現出渣量減少可在立即將鉆頭提起1-2m循環泥漿至出漿量正常后繼續鉆進。
5.3巖層內鉆進在該地層鉆進也是施工難度較大的一層,由于巖層存在著一定程度的起伏,判斷是否已入巖存在較大爭議,往往鉆頭接觸到的巖層并非全斷面,而鉆進時如沒有足夠重視或判斷出現誤差,鉆進速度不減,容易造成樁位偏差,樁孔彎曲,所以在該地層鉆進時必須減慢進尺。控制措施:在該層鉆進時密切關注反渣情況,確定鉆尖已經進入巖層提出鉆頭加大配重,并且在配重桿上端及孔深1/2處安裝兩道扶正器(見圖5.3-1)以保證入巖的垂直度。在剛剛進入巖面時每鉆過20-30cm提鉆掃孔,直到鉆機電流表無變化時繼續鉆進,待全斷面進入巖層后恢復鉆進速度,如巖石強度較大每打2-3天就要提鉆檢查鉆具,防止因螺絲松動導致鉆頭掉入孔內。斜孔處理:在巖面傾斜角度較大時稍不注意就會將孔打斜,造成這種情況通常時操作手“耐不住寂寞”沒有重復掃孔及關注電流表變化導致斜孔。斜孔重新掃孔不僅耽誤工期、成本增加。掃孔時鉆頭處于凌空狀態鉆桿扭矩較大,稍不注意就會將鉆桿打斷,所以斜孔發生后,就不可用大配重加滾刀鉆頭,我們可以自制掃孔鉆頭俗稱筒鉆,在鉆頭處加密焊接合金鉆尺,筒鉆高度通常以2-3m為宜這樣筒鉆即起到了扶正器的作用又起到了鉆頭的做用,在筒鉆在進入斜孔區域后,減壓慢速鉆進,發現蹩車現象立即停鉆提高鉆頭20cm在啟動鉆機慢速鉆進,掃孔時要經常提鉆檢查鉆具防止鉆桿扭斷。筒鉆見圖5.3-2
圖5.3-1
圖5.3-2
參考文獻
1、梅瑞泰:《高級PHP泥漿在深水大直徑樁基施工中的應用》[期刊論文]-筑路機械與施工機械化 2009(8)
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3、梅瑞泰:高級《PHP泥漿在深水大直徑鉆孔樁施工中的應用》[期刊論文]-石家莊鐵道學院學報 2009(1)
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關鍵詞:印刷設備,機械零件,維修
引言
在印刷設備中機械零件的維修中,發現印刷設備的機械零件故障主要包括以下五種:零件變形、零件腐蝕、零件磨損、零件斷裂、零件的配合位置出現偏差。印刷設備出現機械故障的主要原因就是這五種現象。如果印刷設備中機械零件的配合位置出現偏差,一般將其恢復到原位即可,而對于零件變形、零件腐蝕、零件磨損、零件斷裂,就需要使用應急維修技術進行解決。
1印刷設備中機械零件的維修特點以及要求
機械零件修復范圍包括各種進口、國產高精密模具、曲軸、軋滾、瓦座、印刷機滾筒、柱塞、油缸、油泵、液壓馬達、缸套、鍍鉻桿、齒輪鍵槽、轉子軸承、軸承位等所有各種不同材質、不同形狀機械零件的斷、裂、劃傷、磨損、密封、堵漏。論文大全。法蘭、管道、閥門等不停車帶壓密封、堵漏。
修復印刷機械零件的過程中盡量保持零件始終處于常溫狀態,不變形、不產生內應力、無退火、軟化現象;無斷、裂的潛在影響;不產生脫落、無硬點、結合強度高,修補處機械性能高,通過選擇同材料可滿足不同性能的技術要求,要求修復后的印刷機械零件在硬度、耐磨、耐腐蝕都可超過新件。
2 印刷設備中機械零件的維修方法
通常情況下,我們可以將印刷設備中機械零件的修復工作分為五種,分別為:機械修理法、焊接修理法、粘接修理法、電鍍修理法、噴涂修理法。這五種方法都具備一定的優點和缺點。我們可以根據印刷設備中機械零件的具體情況,例如,材料性能、形狀尺寸和工作精度等,決定機械零件的修復方法。
2.1機械修理法
