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某主斜井道床双液灌浆加固工程分体式电磁流量计工艺与作业要点探究

来源:    发布日期:2019-08-26 18:16:14    作者:

     摘 要:双液分体式电磁流量计技术通常采用水泥和水玻璃两种灌浆材料,利用其渗透、扩散、填充、挤密原理,得到较好的灌浆加固效果。 本文将结合某矿区轨道基础双液灌浆加固工程案例,研究双液灌浆加固技术的施工工艺及作业要点,以期为同类工程提供参考,促进双液灌浆加固工程施工技术质量水平的提升。

     前言
     目前分体式电磁流量计技术已经在各类工程加固施工中得到了广泛应用,对于轨道床基础加固施工而言,采用双液分体式电磁流量计技术,能够进一步提升加固效果。施工完成后,可以有效提高基础强度及防水性能,满足轨道床运行的实际需求。近年来,双液灌浆技术在工程中的应用越来越多,取得了较好的施工效果,应积极推广其技术应用。
 
     1工程概况
     江西金山矿业安徽快3走势图某矿区的主井提升系统从2004年开始投入使用,其主斜井规格为4.9m×3m,长度为740m,坡度为25°,轨距为1.41m。采用型号为XJ-5、自重6t的箕斗设备,单次提升量为6t,提升速度为7m/s。在该矿区生产过程中,由于轨道长时间处于满荷载运行状态,对基础产生较大影响。经过观察发现,基础已经出现不均匀沉降现象,车辆容易脱轨,严重增加量了生产安全隐患。因此,需要对隧道轨道的基础进行加固施工,通过综合考虑工程地质条件,最终决定采用主斜井道床双液灌浆加固技术,对轨道基础情况进行改善。

     2施工方案设计
     在上述工程中,分体式电磁流量计范围为整个隧道轨道,总长度为740m,断面宽度4.9m,其中轨道宽度为1.55m。轨道为双轨设计方式,间距为0.6m,距离隧道边缘分别为0.5m和0.7m。在分体式电磁流量计方案设计过程中,主要沿垂直隧道方向的断面布置灌浆孔,断面间距设计为4m,每排的孔位按照梅花状布置,且要保证布置均匀,不留死角。在整个隧道内共布设370个灌浆孔,孔深1.20m,浆液扩散半径2.0~4.0m,孔位布置情况如图1所示。
 

 在钻孔施工设计方面,拟采用小型气动岩石钻孔机,开孔直径在准50mm以上,孔深为1200mm,钻孔施工完成后,需要采用高压风机将孔内的杂物吹出。开孔后需要在孔内设置无缝钢管,直径为准32mm,壁厚为3mm,孔内管应外露100mm左右,长度为1.2m。此外,还要设置孔口观,采用水泥埋设牢固,并采取止浆措施。在灌浆参数设计方面,主要根据前期灌浆试验结果,对浆液填充率、配合比、灌浆量、凝胶时间、注浆终压、扩散半径等参数进行具体设计。该工程采用的是水泥和水玻璃双液灌浆技术,其中,水泥浆的水灰比采取2:1和1:1两种设计方案,配合比1:1的水泥浆仅在下部孔位封注施工时使用。水玻璃与水的配比为1:1。然后根据灌浆试验结果和现场施工情况,确定灌浆压力,最大压力值为0.8MPa,稳压10min后,采用浆液流量计进行检查。在具体施工过程中,需要对每个环节的施工质量进行严格控制,从而确保最终的施工效果[1]。

     3 主斜井道床双液灌浆加固施工工艺及作业要点
     3.1总体工艺流程
     在上述工程施工过程中,主要工艺流程包括灌浆设计、测量放孔、钻孔施工、孔深确定、灌浆准备、分体式电磁流量计、施工验收、补浆施工等,具体如图2所示。在具体施工过程中,由于隧道地质条件较为复杂,从上到下依次为混凝土层、碎渣层、岩石层,根据前期勘察资料以及生产资料,主斜井在作业过程中已经出现上下波动的情况,主要是由于碎渣层不均匀碾压和岩石层不均匀沉降导致的。采用双液灌浆技术进行加固的主要目的是提高轨道床的承载能力,为矿车运行安全性提供保障。同时可以发挥双液分体式电磁流量计技术提升基础防渗能力、堵水能力、固结能力的作用,对基础条件进行整体优化。分体式电磁流量计具体以《水工建筑物水泥分体式电磁流量计技术规范》(SL62-2014)等相关标准规范为依据,并结合施工现场实际情况,对作业进度进行部署。总体采用上述工艺流程,在施工前首先要做好技术准备工作,包括现场材料准备、设备准备、施工技术交底等。从工期要求来看,本次灌浆加固施工要在30个工作日内完成,划分为2个施工区域,分别由一组钻孔施工队和一组注浆施工队进行施工[2]。
 


