联系我们
固维新闻
你的位置:首页 > 新闻动态 > 固维新闻

灌浆料在天车轨道大修工程中的应用

来源:灌浆料      2017/2/22 19:31:08      点击:
      高强无收缩灌注材料是安装设备基础的专用材料,由特制水泥类凝材料与精选集料经特殊加工而成,密度 190 0~2100㎏/m 3 。施工简便,在现场加入16%~18%的水拌合均匀,靠自身的流动性能即可充满细小的灌注空间。早期强度增长较快,可加速设备安装调试,28d抗压强度超过70MPa,并具有0.02%~0.03%微膨胀,硬化后不产生体积收缩,可使被锚固部件与基础混凝土紧密连结。其技术性能达到国外同类产品水平,在膨胀性能方面优于国外产品,已在国内数十项二次灌注工程中应用,取得了较好的技术经济效果,受到国内外专家的好评。


    邯郸钢铁厂一轧重级工作制天车结构为 A 、 B 两列排柱,轨道总长 288m 。标高为 14. 800m ,跨度 18.5m 。大修要求将炼钢车间桥式轨道更换为新轨道,原旧轨用压板焊接在 [16 短槽钢上,槽钢焊在钢板上,钢板用螺栓与混凝土吊车梁连为一体。大修时需全部拆除旧轨道槽钢、螺栓,换新轨道及螺栓。考虑到工期紧,采用 CGM 浆料填充轨道垫板与支座之间的空隙(右图 ) 。


    1 、 CGM 灌浆料的性能


    CGM 灌浆料是具有高流动性、早强、高强和微膨胀的特殊混合材料,其性能如下。


    ( 1 )流动性


    根据工程要求,浆料流动度大于 240mm ,在这样大的流动度下,浆料可靠自重作用和稍加插捣即可流进需填充的全部空隙,且浆料本身密实。按不同料水比测定 CGM 浆料的流动度和强度。根据本工程实际情况选用 18% 料水比进行试验,结果显示 CGM 浆料流动度随时间变化而减小。由于工程用量较大,以 1.5h 内的流动度为较好。


    ( 2 )微膨胀


    浆料微膨胀的原理为,浆料内有 CaO 存在,当与水发生化学反应时,放热体积增大,由于 CaO 结合了一个分子的水( H 2 O) ,致使体积增大 90 %,产生较大膨胀, CGM 浆料膨胀量 1d 内可达到 80 %以上,达到最大膨胀量后处于稳定状态。


    2 、施工准备


    由于天车轨道使用已久,天车运行过程中的振动造成部分牛腿混凝土面层破坏,且混凝土表面还积存了大量炼钢灰尘。为将积灰清除干净,先拆除旧轨道,用压力水冲洗。再用剁斧将破损混凝土面层及未破坏的混凝土面层凿毛,用钢丝刷刷 2 遍,最后用清水冲干净露出净面。


    在浇筑 CGM 浆料前 4h 用清水冲洗,使混凝土面层保持湿润,扫去明水。为使 CGM 与混凝土面层粘结牢固,在面层表面刷 302 界面剂。界面剂配比为甲组 1 份,乙组 3 份,石英粉 5 份,混合均匀拌成乳白色液体,用毛刷均匀刷在面层上,边刷边将拌和的 CGM 浆料浇在混凝土面层上,用铁抹子插捣密实。界面剂刷在混凝土面上后与浇筑 CGM 时间间隔不得超过 2h ,以免界面剂失去效能。


    两条轨道共浇灌浆料 25m 3 ,施工时最高气温 3 ℃。 CGM 浆料配水搅拌按重量比 1 : 0.13 配制,搅拌时间 3min ,流动度为 250mm 。由于浇筑气温较高, CGM 浆料水化热较大,养护时间控制在 4h 。采用洒水养护,以降低水化热,使 CGM 充分水化并防止因脱水而造成质量事故。 24h 后用湿草袋覆盖,养护 5~ 6h 后方可使用。


