一種大體積灌漿體的施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種大體積灌漿體的施工方法，包括清理、濕潤、支模、制漿、澆筑、養(yǎng)護(hù)、二次澆筑等步驟。本發(fā)明采用鍍鋅波紋管或者帶肋片的鍍鋅鋼管作為冷卻管，增加冷卻管與澆筑體之間的接觸面積，同時(shí)改變了受力方向，將完全的平面受力變成沿波紋管的表面圓弧受力；利用部分冰塊來代替部分水，用于攪拌制漿，冰粒吸收水化熱量并逐漸融化，溶化后的冰粒吸收到了大量的水化熱，蒸發(fā)散失，并融化成水的過程中溫度并不升高，進(jìn)一步地降低了澆筑體內(nèi)部的溫度。
【專利說明】
一種大體積灌漿體的施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種灌漿體的施工方法，具體是指一種大體積灌漿體的施工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，微膨脹灌漿料在設(shè)備基礎(chǔ)的二次灌漿中愈加常用，其產(chǎn)品特點(diǎn)如下:
早強(qiáng)、高強(qiáng):1-3天抗壓強(qiáng)度30-50Mpa以上；抗離析性能:高強(qiáng)無收縮灌漿料克服了現(xiàn)場使用中因加水量偏多所導(dǎo)致的離析現(xiàn)象；綠色環(huán)保:不含有苯系物、鹵代烴、甲醛、重金屬等成分，無毒、無味、無污染、不燃不爆，可按一般貨物運(yùn)輸；微膨脹性:保證設(shè)備與基礎(chǔ)之間緊密接觸，二次灌漿后無收縮；自流性高:可填充全部空隙，滿足設(shè)備二次灌漿的要求；可冬季施工:允許在-10°C氣溫下進(jìn)行室外施工；耐久性強(qiáng):經(jīng)上百萬次疲勞試驗(yàn)50次凍融循環(huán)實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度無明顯變化；抗開裂能力:現(xiàn)場使用中因加水量不確定、環(huán)境溫度不確定以及養(yǎng)護(hù)條件限制等因素裂紋現(xiàn)象。
[0003]目前的施工工藝中，灌漿構(gòu)建的體積都不大，采用常規(guī)的手段就可以實(shí)現(xiàn)，而對于體積大于30M3的超大灌漿體而言，沒有先例，也沒有成功的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，而灌漿材料的澆筑與混凝土的澆筑不同，由于灌漿材料中膠凝材料的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于混凝土中膠凝材料的含量，因此混凝土中的膠凝材料在水化過程中產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于灌漿材料中的膠凝材料所產(chǎn)生的熱量，導(dǎo)致的灌漿澆筑體在澆筑成形過程中容易受到熱量的影響而導(dǎo)致裂紋、裂縫等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種大體積灌漿體的施工方法，適用于超大體積灌漿體的灌漿澆筑，解決散熱的問題，避免裂紋的產(chǎn)生。
[0005]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種大體積灌漿體的施工方法，包括以下步驟:
(包括以下步驟:
(A)清理:在所要灌漿施工的區(qū)域內(nèi)鑿掉20mm厚的混凝土層，再用棉紗、空壓機(jī)、壓力水等對鑿過的混凝土層進(jìn)行清理；
(B)濕潤:在灌漿前的24小時(shí)內(nèi)對灌漿區(qū)域進(jìn)行澆水濕潤，并且保證所需灌漿區(qū)域濕透；