這種方法是一種最為實用、普遍的方法。當印刷設備的機械零件發生斷裂、變形或嚴重磨損等現象時,通常會采用一些機械方法進行除了,例如重新加工、附加零件、局部變換或鉚接等方法。例如,當某個印刷膠印機上的傳動齒輪出現個別齒磨損的現象時,可以根據磨損的舊齒輪進行圖紙的測繪工作。可以根據圖紙進行加工,設計出一個大小尺寸和未被磨損時的齒輪相同的齒輪。然后,再將這個齒輪安裝到印刷設備上,使得印刷設備能夠進行正常的運轉。再舉一個例子,通常在膠印機上有一些竄水輥和竄墨輥,由于在竄水輥和竄墨輥的兩頭,容易受到長期的磨損,如果更換新的竄水輥和竄墨輥,則需要花費更昂貴的價錢。這種情況下,我們可根據原來的竄水輥和竄墨輥的尺寸加工一個與原來一樣的軸頭,并將其鑲人到輥體中,這樣不僅節省了不必要的開支,而且經濟實惠地進行了印刷機械的修理。機修人員用的最普遍的應急維修方法就是這種機械修理法。機械修理法可以利用鉗工技藝,同時可以通過車、銑、刨、磨、鉆等基本的機械加工的工藝手段,進行印刷設備中機械零件的修復。
2.2焊接修理法
當機械零件出現斷裂或者是較嚴重的損壞現象時,可以通過電焊的辦法進行修理。焊接修理法的應用是極其廣泛的。焊接修理法包括氣焊、電弧焊和釬焊等多種方式。焊接修理法可以對鑄鐵、碳鋼、鋁或銅等金屬材料進行修理。但是,當采用焊接修理法進行修理時,會產生很高的溫度,由于零件的壁是非常薄的,而且細長的零件受熱是非常容易變形的,因此,采用這種方法進行修理時對精度的要求是非常高的,要謹慎處理對于壁薄和細長的零件的維修。
2.3粘接修理法
這種修理法一般可以在機械零件斷裂或磨損時使用。有時,印刷設備中機械零件的粘接也可以利用粘合劑或化學溶劑來實現。粘接修理法的應用范圍也是非常廣泛的。粘接修理法可以在金屬之間,非金屬之間或金屬和非金屬之間進行粘接,這種方法使用的典型的粘合劑包括環氧樹脂、聚氨醋,丙烯酸雙醋、膠等。在實際的修理過程中,對需粘接零件的表面,必須謹慎處理,應該保持需粘接零件的表面的清潔干燥,同時應該盡量使其粗糙,從而達到增加進行維修時的接觸面積的目的。而且,在粘接時,還應該將固化時間考慮在內。例如,曾經我們單位的一臺印刷機上的印版滾筒一端的軸承發生走內圈現象,對于其磨損部分,我們就使用了樂泰膠進行填充,由于在這臺印刷機器上,有印刷任務必須完成,等著要用,為了爭取時間,縮短固化時間,我們采用了添加促進劑并使用電吹風進行加溫的辦法。最后發現,印刷效果非常好,版面文字非常清晰,網點非常結實。但由于粘接的結合力太差,不能很好地抗沖擊,而且抗老化及抗高溫的性能也非常差,因此,必須及時購買相關的零件配件或者采用其他辦法,使得印刷設備的性能得到提高。論文大全。
2.4電鍍修理法
在機械零件出現磨損,并且磨損量不是很大的情況下,通常可以采用電鍍修理法進行維修。論文大全。這種方法包括鍍鉻、鍍銅、鍍鎳等多種形式。使用這種方法進行維修,不僅能夠使機械零件的原有尺寸得到恢復,而且由于致密的電鍍層的表面硬度是非常高的,這樣就使得零件的耐磨性及耐腐蝕性得到了提高。在進行具體的維修過程時,這種方法達到了很好的效果。
2.5噴涂修理法
當機械零件磨損量非常大時,使用電鍍修理法速度太慢,這時,可以采用噴涂修理法。噴涂修理法就是將噴涂材料加熱軟化,然后通過高速氣流使軟化的噴涂材料霧化,再將其噴涂到零件表面,使噴涂材料形成和原材料緊密結合的金屬層,最后再經過精加工就能夠完成修復。噴涂修理法具有速度比較快,操作簡單等優點,噴涂修理法對于1毫米左右磨損量的軸型零件非常方便。但是,在使用噴涂修理法進行維修時容易產生較高的溫度,因此,在采用此法進行壁薄或細長桿的零件的修復時,必須特別注意熱變形的避免,必須使得零件的整體溫度保持在80度以下。
3 結束語
現代印刷設備維修管理工作除了要恢復印刷設備原有的性能之外,而且應該使印刷設備的性能得到改善,從而提高印刷品的質量。印刷設備中機械零件的維修非常重要,應該采用合適的印刷設備維修方法進行印刷設備中機械零件的維修。印刷企業的印刷設備維修人員應該掌握一些應急維修方法,維修方法不僅要經濟,而且應該具有很強的實用性,才能有利于印刷設備中機械零件的維修的改善以及達到良好的印刷效果。
參考文獻:
