[发明专利]一种双液法灌浆材料及其灌浆工艺

说明书

技术领域

本发明属于建筑基础补强防渗技术领域，尤其属于水利水电大坝地质基础灌浆补强防渗技术领域，特别涉及一种水电站大坝施工灌浆材料及其灌浆工艺。

背景技术

现有水利水电建设常常需要在高海拔地区进行，对水坝补强防渗施工作业常因高寒、冬季环境温度低、昼夜温差大、浆液凝结时间长等因素造成施工不能正常结束，复灌次数多，严重影响施工进度，特别是帷幕灌浆区域地质岩体多发育宽大、呈贯通状态的裂隙，灌浆补强防渗施工耗浆量大而不能满足工程需要。灌浆材料及其灌浆工艺处理过程和效果直接关系到水利水电建设投资控制、总工期目标的如期实现、尤其是十分重要的大坝安全运营。

现有灌浆材料凝结时间长、浆液扩散范围大，不符合在高海拔地区使用，也有通过添加凝结剂加快凝结的方法，但成分复杂、添加无可控方法、凝结时间难控制，常常出现可泵时间短、堵塞灌浆管路等问题。高海拔地区进行帷幕灌浆常常需要一种能方便施工、凝结可控、凝结质量符合要求的灌浆材料和灌浆工艺。

发明内容

本发明根据高海拔地区水利水电建设的需要提出了一种水电站大坝施工的双液法灌浆材料及其灌浆工艺。本发明要解决的问题是提供一种适应高寒低温、昼夜温差大地区的大坝帷幕双液法灌浆材料及其灌浆工艺。

本发明通过以下技术方案实现：

双液法灌浆材料，由水泥浆和外加剂溶液组成，其特征在于：

所述水泥浆和外加剂溶液的重量份数是：水泥浆：20份，外加剂溶液：3份；

其中水泥浆由水与水泥灰按重量比0.5:1混合制成；外加剂溶液是水与外加剂按重量比9:2配制成的溶液，其中每一重量份外加剂由偏硅酸钠0.38份、锂酸钾0.12份、氯化钙0.5份混合制成。

采用上述灌浆材料的双液法灌浆工艺，包括以下步骤：

（1）外加剂制备；将下列重量份数的组分加入容器中同时搅拌均匀，偏硅酸钠：0.38份，锂酸钾：0.12份；氯化钙：0.5份；

（2）外加剂溶液制备：将步骤（1）制备的外加剂0.18重量份与水0.82重量份在立式搅拌槽中混合搅拌均匀；

（3）0.5:1的水泥浆液制备：将水泥0.5重量份和水1重量份在集中制浆站的制浆机内均匀拌制。

（4）灌浆：采用双液分别同时灌注，用两台灌浆泵分别同时向灌浆孔灌注水泥浆和外加剂溶液并分别记录灌注量，通过灌浆记录仪观测水泥浆液与外加剂溶液的注入率，并控制灌浆泵按20:3的比例控制注入率；采用双液灌浆塞，使水泥浆液与外加剂溶液在孔口注入时均匀混合。

所述双液灌浆塞包括平行设置在套管中的进浆管和外加剂管，外加剂管底端设置均匀的喷孔，喷孔位置在进浆管出口以下。

本发明具有以下优点：

（1）双液灌浆能够适用于各种不同的地质条件，既有效填充裂隙，又经济、实用。

（2）采用双液灌浆的成本比普通水泥浆液、常规砂浆、自密实砂浆成本均低。

（3）双液灌浆的浆液扩散范围小，有效的浆液灌注耗浆量，水泥用量大幅减少，属于环境友好工程，节能减排、效益明显。

（4）低温条件下，双液灌浆的浆液凝固较快、待凝时间短，根据室内试验及现场试验成果，待凝时间控制在6～12小时。

（5）双液灌浆浆液配制方法简单，所需施工设备少，只需要立体式搅拌槽、小型电子称、标准桶即可。

本发明通过实验并结合工程实践针对高海拔地区水利水电建设的需要，研究提供了一种速凝灌浆材料及其灌浆工艺，灌浆材料满足高寒低温、昼夜温差大地区的大坝帷幕灌浆需要，采用随时混合即时注入灌浆工艺，简化复杂的各成分添加过程，以双液灌浆使得外加剂在孔内与水泥浆液混合解决浆液可泵时间与凝结时间矛盾。本发明不但有效的控制水泥浆液扩散，减小复灌次数，又解决浆液凝结时间控制难的问题，有效的减少投资，缩短灌浆工期，灌浆质量符合工程质量要求。

附图说明

图1是本发明双液灌浆塞结构示意图。

图中，1是进浆管，2是压力表，3是外加剂管，4是喷孔。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行进一步的描述，本实施例只用于对本发明进行进一步的说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员可以根据上述内容作出一些非本质的改进和调整属于本发明保护的范围。

实施例1

灌浆材料