(C)支模:在所要灌漿施工的區(qū)域內(nèi)支模，在施工的區(qū)域內(nèi)厚度達(dá)到100mnT200mm的區(qū)域內(nèi)安裝冷卻管，冷卻管的長度與灌漿體的體積之比為6:1?15:1，同時(shí)在灌漿體內(nèi)的中心向四周徑向輻射分布安裝多個(gè)溫度傳感器；
(D)制漿:利用攪拌機(jī)將微膨脹灌漿料與水混合制成灌漿料，其中灌料漿用水的水溫在12。?28。；
(E)澆筑:將步驟(B)制得的灌漿料澆筑到步驟(A)的模形中，成型；
(F)養(yǎng)護(hù):在步驟(C)開始時(shí)，溫度傳感器探測灌漿體的溫度，當(dāng)澆筑體的內(nèi)部與表面溫差> 16.5°C時(shí)，在冷卻管內(nèi)通入冷卻水降低澆筑體內(nèi)部溫度，或者提高澆筑體的表面溫度；
(G)二次澆筑:步驟(D)經(jīng)歷觀察期后，將冷卻管內(nèi)的水排盡，向冷卻管內(nèi)澆筑步驟(B)制得的灌漿料，冷卻管成為澆筑體的一部分。
[0006]本發(fā)明的方法適用于澆筑體積大于30M3的大體積澆筑，通過步驟(A)和步驟(B)的前期清理準(zhǔn)備，可保證所需灌漿區(qū)域的灌漿質(zhì)量；步驟(C)是至關(guān)重要的，將需要澆筑成型的區(qū)域用模板固定，其中厚度達(dá)到200mm以上的需要在其中排布冷卻管，冷卻管的進(jìn)、出口均在澆筑體外，與外界的冷卻水連通；冷卻管盡可能地分布在澆筑構(gòu)建的體心上，同時(shí)兼顧到散熱能力的提高，應(yīng)當(dāng)采用冷卻管的長度(單位為M)與灌漿體的體積(單位為M3)之比這個(gè)參數(shù)作為排布冷卻管的指導(dǎo)參數(shù)，如果冷卻管的使用量不夠，那么會導(dǎo)致局部的散熱能力差，不便于降低溫度，達(dá)不到克服散熱的目的，如果冷卻管的數(shù)量偏多，那么會造成管到的長度增加，內(nèi)部彎頭增加，同時(shí)也導(dǎo)致灌漿阻力的增加，不利于二次灌漿的施工，能夠在保證冷卻管的散熱能力適當(dāng)?shù)那闆r下，降低二次灌漿的難度，同時(shí)降低冷卻管的使用量，降低成本，在適當(dāng)?shù)牡胤桨惭b溫度傳感器，可以采用在安裝點(diǎn)留設(shè)安裝孔的方式，在二次灌漿的時(shí)候?qū)惭b孔二次灌漿充實(shí)填滿，也可以采用直接的管道埋入方式，施工完畢后剪去多余的線纜即可；也可以采用探測管線統(tǒng)一安裝的方式，利用管道將多根傳感器線包裹，完畢后二次灌漿，溫度傳感器將澆筑體成形過程中的溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測并傳遞至監(jiān)測處，可以利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行分析，也可以利用數(shù)字儀表由檢測人員監(jiān)控，根據(jù)數(shù)據(jù)信息而進(jìn)行溫度的控制；步驟(D)中的制漿過程盡量在灌漿區(qū)域附近進(jìn)行，不宜遠(yuǎn)離灌漿區(qū)域；在進(jìn)行步驟(E)的同時(shí)，溫度傳感器在一直工作，將澆筑體內(nèi)的灌漿材料的溫度傳遞出來；通常來講，澆筑體的內(nèi)部溫度要高于表面溫度，表面溫度高于環(huán)境溫度，當(dāng)澆筑體內(nèi)部的溫度與表面的溫度之差大于16.5°C時(shí)，開啟冷卻管的循環(huán)泵，使得冷卻水在冷卻管中流動經(jīng)過熱交換將多余的熱量排出，減小澆筑體內(nèi)部和表面之間的溫差，在經(jīng)過觀察期后，澆筑體成型后，其內(nèi)部和表面的溫差較小且穩(wěn)定，將冷卻管內(nèi)的水排出，進(jìn)行二次灌漿，由于冷卻管的直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于澆筑體的尺寸，因此，可以采用增壓灌漿的方式灌漿，在二次灌漿過程中，由于二次灌漿部位細(xì)長，其產(chǎn)生的熱量傳遞給澆筑體后，散熱較快，同時(shí)尺寸較小，避免了裂紋的產(chǎn)生。本發(fā)明的方法適用于超大體積的灌漿施工，為超大體積的灌漿施工提供了參考。