    本工程经过 1d 养护后立即投入使用。试件强度每 2h 一组, 1d 抗压强度为 64.0MPa ,抗折强度为 11.0MPa ; 28d 抗压强度为 89MPa ,抗折强度为 12.4MPa ,满足工程要求。 2 年后,回访业主,反映良好。


[ 应用实例 2]


水泥基灌浆料在工程中的应用


    某重点能源工程共有 10 个钠罐基础,属大体积结构,有耐高温要求,且施工正值冬季,主要施工难点是浇筑厚度及水化热引起的绝热温升的控制。经研究后确定采用 CGM 水泥基灌浆料施工完毕 2 年后,钠罐基础无裂纹和其他缺陷,上、下两施工层间无明显接缝,钢覆面经多次检查未见空鼓、不实等现象。现将其具体应用情况介绍如下。


    1、 材料性质


    CGM 水泥基灌浆料,主要由硅酸盐水泥、膨胀剂、高效减水剂、塑化剂等材料配制而成,具有高流动度、早期强度高、高密实性、微膨胀性等性质,具有施工方便、易运输、易保存、易计量等特点,在施工现场加水即可使用;该产品还具有较高的运行温度。该材料抽样试验的结果优于《水泥基灌浆材料施工技术规程》( YB/T9261 - 1998 )(以下简称“规程”)标准值。


    2、工程应用


    ( 1 )钠罐基础施工


    1 )工艺流程:清理地脚螺栓孔 → 浇水湿润 → 灌浆前清除积水 → 配制灌浆料、灌浆(等分 2 次) → 养护 → 清理设备基础 → 浇水湿润 → 基础支模 → 灌浆前清除积水 → 配制灌浆料、灌浆(分 4 次) → 养护。






基础灌浆分层厚度


    2 )技术措施: ① 将分层厚度最大定为 300mm ,采用湿麻袋覆盖洒水养护,养护时间不得少于 7d 。 ② 上、下两层间的施工技术间隔时间定为 36h ,同时在灌浆料内掺入 20 %的 5~ 10mm 豆石,严禁振捣。 ③ 模板支设,在拼接缝处贴 3mm 厚海绵条,缝内侧贴 2 层宽带,模板根部外侧提前 1d 用 1 : 2.5 水泥砂浆抹缝,使其不漏水;模板上口高出设备基础顶标高 50mm ,支撑应牢固可靠。 ④ 提前 24h 将基础表面和模板充分湿润,并在浇筑前 1h 将积水吸干。 ⑤ 灌浆料、水及豆石均以重量计算,其称量误差控制在 ±1 %内,加水量按照供应商提供的 14 %(灌浆料重量)执行。 ⑥ 5~ 10mm 豆石提前用水冲洗,将小于 4.5mm 的粉和砂洗净、风干。 ⑦ 采用人工用铁铲拌和,先将石子与灌浆料干拌均匀,然后加入用水量 2/3 的水拌和 2min ,最后加入剩余用水量继续拌和均匀。


    3 )灌浆施工:每个基础灌浆施工分 6 次完成,每次分层厚度如右图所示。


    ① 灌浆方法采用溜槽灌浆(自重法),全面分层。 ② 螺栓孔分 2 次灌注,上部分 4 次灌注,最后一次灌注厚度为 100mm ,最后一次灌浆材料中不掺豆石。 ③ 材料灌注时的自由下落高度≤ 300mm 。 ④ 螺栓孔灌浆时,将拌好的灌浆料直接倒入孔内,必要时可在四周用 30mm 宽的竹条按间距 10 0~ 200mm 轻轻插捣,每个插捣点插捣 2~ 3 次;上部采用在长边的中间下料灌注,在边角处也可采用上述方法插捣。 ⑤ 在灌注最后一次 100mm 时,改为由设备基础两端的预埋钢板长边靠外侧中间浇筑,使灌浆料向预埋件钢板短方向流淌,直到另一长边方向的浆液上升至预埋件底标高时,再沿设备基础长边中间浇筑,必要时,也可用竹条沿预埋件短方向轻轻插捣。 ⑥ 在灌注中,若发现表面有泌水现象时,可撒布水泥基灌浆干料吸干水分。 ⑦ 当每次灌注上一层时,必须将下一层灌浆料表面上类似泡沫的一层物质清理干净。


