专利名称：超大体积灌浆体的施工方法
技术领域：
本发明涉及一种灌浆体的施工方法，具体是指超大体积灌浆体的施工方法。
背景技术：
目前，微膨胀灌浆料在设备基础的二次灌浆中愈加常用，其产品特点如下
早强、高强1-3天抗压强度30-50Mpa以上；抗离析性能高强无收缩灌浆料克服了现场使用中因加水量偏多所导致的离析现象；绿色环保不含有苯系物、卤代烃、甲醛、重金属等成分，无毒、无味、无污染、不燃不爆，可按一般货物运输；微膨胀性保证设备与基础之间紧密接触，二次灌浆后无收缩；自流性高可填充全部空隙，满足设备二次灌浆的要求；可冬季施工允许在-10°C气温下进行室外施工；耐久性强经上百万次疲劳试验50次冻融循环实验强度无明显变化；抗开裂能力现场使用中因加水量不确定、环境温度不确定以及养护条件限制等因素裂纹现象。·目前的施工工艺中，灌浆构建的体积都不大，采用常规的手段就可以实现，而对于体积大于50M3的超大灌浆体而言，没有先例，也没有成功的经验可以借鉴，而灌浆材料的浇筑与混凝土的浇筑不同，由于灌浆材料中胶凝材料的含量远远大于混凝土中胶凝材料的含量，因此混凝土中的胶凝材料在水化过程中产生的热量远远小于灌浆材料中的胶凝材料所产生的热量，导致的灌浆浇筑体在浇筑成形过程中容易受到热量的影响而导致裂纹、裂缝等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供超大体积灌浆体的施工方法，适用于超大体积灌浆体的灌浆浇筑，解决散热的问题，避免裂纹的产生。本发明的目的通过下述技术方案实现
超大体积灌浆体的施工方法，包括以下步骤
(A)支模在所要灌浆施工的区域内支模，在其中厚度达到200mm的区域内安装冷却管，冷却管的长度与灌浆体的体积之比为4 :1 12:1，同时在灌浆体内分布安装温度传感器；
(B)制浆利用搅拌机将微膨胀灌浆料与水混合制成灌浆料；
(C)浇筑将步骤(B)制得的灌浆料浇筑到步骤(A)的模形中，成型；
(D)养护在步骤(C)开始时，温度传感器探测灌浆体的温度，当浇筑体的内部与表面温差> 15°C时，在冷却管内通入冷却水降低浇筑体内部温度，或者提高浇筑体的表面温度；
(E)二次浇筑步骤(D)经历观察期后，将冷却管内的水排尽，向冷却管内浇筑步骤(B)制得的灌浆料，冷却管成为浇筑体的一部分。本发明的方法适用于浇筑体积大于50M3的超大体积浇筑，步骤(A)是至关重要的，将需要浇筑成型的区域用模板固定，其中厚度达到200mm以上的需要在其中排布冷却管，冷却管的进、出口均在浇筑体外，与外界的冷却水连通；冷却管尽可能地分布在浇筑构建的体心上，同时兼顾到散热能力的提高，应当采用冷却管的长度(单位为M)与灌浆体的体积(单位为M3)之比这个参数作为排布冷却管的指导参数，如果冷却管的使用量不够，那么会导致局部的散热能力差，不便于降低温度，达不到克服散热的目的，如果冷却管的数量偏多，那么会造成管到的长度增加，内部弯头增加，同时也导致灌浆阻力的增加，不利于二次灌浆的施工，能够在保证冷却管的散热能力适当的情况下，降低二次灌浆的难度，同时降低冷却管的使用量，降低成本，在适当的地方安装温度传感器，可以采用在安装点留设安装孔的方式，在二次灌浆的时候将安装孔二次灌浆充实填满，也可以采用直接的管道埋入方式，施工完毕后剪去多余的线缆即可；也可以采用探测管线统一安