[0007]所述步驟(C)中的冷卻管為鍍鋅波紋管，或者采用鍍鋅鋼管，在鍍鋅鋼管的外表面設(shè)置肋片或者凸出部件。進(jìn)一步講，作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，為了提高澆筑體與冷卻管之間的拉結(jié)力，避免冷卻管表面與灌漿體之間產(chǎn)生間隙，可以采用鍍鋅波紋管作為冷卻管，利用波紋管的波紋狀結(jié)構(gòu)，增加冷卻管與澆筑體之間的接觸面積，同時(shí)改變了受力方向，將完全的平面受力變成沿波紋管的表面圓弧受力，增加了拉結(jié)力度，避免了間隙的產(chǎn)生；也可以采用帶肋片的鍍鋅鋼管，在普通的鍍鋅鋼管外表面焊接肋片，使得肋片凸出于鍍鋅鋼管表面的結(jié)構(gòu)方式，可以增加鍍鋅鋼管與澆筑體之間的拉接力，避免錯(cuò)位裂縫，肋片的結(jié)構(gòu)可以多樣化，可以是圓環(huán)狀套裝在鍍鋅鋼管上，也可以是條狀的板材，也可以是其它形狀。
[0008]所述步驟(D)中，當(dāng)環(huán)境溫度大于20°C時(shí)，利用冰水混合物作為拌合水制成灌漿料。進(jìn)一步講，作為本發(fā)明的又一亮點(diǎn)，當(dāng)施工環(huán)境的溫度大于20°C時(shí)，為了降低灌漿材料的溫度，將水化反映所釋放的熱量散去，可以在拌合制漿的時(shí)候，用部分冰來代替攪拌用水，攪拌用水中大約只有20%的量適用于水化反應(yīng)的，而其余的80%都會蒸發(fā)散去，因此，利用部分冰塊來代替部分水，使用時(shí)先將冰塊粉碎成小顆粒，然后放入水中制成冰水混合物，用于攪拌制漿，制漿材料與水反應(yīng)，放出熱量，冰粒吸收熱量并逐漸融化，溶化后的冰粒吸收到了大量的水化熱，蒸發(fā)散失，并融化成水的過程中溫度并不升高，進(jìn)一步地降低了澆筑體內(nèi)部的溫度。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
I本發(fā)明一種大體積灌漿體的施工方法，采用冷卻管的長度與灌漿體的體積之比這個(gè)參數(shù)作為排布冷卻管的指導(dǎo)參數(shù)，如果冷卻管的使用量不夠，那么會導(dǎo)致局部的散熱能力差，不便于降低溫度，達(dá)不到克服散熱的目的，如果冷卻管的數(shù)量偏多，那么會造成管到的長度增加，內(nèi)部彎頭增加，同時(shí)也導(dǎo)致灌漿阻力的增加，不利于二次灌漿的施工，能夠在保證冷卻管的散熱能力適當(dāng)?shù)那闆r下，降低二次灌漿的難度，同時(shí)降低冷卻管的使用量，降低成本；
2本發(fā)明一種大體積灌漿體的施工方法，冷卻水在冷卻管中流動經(jīng)過熱交換將多余的熱量排出，減小澆筑體內(nèi)部和表面之間的溫差，同理，也可以采用提高澆筑體表面溫度的方法來減小澆筑體內(nèi)部和表面之間的溫差，在一些特殊環(huán)境中，例如嚴(yán)寒的冬季野外施工，就可以采用提高澆筑體表面溫度的方法；
