為了規(guī)范注漿操作行為,使鉆機各司職人員在注漿施工時各負其責,避免各類事故的發(fā)生,特制訂本注漿操作規(guī)程。
一、注漿工藝流程
注前壓水→造漿→注漿→注后壓水→透孔→再次注漿
二、注漿操作規(guī)范
1、注前壓水:注漿的前提條件是鉆孔中受注層位要有一定的吸水量,注前壓水一是為了沖洗受注層段巖溶裂隙及破碎帶裂隙,便于水泥漿順利達到受注層位;二是檢驗管路系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和機械系統(tǒng)能否正常運行,管路有無跑水現(xiàn)象,及時發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,為隨后的順利注漿提供條件。壓水時間視具體情況而定,一般壓水體積為鉆孔體積的3-5倍。
2、造漿:造漿開始先開地鍋,地鍋正常運轉(zhuǎn)后再開射流泵,射流正常后打開水泥罐。造漿過程中盡量使?jié){液攪拌均勻,防止?jié){液上稀下稠、水泥結(jié)塊等使攪拌機運轉(zhuǎn)失常,待地鍋中漿液有二分之一時就可以注漿了,正常注漿時漿面深約三分之二即可,不必太滿。造漿時要根據(jù)要求嚴格控制好漿液的比重, 一般遵循先稀后稠的原則,選好射流泵泵量,定時監(jiān)測比重的變化(一般為15分鐘測一次),依此算出下灰量和所需添加劑的用量,一般每五分鐘加入一次添加劑,最好能微量連續(xù)流入。
3、注漿:注前壓水順利,造出符合要求的漿液即可注漿 。注漿時一定要看管好、維護好設(shè)備,特別是注漿泵,隨時觀察泵壓和泵的吸漿量,尤其是注漿后期,漿液比重較大時,注漿泵起壓快,泵壓超過一定數(shù)值,隨時調(diào)節(jié)泵量,直至達到終壓終量結(jié)束注漿。注漿時,一般先用最大泵量。如NBB250/6型注漿泵,先用250l/min的泵量,達到設(shè)計終壓20min以上時,即可減小泵量至150l/min,升壓至設(shè)計終壓20min以上時,即可再減小泵量,依次類推,直到泵量降至 40l/min,達到設(shè)計終壓20min以上,即可完成此次注漿。
4、注后壓水:每次注漿結(jié)束之后,都要進行壓水。壓水的目的一是沖刷管路,二是沖刷目的層的巖溶和裂隙便于再次注漿。壓水量不宜太大或太小,太大漿液擴散太遠浪費材料,太小達不到?jīng)_刷通道、管路的目的。一般壓水量為注漿管路體積加上鉆孔體積的2-3倍。如果是該注漿段已達到結(jié)束標準,壓水只需沖刷管路,則壓水量為注漿管路容積的1-2倍左右,通常幾分鐘即可。壓水后關(guān)閉孔口閥,若無孔口閥停泵,等泵壓及孔口壓力降為零后再拆除管路,沖洗管路。壓水后要馬上沖洗地鍋、射流罐以防水泥凝結(jié)。低檔長時間注漿來水管下部會凝結(jié)半圓形水泥塊,破碎后易堵泵,應注意清洗。
三、注漿中所遇問題的解決辦法
注漿中所遇問題主要有:突然升壓,管路爆裂,泵不吸漿,地鍋不正常運轉(zhuǎn),射流罐堵塞,水泥罐下灰口堵塞及電機不正常運轉(zhuǎn)等,對于不同問題我們要有相應的處理辦法。
1、突然升壓:通常是水泥硬塊、過稠漿液堵塞管路、鉆孔或孔內(nèi)坍塌、掉塊堵塞受注體,造成突然升壓。出現(xiàn)此類問題時必須及時停止注漿,關(guān)閉孔口閥,卸開孔口高壓管,低檔壓清水檢查管路,如果是孔內(nèi)掉塊或坍塌所致,則需下鉆透孔。這就要求司泵人員一 定要加強責任感,密切觀注泵壓和泵運轉(zhuǎn)中的異常變化,避免因泵壓過高損壞注漿泵及管路,甚至造成人身傷害。