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論文摘要:商品混凝土的穩定、可靠、優良的質量深受建設單位的青睞,但是,目前使用商品混凝土施工的工程出現最常見的當數裂縫問題。從商品混凝土原材料方面控制、設計方面、施工技術控制和施工后期商品混凝土的養護等方面提出了預防措施。
1 原材料方面控制
1.1 水泥品種的優選
優先選用C3A 含量低的中、低熱的普通水泥或復合、礦渣水泥等,除冬期施工外,不宜選早強型水泥;也不宜采用火山灰水泥,因火山灰水泥需水量大,易泌水。
水泥等級和混凝土等級應相匹配,一般C25 以下混凝土宜選32.5 級水泥,C30 以上混凝土宜選42.5 級水泥,但水泥品種不能混用,不同產家、不同品種即是同一水泥等級也不能混用,同廠家、同品種不同批號的水泥原則上也不能混用。因不同廠、不同品種雖說強度等級相同,但其中所含的礦物成分不同,水泥摻合料不同,所產生的水化熱亦不同,其收縮、變形、凝結時間等不同,水化時反映了各自水泥的水化個性,所以不能混用,如果混用:(1) 可能造成收縮、變形不同,而影響結構的耐久性;(2) 凝結時間、需水量、水化速度不同,所產生的混凝土強度不同,將使混用后的混凝土強度降低5 %—20 %,(3)由于收縮變形不同,產生裂縫隱患存在。不同水泥應分別使用,只能待上一品種水泥產生一定強度后,才可向其上面澆筑其他品種、等級的水泥。在保證混凝土強度的前提下,商品混凝土的水泥用量,應降低到最低程度。
1.2 細骨料
細骨料宜采用中、粗砂。泵送砼宜采用中砂并靠上限,0.315mm篩孔篩余量不應少于15%。實踐證明,采用細度模數2.8的中砂比采用細度模數2.3的中砂,可減少用水量20kg/m3—25kg/m3,可降低水泥用量28kg/m3—35kg/m3,因而降低了水泥水化熱、降低了混凝土溫升和收縮。細骨料的含泥量不超過3%,泥塊含量不得大于1%。其他質量指標應符合現行行業標準《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》的規定。
為保證混凝土的流動性、粘聚性和保水性,以便于運輸、泵送和澆筑,泵送混凝土的砂率要比普通流動性混凝土增大約6%,為38%—45%。但是砂率過大,不僅會影響混凝土的工作度和強度,而且能增大收縮和裂縫。
1.3 粗骨料是混凝土的重要組成
它在混凝土中主要起到骨架的作用,并且對膠凝材料的收縮具有一定抵抗作用。集料的級配越好,所組成的混凝土骨架越穩定,抵抗變形能力越好。同時,集料的級配越好,能降低混凝土中單方水和水泥的用量,降低混凝土的收縮。此外,粗骨料的含泥量、泥塊含量對混凝土的收縮也有很大的影響。
1.4 砂
采用中、粗砂,細度模數必須控制在2.3以上,含泥量控制在2%以下。因為采用細度模數為2.8:2.3的中砂每立方混凝土可減少水泥用量約30kg,減少水用量20kg—25kg,從而降低混凝土水化熱和溫差引起的收縮。泵送混凝土時,砂率應控制在38%—45%。
1.5 選用優質高效的外加劑
為達到抗裂、防水的目的,在配制混凝土時,一般需要摻人減水劑、緩凝劑、膨脹劑等。外加劑的質量對混凝土的影響非常大,有些膨脹劑與其他外加劑一起使用可能會產生副作用,因此在使用前應經試驗確定。
2 設計方面
結構設計規范主要解決的是結構的安全問題。但個別設計者未能作全過程(包括施工過程)數理分析。以混凝土收縮裂縫問題為例。一般的設計文件只給出混凝土的強度等級,沒有針對結構具體情況對混凝土的收縮量的限制值及收縮量制值相匹配的后澆帶設置。特別是某些工程師盲目地相信某些補償收縮混凝土的作用,不留混凝土后澆帶甚至不留形縫,使得裂縫發展得很快。另外,混凝土收縮裂縫與現在設計的板和墻的尺寸越來越大也有關系。混凝土梁、板和墻的尺寸增大。尺寸大,構件總的收縮量大,容易出現混凝土收縮裂縫。