装的方式，利用管道将多根传感器线包裹，完毕后二次灌浆，温度传感器将浇筑体成形过程中的温度实时监测并传递至监测处，可以利用现有的计算机程序进行分析，也可以利用数字仪表由检测人员监控，根据数据信息而进行温度的控制；步骤(B)中的制浆过程尽量在灌浆区域附近进行，不宜远离灌浆区域；在进行步骤(C)的同时，温度传感器在一直工作，将浇筑体内的灌浆材料的温度传递出来；通常来讲，浇筑体的内部温度要高于表面温度，表面温度高于环境温度，当浇筑体内部的温度与表面的温度之差大于15°C时，开启冷却管的循环泵，使得冷却水在冷却管中流动经过热交换将多余的热量排出，减小浇筑体内部和表面之间的温差，同理，也可以采用提高浇筑体表面温度的方法来减小浇筑体内部和表面之间的温差，在一些特殊环境·中，例如严寒的冬季野外施工，就可以采用提高浇筑体表面温度的方法；在经过观察期后，浇筑体成型后，其内部和表面的温差较小且稳定，将冷却管内的水排出，进行二次灌浆，由于冷却管的直径远远小于浇筑体的尺寸，因此，可以采用增压灌浆的方式灌浆，在二次灌浆过程中，由于二次灌浆部位细长，其产生的热量传递给浇筑体后，散热较快，同时尺寸较小，避免了裂纹的产生。本发明的方法适用于超大体积的灌浆施工，为超大体积的灌浆施工提供了参考。所述步骤(A)中的冷却管为镀锌波纹管，或者采用镀锌钢管，在镀锌钢管的外表面设置肋片或者凸出部件。进一步讲，作为本发明的进一步优选方案，为了提高浇筑体与冷却管之间的拉结力，避免冷却管表面与灌浆体之间产生间隙，可以采用镀锌波纹管作为冷却管，利用波纹管的波纹状结构，增加冷却管与浇筑体之间的接触面积，同时改变了受力方向，将完全的平面受力变成沿波纹管的表面圆弧受力，增加了拉结力度，避免了间隙的产生；也可以采用带肋片的镀锌钢管，在普通的镀锌钢管外表面焊接肋片，使得肋片凸出于镀锌钢管表面的结构方式，可以增加镀锌钢管与浇筑体之间的拉接力，避免错位裂缝，肋片的结构可以多样化，可以是圆环状套装在镀锌钢管上，也可以是条状的板材，也可以是其它形状。所述步骤(B)中，当环境温度大于20°C时，利用冰水混合物作为拌合水制成灌浆料。进一步讲，作为本发明的又一亮点，当施工环境的温度大于20°C时，为了降低灌浆材料的温度，将水化反映所释放的热量散去，可以在拌合制浆的时候，用部分冰来代替搅拌用水，搅拌用水中大约只有20%的量适用于水化反应的，而其余的80%都会蒸发散去，因此，利用部分冰块来代替部分水，使用时先将冰块粉碎成小颗粒，然后放入水中制成冰水混合物，用于搅拌制浆，制浆材料与水反应，放出热量，冰粒吸收热量并逐渐融化，溶化后的冰粒吸收到了大量的水化热，蒸发散失，并融化成水的过程中温度并不升高，进一步地降低了浇筑体内部的温度。在所述步骤(D)中，提高浇筑体的表面温度是利用薄膜保温，或者薄膜与盖垫保温。当环境温度较低时需要采用保温措施来保持浇筑体表面温度，可以利用常规的薄膜保温，也可以利用薄膜和盖垫组合保温的方式。采用薄膜保温时，利用暖风机控制浇筑体表面的温度。进一步讲，如果温度还是很低，低于2°C时，需要用外界的加热手段来提高浇筑体的表面温度，但是，浇筑体在成型前是禁止加热的，一旦局部加热，会直接导致局部的水分蒸发速度过快，水化反应并未完成，强度很低，结果形成蓬松的结构，甚至是干砂粒，因此，在加热时，必须使用薄膜保温，同时保持其水分，而且加热必须是短时间的接触，全体的接触，最好的方式就是用暖风机间断地吹热风。在所述步骤(D)中，提高浇筑体的表面温度是利用温水喷淋保温。当浇筑体表面干燥时，可以采用热水喷淋的方式来保持浇筑体表面温度，以便为水化反应提供条件。本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果·