2、管路爆裂:由于高壓管長期使用和磨損,當壓力達到一定限度時,會出現(xiàn)局部爆裂現(xiàn)象,出現(xiàn)此類問題應及時更換耐壓10MPa以上的管路,力爭最短時間內(nèi)恢復注漿。注漿應用無縫鋼管,厚度應在5毫米以上,用絲扣連接時,必須用外接箍且緊密配合;焊接時保證焊接良好,用前試壓應達10MPa以上。
3、注漿泵泵不上漿:注漿時間稍長,時常會發(fā)生泵不上漿的現(xiàn)象,觀其原因有六:一是上水管水籠頭被沉積水泥、編織袋毛毛等糊死,需提出水籠頭清除,解決辦法是注漿過程中要注意水籠頭經(jīng)常上下竄動;二是泵體活塞磨損嚴重,需搶修水泵,及時更換漲圈;三是水泥塊支住泵體球子,需震動一下泵缸上蓋(或卸開清除);四是缸筒磨損嚴重,需及時更換;五是來水管破損漏氣,或者內(nèi)層膠皮脫落,需先堵漏或更換來水管;六是球子、球子座或泵頭體磨損嚴重,需及時更換。
4、地鍋不正常運轉(zhuǎn):如果漿液比重太大、攪拌不勻、水泥結(jié)塊、皮帶過松或者地鍋軸承損壞都可造成地鍋不正常運轉(zhuǎn),所以造漿時盡量保證下灰均勻,水泥塊禁止倒入地鍋中,軸承要經(jīng)常加油保持干凈潤滑,皮帶忪緊可以調(diào)節(jié)并備用充足,以免因此影響正常注漿。
5、射流罐堵塞:射流泵水量過小,水泥結(jié)塊,射流罐不及時清洗積灰過多,或者未開射流泵先開水泥罐都可能造成射流罐堵塞,所以注漿時要勤觀察各個環(huán)節(jié),造漿時一定要先開射流泵,待上水正常再開水泥罐,每次注漿后都要認真清洗射流罐。
6、水泥罐下灰口堵塞或罐體電機不正常運轉(zhuǎn):水泥在水泥罐內(nèi)存放時間過長、雨雪進入罐內(nèi)會結(jié)塊,射流罐堵塞水向上涌進入下灰口,都會造成水泥結(jié)塊下灰口堵塞,嚴重時影響電機正常運轉(zhuǎn),甚至燒毀電機,所以雨雪天氣要防雨,平時防潮,水泥存放一段時間后再次注漿前,應先用大牙鉗轉(zhuǎn)動水泥罐,待正常運轉(zhuǎn)后,再用電機帶動。不注漿時,罐口用塑料布密封;注漿時,配電柜、水泥罐、水泵等要有專人看管,各負其責,互相照應,嚴防發(fā)生問題,影響工作正常進行。
7、射流泵突然起壓:主要原因是泵體內(nèi)殘存的水泥塊未清凈或水龍頭太靠近池底吸入碎渣、雜物堵塞噴嘴所致。須卸下噴嘴取出堵塞物即可。注前水泵要清凈,水龍頭離開池底30cm為宜。
四、注后沖透孔應注意事項
注漿過程中孔內(nèi)堵塞,或注漿一個階段之后造成孔內(nèi)有一定壓力,都要進行沖透孔。沖透孔時不可一次加尺過多,而且要勤上下活動鉆具,上下提升高度不得小于最長的一個單根長度,沖至返清水后再加尺,防止孔內(nèi)水泥漿抱死鉆桿或堵死孔內(nèi)漏水通道。透孔時低檔運轉(zhuǎn),嚴防甩脫鉆具,另外有時透孔扒車現(xiàn)象較為嚴重,要嚴防孔內(nèi)事故。因此沖透孔前切記選好鉆具(不符合要求的鉆具、接箍、接頭等嚴禁下井),操作上要找經(jīng)驗豐富者,嚴防跑鉆,下鉆時鉆具要尺寸準確,透孔時隨時觀察孔內(nèi)情況,并作詳細記錄。每次起鉆時卡頭都要上緊,以防止下鉆時卡頭松脫跑鉆。
五、漿液配比及運算方法