3 施工技術控制
(1)混凝土施工過分振搗,模板、墊層過于干燥。混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落,擠出水分、空氣,表面呈現泌水而形成豎向體積縮小沉落,造成表面砂漿層,它比下層混凝土有較大的干縮性能,待水分蒸發后,易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之時灑水不夠,過于干燥,則模板吸水量大,引起混凝土的塑性收縮,產生裂縫。混凝土澆搗后,過分抹干壓光會使混凝土的細骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣,引起表面體積碳水化收縮,導致混凝土板表面龜裂。
(2)混凝土施工過分振搗,模板、墊層過于干燥。混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落,擠出水分、空氣,表面呈現泌水而形成豎向體積縮小沉落,造成表面砂漿層,它比下層混凝土有較大的干縮性能,待水分蒸發后,易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之時灑水不夠,過于干燥,則模板吸水量大,引起混凝土的塑性收縮,產生裂縫。混凝土澆搗后,過分抹干壓光會使混凝土的細骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣,引起表面體積碳水化收縮,導致混凝土板表面龜裂。
(3)現場養護。現場養護不當是造成混凝土收縮開裂最主要的原因。混凝土澆筑后,若表面不及時覆蓋、澆水養護,表面水分迅速蒸發,很容易產生收縮裂縫。特別是在氣溫高、相對濕度低、風速大的情況下,干縮更容易發生。有資料表明,當風速為16m/ s時,混凝土中的水分蒸發速度為無風時的四倍。一些高層建筑的樓面為什么更容易產生裂縫,就是因為高空中的風速比地面大。
4 施工后期商品混凝土的養護
由于商品混凝土流動性較大,容易在早期發生混凝土半和物沉縮裂縫,塑性收縮裂縫,干燥收縮裂縫,溫度裂縫等,因此必須加強早期養護。養護主要是保持適當的溫度和濕度條件。混凝土澆注后應覆蓋一定厚度的草袋、麻袋片或塑料薄膜,過高過低的環境溫度以及激劇的溫度變化都會引起表面開裂。保溫能減少混凝土表面的熱擴散,降低混凝土表層的溫差,防止表面裂縫。但由于熱擴散時間延長,混凝土強度和松弛作用得到充分發揮,使混凝土總溫差產生的拉應力小于混凝土的抗拉強度,防止貫穿裂縫的產生。澆筑時間不長的混凝土,仍然處于凝結、硬化過程中,水泥水化速度較快,適宜的潮濕條件可防止混凝土表面脫水而產生收縮裂縫。
5 裂縫部分處理技術
(1)涂抹:以涂為主,在裂縫表面涂抹新型高分子防水涂料,這種涂料是以合成橡膠或者合成樹脂作為成膜材料,效果很好。目前常有聚氨脂,環氧樹脂、丙烯酸橡膠、聚酯樹脂防水涂料。
(2)封堵:多用于水平面上的裂縫,其寬度大于0.3mm。裂縫較小時,采用低粘度樹脂;在干燥自然環境下可采用的材料很多,如高分子涂料,聚合物水泥砂漿及摻有速凝劑的防水砂漿等;在滲漏潮濕環境下必須進行封堵再進行表面處理,封堵用堵漏靈、堵漏王、水不漏等速凝材料;在漏水情況下可采用PBM—7聚合物混凝土封堵。
(3)嵌縫:在裂縫處鑿八字形槽,并在槽內嵌填不同材質的密封材料處理。
(4)灌漿:適用于修補較深的裂縫和混凝土內部有空洞、疏散等情況。
(5)增大截面加固法:用同等級混凝土,加大原結構截面,以達到滿足承載力的要求。
(6)外包角鋼加固法:用角鋼鑲嵌在四角,并用扁鋼將角鋼箍緊,以提高結構承載能力。
(7)粘鋼加固法:在混凝土表面用結構膠粘貼鋼板,以提高混凝土承載力。
(8)增設支點加固法:用增設支點減少結構跨度,達到減少結構受力。