I本发明超大体积灌浆体的施工方法，采用冷却管的长度与灌浆体的体积之比这个参数作为排布冷却管的指导参数，如果冷却管的使用量不够，那么会导致局部的散热能力差，不便于降低温度，达不到克服散热的目的，如果冷却管的数量偏多，那么会造成管到的长度增加，内部弯头增加，同时也导致灌浆阻力的增加，不利于二次灌浆的施工，能够在保证冷却管的散热能力适当的情况下，降低二次灌浆的难度，同时降低冷却管的使用量，降低成本；
2本发明超大体积灌浆体的施工方法，冷却水在冷却管中流动经过热交换将多余的热量排出，减小浇筑体内部和表面之间的温差，同理，也可以采用提高浇筑体表面温度的方法来减小浇筑体内部和表面之间的温差，在一些特殊环境中，例如严寒的冬季野外施工，就可以采用提高浇筑体表面温度的方法；
3本发明超大体积灌浆体的施工方法，采用镀锌波纹管作为冷却管，利用波纹管的波纹状结构，增加冷却管与浇筑体之间的接触面积，同时改变了受力方向，将完全的平面受力变成沿波纹管的表面圆弧受力，增加了拉结力度，避免了间隙的产生；也可以采用带肋片的镀锌钢管，在普通的镀锌钢管外表面焊接肋片，使得肋片凸出于镀锌钢管表面的结构方式，可以增加镀锌钢管与浇筑体之间的拉接力，避免错位裂缝，肋片的结构可以多样化，可以是圆环状套装在镀锌钢管上，也可以是条状的板材，也可以是其它形状；
4本发明超大体积灌浆体的施工方法，利用部分冰块来代替部分水，使用时先将冰块粉碎成小颗粒，然后放入水中制成冰水混合物，用于搅拌制浆，制浆材料与水反应，放出热量，冰粒吸收热量并逐渐融化，溶化后的冰粒吸收到了大量的水化热，蒸发散失，并融化成水的过程中温度并不升高，进一步地降低了浇筑体内部的温度。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。实施例本发明超大体积灌浆体的施工方法，应用于800MN压机主机二次灌浆坑的灌浆施工中，80(MN压机主机二次灌浆坑的单块长度为13. 6m,宽度为6. lm，总面积为82. 96 m2，地板灌浆厚度为O. 3m、边缘及中心开孔部分灌浆厚度为O. 65m。经计算后的灌浆体量约为30m3，两块基础约为60m3，计算一定损耗5%，共需二次灌浆材料63m3，材料密度2200kg/m3，则材料用量约为138. 6吨，为超大单体基础灌浆。(A)支模在800MN压机主机二次灌浆坑周边支模，在其中厚度达到200mm的区域内安装冷却管，冷却管的进、出口与外界的循环泵连接，共需冷却管300米，采用镀锌波纹管作为冷却管，冷却管分布安装在基坑内，同时在灌浆体内分布安装温度传感器，温度传感器与工控机连接，由工控机控制冷却管的循环泵，在基坑旁放置安装40个暖风机；
(B)制浆施工时间是6月，平均气温高达220C，晚上温度低至O°C左右，因此，采用重量比为40%的冰水混合物进行搅拌制浆；
(C)浇筑利用自重法灌浆浇筑施工，施工时禁止使用振动棒，在初凝前抹面，在终凝前二次抹面、收光；