水泥漿由水泥、水、添加劑混合而成,通常所說的比重是指水泥漿的比重,水灰比指水泥漿中水與灰量之比。注漿前,根據(jù)實際情況 ,會要求注入多大比重的漿液,根據(jù)要求的比重,選擇適當?shù)纳淞鞅帽昧?、噴嘴直徑及水泥罐下灰量,以達到技術(shù)要求。造漿時,測出比重,由比重與水灰比的關(guān)系公式,d=(1+ρ)/(ρ+0.32)(其中d為比重,ρ為水灰比),算出或查出相應的水灰比,由已知泵量(l/min)可知單位時間內(nèi)用水量,另由公式:單位時間內(nèi)下灰量= 單位時間(分鐘)泵量/水灰比/1000,算出單位時間內(nèi)下灰量(噸),食鹽及三乙醇胺的加入量可按灰量的千分之五和萬分之五計算,即單位時間下灰量(噸)× 5等于單位時間應加入的食鹽量(kg),食鹽量除以10即為三乙醇胺的加入量。這在注漿時應按要求填入相應表格,以便計量和查閱。
六、注前、注后壓水所應注意事項及其體積計算
注前壓水是為了沖刷巖溶裂隙及細小裂隙,同時又能監(jiān)測注漿泵及注漿管路是否正常,孔內(nèi)受注段通道是否暢通。壓水時一定要注意泵壓及孔口壓力變化情況,及時反饋給現(xiàn)場地質(zhì)人員,以便及時調(diào)整漿液比重。注前壓水量一般為鉆孔體積的3-5倍。注后壓水要嚴格控制水量,不可多壓,一般為注漿管容積加鉆孔到受注段體積的2-3倍,其具體的計算方法為:管路體積=孔口器外高壓管長度 × 內(nèi)圓面積(3.14 × D2/4,D為高壓管內(nèi)徑(m)),鉆孔內(nèi)體積為:鉆孔深度(m) × 鉆孔截面積或套管內(nèi)徑面積。注后壓水時注意注漿泵壓力表,防止壓力過大,損害設(shè)備及管路甚至傷人。
七、鉆孔、套管內(nèi)及鉆孔套管間體積的計算
鉆孔、套管都視為圓柱體,依圓柱體體積公式截面積 × 高來換算。鉆孔通常不是一徑到底,要根據(jù)不同的孔徑算出各段的體積。套管容積則為套管內(nèi)徑面積 × 套管長度,如果套管也分好幾路則要分段計算,鉆孔、套管間隙體積實際是兩者圓柱體積之差。另外,鉆孔裸孔運算過程中注意單位統(tǒng)一,孔徑一般為鉆 頭外徑乘以1.15。
八、安全注意事項
1、注漿泵及與之連接的管路等,系高壓物品,危險性較為隱蔽,很易傷人,因此必須加強防范。注漿泵安全閥必須完好,超過額定壓力后應能立即打開卸壓,多次注漿后容易被水泥堵死,必須經(jīng)常檢查,無效后及時更換,確保安全。注漿時必須嚴格按要求控制壓力,發(fā)現(xiàn)壓力驟增或超標及時關(guān)泵,待壓力下降后再進行下步作業(yè)。作業(yè)人員必須戴安全帽,并遠離注漿泵,防止泵體爆炸和壓力表脫扣傷人。高壓管路耐壓必須大于泵壓1.5倍以上,且接頭連接牢固,快速接頭的U形卡容易串出,應綁扎結(jié)實并注意經(jīng)常檢查??卓谄鹘z扣必須完好、連接牢固,并用三分以上鋼絲繩固定,孔口十米之內(nèi)嚴禁站人,以防孔口器迸出傷人。
2、地鍋周圍及上方必須有護欄和防護網(wǎng),主筋必須用角鐵或16毫米以上鋼筋、2毫米以上鋼網(wǎng)制成,強度遠大于人體重量,防止人不慎跌入其內(nèi)。地鍋皮帶要安上防護罩。
3、配電盤在水泥罐附近容易蕩上水泥,水泥受潮結(jié)塊后容易導電,使操作盤上帶電傷人。因此必須想法保持配電盤干凈,由專業(yè)電工經(jīng)常停電清理操作臺,經(jīng)常用驗電筆檢驗是否有漏電現(xiàn)象。
4、水泥罐車屬于壓力容器,請不要亂動,以免造成傷害。
5、水泥罐又高又重,地基必須預先砌好并做好防水處理,務(wù)必保持水平,謹防傾斜或傾倒。