3本發(fā)明一種大體積灌漿體的施工方法，采用鍍鋅波紋管作為冷卻管，利用波紋管的波紋狀結(jié)構(gòu)，增加冷卻管與澆筑體之間的接觸面積，同時(shí)改變了受力方向，將完全的平面受力變成沿波紋管的表面圓弧受力，增加了拉結(jié)力度，避免了間隙的產(chǎn)生；也可以采用帶肋片的鍍鋅鋼管，在普通的鍍鋅鋼管外表面焊接肋片，使得肋片凸出于鍍鋅鋼管表面的結(jié)構(gòu)方式，可以增加鍍鋅鋼管與澆筑體之間的拉接力，避免錯(cuò)位裂縫，肋片的結(jié)構(gòu)可以多樣化，可以是圓環(huán)狀套裝在鍍鋅鋼管上，也可以是條狀的板材，也可以是其它形狀；
4本發(fā)明一種大體積灌漿體的施工方法，利用部分冰塊來代替部分水，使用時(shí)先將冰塊粉碎成小顆粒，然后放入水中制成冰水混合物，用于攪拌制漿，制漿材料與水反應(yīng)，放出熱量，冰粒吸收熱量并逐漸融化，溶化后的冰粒吸收到了大量的水化熱，蒸發(fā)散失，并融化成水的過程中溫度并不升高，進(jìn)一步地降低了澆筑體內(nèi)部的溫度。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0011]實(shí)施例1
本發(fā)明一種大體積灌漿體的施工方法,應(yīng)用于800MN壓機(jī)主機(jī)二次灌漿坑的灌漿施工中，800MN壓機(jī)主機(jī)二次灌漿坑的單塊長度為13.6m,寬度為6.1m,總面積為82.96 m2，地板灌漿厚度為0.3m、邊緣及中心開孔部分灌漿厚度為0.65m。經(jīng)計(jì)算后的灌漿體量約為30m3，兩塊基礎(chǔ)約為60m3，計(jì)算一定損耗5%，共需二次灌漿材料63m3，材料密度2200kg/m3，則材料用量約為138.6噸，為超大單體基礎(chǔ)灌漿。
[0012](A)清理:在所要灌漿施工的區(qū)域內(nèi)鑿掉20mm厚的混凝土層，再用棉紗、空壓機(jī)、壓力水等對鑿過的混凝土層進(jìn)行清理；
(B)濕潤:在灌漿前的24小時(shí)內(nèi)對灌漿區(qū)域進(jìn)行澆水濕潤，并且保證所需灌漿區(qū)域濕透； (C)支模:在800MN壓機(jī)主機(jī)二次灌漿坑周邊支模，在其中厚度達(dá)到200mm的區(qū)域內(nèi)安裝冷卻管，冷卻管的進(jìn)、出口與外界的循環(huán)泵連接，共需冷卻管300米，采用鍍鋅波紋管作為冷卻管，冷卻管分布安裝在基坑內(nèi)，同時(shí)在灌漿體內(nèi)分布安裝溫度傳感器，溫度傳感器與工控機(jī)連接，由工控機(jī)控制冷卻管的循環(huán)泵，在基坑旁放置安裝40個(gè)暖風(fēng)機(jī)；
(D)制漿:施工時(shí)間是6月，平均氣溫高達(dá)220C，晚上溫度低至O°C左右，因此，采用重量比為40%的冰水混合物進(jìn)行攪拌制漿；
(E)澆筑:利用自重法灌漿澆筑施工，施工時(shí)禁止使用振動棒，在初凝前抹面，在終凝前二次抹面、收光；
(F)養(yǎng)護(hù):在步驟(C)開始時(shí)，溫度傳感器探測灌漿體的溫度，當(dāng)澆筑體的內(nèi)部與表面溫差> 16.5°C時(shí)，在冷卻管內(nèi)通入冷卻水降低澆筑體內(nèi)部溫度，同時(shí)，在澆筑體表面覆蓋塑料薄膜，晚間用暖風(fēng)機(jī)控制澆筑體表面溫度；
(G)二次澆筑:經(jīng)歷3天觀察期后，將冷卻管內(nèi)的水排盡，向冷卻管灌漿，利用增壓灌漿法，由灌漿泵將灌漿材料從開口端壓入，當(dāng)灌漿材料從出口處冒出時(shí)，灌漿即完成，帶其自然凝固后，冷卻管成為澆筑體的一部分，將多余的冷卻管剪除。
[0013]在澆筑前，利用仿真軟件對不同值的冷卻管的長度與灌漿體的體積之比進(jìn)行仿真，得到冷卻泵開啟時(shí)間長度的數(shù)據(jù)如下:
比值 |6 |7 |8 |9 |l0|ll|l2|l3|l4|l?