(D)养护在步骤(C)开始时，温度传感器探测灌浆体的温度，当浇筑体的内部与表面·温差> 15°C时，在冷却管内通入冷却水降低浇筑体内部温度，同时，在浇筑体表面覆盖塑料薄膜，晚间用暖风机控制浇筑体表面温度；
(E)二次浇筑经历3天观察期后，将冷却管内的水排尽，向冷却管灌浆，利用增压灌浆法，由灌浆泵将灌浆材料从开口端压入，当灌浆材料从出口处冒出时，灌浆即完成，带其自然凝固后，冷却管成为浇筑体的一部分，将多余的冷却管剪除。在浇筑前，利用仿真软件对不同值的冷却管的长度与灌浆体的体积之比进行仿
真，得到冷却泵开启时间长度的数据如下
权利要求
1.超大体积灌浆体的施工方法，其特征在于，包括以下步骤 (A)支模在所要灌浆施工的区域内支模，在其中厚度达到200mm的区域内安装冷却管，冷却管的长度与灌浆体的体积之比为4 :1 12:1，同时在灌浆体内分布安装温度传感器； (B)制浆利用搅拌机将微膨胀灌浆料与水混合制成灌浆料； (C)浇筑将步骤(B)制得的灌浆料浇筑到步骤(A)的模形中，成型； (D)养护在步骤(C)开始时，温度传感器探测灌浆体的温度，当浇筑体的内部与表面温差> 15°C时，在冷却管内通入冷却水降低浇筑体内部温度，或者提高浇筑体的表面温度； (E)二次浇筑步骤(D)经历观察期后，将冷却管内的水排尽，向冷却管内浇筑步骤(B)制得的灌浆料，冷却管成为浇筑体的一部分。
2.根据权利要求I所述的超大体积灌浆体的施工方法，其特征在于所述步骤(A)中的冷却管为镀锌波纹管，或者采用镀锌钢管，在镀锌钢管的外表面设置肋片或者凸出部件。
3.根据权利要求I所述的超大体积灌浆体的施工方法，其特征在于所述步骤(B)中，当环境温度大于20°C时，利用冰水混合物作为拌合水制成灌浆料。
4.根据权利要求I至3中任意一项所述的超大体积灌浆体的施工方法，其特征在于在所述步骤(D)中，提高浇筑体的表面温度是利用薄膜保温，或者薄膜与盖垫保温。
5.根据权利要求4中所述的超大体积灌浆体的施工方法，其特征在于采用薄膜保温时，利用暖风机控制浇筑体表面的温度。
6.根据权利要求I至3中任意一项所述的超大体积灌浆体的施工方法，其特征在于在所述步骤(D)中，提高浇筑体的表面温度是利用温水喷淋保温。
全文摘要
本发明公布了超大体积灌浆体的施工方法，包括支模、制浆、浇筑、养护、二次浇筑等步骤。本发明采用冷却管的长度与灌浆体的体积之比这个参数作为排布冷却管的指导参数，保证冷却管的散热能力适当的情况下，降低二次灌浆的难度，降低冷却管的使用量，降低成本；采用镀锌波纹管或者带肋片的镀锌钢管作为冷却管，增加冷却管与浇筑体之间的接触面积，同时改变了受力方向，将完全的平面受力变成沿波纹管的表面圆弧受力；利用部分冰块来代替部分水，用于搅拌制浆，冰粒吸收水化热量并逐渐融化，溶化后的冰粒吸收到了大量的水化热，蒸发散失，并融化成水的过程中温度并不升高，进一步地降低了浇筑体内部的温度。
文档编号E02D15/02GK102888845SQ20121043799
公开日2013年1月23日 申请日期2012年11月6日 优先权日2012年11月6日
发明者王权, 梁健, 花津路, 李军, 段宏斌, 代浩秋, 李洪川, 李子水 申请人:中国第二重型机械集团(德阳)万信工程设备有限责任公司, 四川省工业设备安装公司