    ( 2 )一次钢覆面底部灌浆


    1 )工艺流程:模拟试验 → 开孔 → 清理 → 封边 → 砌槽 → 配制灌浆料、灌浆 → 拆除。


    该工程中大量采用了一次钢覆面结构,同时该部分钢覆面底面面积较大(一般为 3 0~ 50m 2 ),如何将其底面浇筑密实,成为施工的难点。






高位灌浆示意图


    2 )模拟试验: ① 用 10 号槽钢制成 2m × 2m 的“田”字形方框,在“十”字槽钢上开 200m m× 50mm 的椭圆孔,并在对应一侧开 Φ 20 的排汽孔,将其放置在一平整的混凝土面上,根部用水泥砂浆封严,在上侧覆盖 1 块普通玻璃,四周用密封带与槽钢封闭。 ② 采用高位灌浆方法进行灌浆,灌浆方法如右图所示。③ 试验发现,第一格基本灌满,但第二格的灌浆料还未达到一半,即灌浆失败。 ④ 通过此次试验,提出两点改进措施:第一,采用超细骨料 ;第二,将槽钢上的孔洞沿长度方向再扩大些(经设计允许)。再次试验,取得了圆满成功。


图中箭头方向表示灌浆料的流向,


灌浆料最右侧的箭头表示灌浆料的入口)






槽钢开孔示意


    3 )灌浆施工: ① 经设计单位同意,在一次钢覆面底部的每格槽钢上开 500mm × 60mm 的椭圆形孔,将孔开在靠槽钢上侧,见右图。 ② 沿钢覆面四周砌红砖,同时沿长边方向每格砌 200mm × 200mm × 500mm 的槽(使其能高位灌浆),在对应一侧每格的砖砌体上留 Φ 20 排汽孔(排汽孔上口与钢覆面上表面齐平)。 ③ 将配制好的灌浆料直接轻轻倒人槽内,使槽内始终保持有料。 ④ 在灌注的同时,采用长竹条通过灌注口轻轻插捣,辅以灌浆料流动,并派专人在钢覆面上侧用小铁锤轻轻敲击,判断是否灌注密实。 ⑤ 当所有排汽孔均被灌浆料冲填满实后,停止灌注,使槽内的灌注料静止保持 3 0~ 60min 。


    ( 3 )地脚螺栓锚固


    1 )工艺流程:清理螺栓孔 → 清除孔内积水 → 清除螺栓表面油污及铁锈、插入螺栓调整及固定 → 配制灌浆料、浇筑 → 养护。


    2 )灌浆施工: ① 配制灌浆料,在推荐用水量的基础上,将其减少 1 %~ 2 %。 ② 灌注时,应从孔的一侧开始,缓慢进行;同时将套管插入孔的底部,随灌随拔。 ③ 最后使灌浆料顶面略高出混凝土表面,待 1d 后,将其修整平整。


    3 、几点体会


    ① 规程中的“竖向膨胀率”,建议增设上限值,即“限制膨胀率”。 ② 规程中的“钢筋粘结强度值”,建议改为达到“钢筋屈服强度标准值”即可。 ③ 因此种材料在设备基础中使用较多,建议增设“抗油渗”指标值。 ④ 为了提高材料的耐久性和防止对钢筋的腐蚀,建议增设材料中的碱含量和氯离子含量控制指标。 ⑤ 规程规定,每次灌浆层厚度不宜超过 100mm ,建议在实际施工中可采用 300mm 。 ⑥ 在用于植筋和螺栓固定时,宜将孔径在规程的数值上再扩大 30 ~ 50mm ,孔深加深 5 0~ 100mm ;在做拉拔实验时,建议以拉拔值达到钢筋屈服强度标准值为准。 ⑦ 在大体积施工中,为了降低绝热温升值和预防材料泌水,同时减少材料用量,宜将参考用水量减少 1 %~ 2 %,加入一定比例的 5~ 10mm 豆石,分层厚度可放大至 500mm ;为了加强结构的整体性,可在施工缝处设置 Φ 12@200 的插筋。