時(shí)間 |4?|36|3θ|22|?5|?θ|8 |3 |3 |l~
從上表可以看出，當(dāng)冷卻管的長度與灌漿體的體積之比的數(shù)值在6時(shí)，基本上才需要間斷性地開啟冷卻泵，換而言之即此時(shí)的冷卻管長度才能滿足散熱的需求，而當(dāng)冷卻管的長度與灌漿體的體積之比的數(shù)值在8左右時(shí)，換熱效果已達(dá)極致，再增加冷卻管的長度對于減少冷卻泵的開始期間已無太大的作用，而此時(shí)，增加的冷卻管無疑增加了制造成本，因此，冷卻管的長度與灌漿體的體積之比的數(shù)值在6至12時(shí)，較為適宜，作為最佳的比值，采用7至9時(shí)，其操作最簡便，工作量和冷卻的成本最小。
[0014]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)上對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種大體積灌漿體的施工方法，其特征在于，包括以下步驟: (A)清理:在所要灌漿施工的區(qū)域內(nèi)鑿掉20mm厚的混凝土層，再用棉紗、空壓機(jī)、壓力水等對鑿過的混凝土層進(jìn)行清理； (B)濕潤:在灌漿前的24小時(shí)內(nèi)對灌漿區(qū)域進(jìn)行澆水濕潤，并且保證所需灌漿區(qū)域濕透； (C)支模:在所要灌漿施工的區(qū)域內(nèi)支模，在施工的區(qū)域內(nèi)厚度達(dá)到100mnT200mm的區(qū)域內(nèi)安裝冷卻管，冷卻管的長度與灌漿體的體積之比為6:1?15:1，同時(shí)在灌漿體內(nèi)的中心向四周徑向輻射分布安裝多個(gè)溫度傳感器； (D)制漿:利用攪拌機(jī)將微膨脹灌漿料與水混合制成灌漿料，其中灌料漿用水的水溫在12。?28。； (E)澆筑:將步驟(B)制得的灌漿料澆筑到步驟(A)的模形中，成型； (F)養(yǎng)護(hù):在步驟(C)開始時(shí)，溫度傳感器探測灌漿體的溫度，當(dāng)澆筑體的內(nèi)部與表面溫差> 16.5°C時(shí)，在冷卻管內(nèi)通入冷卻水降低澆筑體內(nèi)部溫度，或者提高澆筑體的表面溫度； (G)二次澆筑:步驟(D)經(jīng)歷觀察期后，將冷卻管內(nèi)的水排盡，向冷卻管內(nèi)澆筑步驟(B)制得的灌漿料，冷卻管成為澆筑體的一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大體積灌漿體的施工方法，其特征在于:所述步驟(C)中的冷卻管為鍍鋅波紋管，或者采用鍍鋅鋼管，在鍍鋅鋼管的外表面設(shè)置肋片或者凸出部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大體積灌漿體的施工方法，其特征在于:所述步驟(D)中，當(dāng)環(huán)境溫度大于20°C時(shí)，利用冰水混合物作為拌合水制成灌漿料。
【文檔編號】E02D15/02GK104196031SQ201410417763
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】何學(xué)友 申請人:四川金鋒建設(shè)有限公司