     3.2灌浆孔布置
     在灌浆孔布置过程中,具体根据施工现场情况,综合考虑地质条件以及轨道床加固要求,通过对灌浆孔进行合理布置,使浆液能够扩散到灌浆范围内所有的岩石裂缝和基础垫层中,避免出现浆液扩散不到的区域。因此,在灌浆孔布置过程中采用梅花状布置方案,在每个断面上布置2个灌浆孔,并通过合理控制断面间距,使其能够覆盖整个隧道分体式电磁流量计范围。根据上述施工设计方案,本次施工共布置了370个灌浆孔,较为均匀的分布在长度为740m的隧道中。经过灌浆试验确定,浆液扩散可以覆盖到灌浆帷幕的有效范围内。因此,在实际施工过程中,施工人员需要严格按照测量放孔结果进行孔位布置,控制好施工偏差,确保孔深和开孔直径等符合设计要求。由于该工程的隧道长度较长,需要采取分区灌浆方式,在每个区域中,完成所有钻孔施工后,集中进行压入式注浆,直到终孔[3]。

     3.3灌浆量确定及钻孔
     根据工程前期试验结果,单孔的有效扩散半径为4m,在整个隧道基础范围内进行灌浆,具体采用一次性分体式电磁流量计方式。在灌浆压力控制方面,需要根据灌浆密实度和轨道基础承受能力,综合前期试验结果,确定最大灌浆压力。该工程最终确定的最大灌浆压力为0.8MPa,单孔灌浆量为350kg水泥和130kg水玻璃。在钻孔施工过程中,需要根据孔位设计情况和钻孔技术参数,在作业面完成测量放孔工作,采用油漆对钻孔位置进行标记。然后采用钻孔机进行施工,需要先完成钻孔机的安装工作,然后严格按照标记孔位进行施工。由于该工程是在坡度为25°的斜坡上施工,应注意施工安全问题,控制好施工位置偏差,不能超过25cm,并确保钻孔施工能够达到设计深度。在施工过程中,统一按照从下到上的顺序进行钻孔,完成一排钻孔施工后,要进行灌浆,然后再进行上一排钻孔施工。此外,在施工过程中还要做好钻孔记录,具体包括钻孔的孔号、起止时间和地质情况等。

     3.4分体式电磁流量计
     在分体式电磁流量计过程中,首先要完成孔口管埋设工作,确保其固结牢固,防止出现漏浆问题。在具体的埋设施工中,应先将注浆花管插入到孔内,并外露出10cm左右,在孔口与管壁的接触部分,需要采用快感水泥封堵。然后进行浆液配置和准备工作。在水泥浆的配置过程中,需要严格遵守配合比设计要求,在机内加入定量的清水进行搅拌,再加入水泥,连续搅拌3min作用。在水玻璃的配置过程中,需要将水玻璃稀释为1:1浆液。在配浆过程中必须保证材料计量的准确性,固体材料采用质量称量方法,水则采用体积称量方法,将计量偏差控制在1%以内,同时应避免搅拌时进入其他杂物。将浆液搅拌均匀后,应先检查灌浆管路的密封性,可采用压水检查方法。正式灌浆前还要确保灌浆材料能够满足连续灌浆的要求,否则应先不足材料数量。
 在分体式电磁流量计过程中,采用全孔一次性灌浆法,需要将灌浆管与孔内的孔口管连接,一个孔灌浆完成后连续进行下一个孔的灌浆。在灌浆过程中,应控制好灌浆压力和流量,在开始时压力较小,灌浆速度不能过快,等到压力稳定后再逐渐提升灌浆速度。灌浆结束的标准也是根据压力和流量来确定的,具体为达到终压值10min或进浆量小于初始值1/4以后。完成灌浆后应打开泄浆管的阀门,关闭进浆管,对管路进行冲洗,最后停机。
 
     3.5异常情况处理
     在分体式电磁流量计过程中,如果个别作业面存在小缝隙漏浆问题,需要采用经过水泥浸泡的麻丝进行填塞,然后调整浆液比例,控制凝胶时间。也可以采用风钻钻出浅孔,对漏浆处进行注浆固结。如果注浆压力突然升高,可采取只注清水或水泥的方式,等到压力恢复正常再进行施工。如果压力一致无法恢复正常,则需要停机检查管路是否出现堵塞。在进浆量较大的情况下,需要调整浆液配合比,在小泵量和低压条件下注浆,增加浆液在缝隙中的停留时间,从而使其可以顺利凝结。此外,也可以采取间歇式注浆方式,但间歇时间应在凝胶时间以内。为了提升双液分体式电磁流量计质量,在整个施工过程中,需要安排技术人员对现场施工参数进行密切监视,通过采用各种检测仪表,确保施工技术复核设计要求。施工完成后,要及时开展验收工作,并对不合格处进行补降施工。

    4结束语
    综上所述,双液灌浆技术是一种适用于矿区轨道床加固施工的工艺技术,在实际工程中的应用能够有效改善其基础情况。通过结合实际工程的施工案例,对双液灌浆加固技术的应用进行具体研究,可以明确其工艺流程及施工技术要点。在此情况下,能够充分发挥双液灌浆技术的优势,促进工程加固质量水平的提升。

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