何兴梅
(辽宁省石佛寺水库建管局,辽宁 沈阳 110129)
“固管”,是指高压帷幕灌浆施工中,由于水泥浆液的不良循环造成浆液在灌浆孔内沉淀,粘聚、凝结,进而导致射浆管与钻孔凝固成一体的过程。高压灌浆方法在岩溶发育地区基础处理中很有发展前景。其特点是工艺简单、工效高,形成的帷幕质量好。但施工中频频发生的“固管”事故,极大的困扰着该技术的发展。
1)改进灌浆孔口封闭器。原有灌浆孔口封闭器,内含胶球,通过丝扣与孔口管相联。这种孔口封闭器最大缺点是:在灌浆过程中,借助钻机立轴仅能将灌具旋转,无法提升射浆管。通过改进,在原来孔口封闭器加一活动压盖。这样可以在灌浆过程中,不仅使射浆管能旋转,还能提升。即使发生“固管”,处理时也拆卸方便。通过实践,采用这种孔口封闭器,对防止“固管”起了很大作用。
2)经常提启和旋转射浆管。当灌浆时间持续较长时,应经常降压提启和旋转射浆管,这样可以促进孔内浆液流动,防止水泥浆在射浆管与孔壁间隙中聚结。一般地说,每隔6~7 min,应降压提启、旋转射浆管一次,只要保持回浆回流流量在20~30 L/min左右,就能保证浆液在孔内形成循环,这样就不易产生“固管”。
3)禁止带钻具灌浆。一些施工人员在施工中,常常在钻到段后,带钻具进行灌浆,这样虽节省时间,减少人力,但由于钻具与钻孔间隙较小,致使射浆管与钻孔间隙小,造成回浆困难,故易发生“固管”。施工中,应禁止带钻具灌浆。
4)采用稀浆并浆。在灌浆过程中,浆液浓度一般遵循由稀变浓、浓浆并浆的原则。但浓浆易引起“固管”,因而建议在实际施工中,采用稀浆并浆。事实上,由于稀浆粘度小、易流动,因此稀浆能更好密实细小裂缝和未充填好的大裂缝,有利于灌浆质量,国内的一些灌浆施工专家近年来也提出了“稀浆并浆益于质量”的观点。
5)防止施工设备“带病”作业。在实际施工中,一些施工队伍盲目抢进度、抓效益,至使施工设备常常带病作业,这也给“固管”事故埋下了隐患。比如灌浆泵排浆量很小时,仍旧灌浆施工,致使回浆不循环而“固管”;钻机立轴不能活动时仍旧灌浆,以至不能提钻自由而“固管”。因此,施工间停时,一定要经常检修设备,禁止带病作业。
6)提高施工人员素质,加强施工责任心。“固管”的原因较多,除一些施工技术、设备因素外,还有很大部分人为因素,如无专人控制压力,不注意浆液循环、回浓情况,不提升旋转射浆管等。要杜绝“固管”的人为因素,一是要提高施工人员业务技能,积累施工经验,练就一批懂技术、能干活的队伍。二是要加强对工人责任心教育,用经济手段将施工人员与“固管”事故联系在一起。尽量减少人为“固管”事故发生。
在灌浆过程中,一旦发现有“固管”迹象或发生“固管”,应尽快地采取措施,及时处理。由于刚发生“固管”时,仅是水泥颗粒的聚结,水泥浆液未发生初凝,如果采取适当措施,处理及时,“固管”事故一般应能解决。
1)高压水冲洗。在刚发生“固管”时,立即用高压水向孔内冲洗,同时敲击射浆管,利用钻机提升灌具。这种方法对“固管”发生的初始阶段有一定效果。
2)用“链砣”或“油压千斤顶”拔管。在高压水冲洗无效时,应尽快使用“链砣”或“油压千斤顶”拔管。由于“链砣”、“油压千斤顶”力量强,拉力大,对处理发生时间不长的“固管”事故还是行之有效的。主要缺点是,由于这两种器材瞬间拉力极强,容易造成射浆管丝扣损坏,而致处理失败。
3)扩孔。当“固管”时间发生较长,水泥浆液将射浆管与钻孔凝固成一体后,上述处理方法难以达到良好效果,此时应采用比原钻孔直径大一级别的钻具扩孔,一次扩孔深度以两根射浆管长度为宜。扩孔后,使射浆管与孔壁分离,再利用“反向丝锥”逐一取管。该方法实施时,常常发生扩孔方向与原射浆管方向不一致,易造成折钻事故,因此,在进行扩孔处理时,一定要谨慎细致,且钻进速度不宜太快。
4)利用“反向丝锥”。所谓“反向丝锥”,是一种与射浆管螺丝方向相反的螺丝丝锥。利用这种工具,在扩孔后与射浆管搭合,越拧越紧;另一方向,两根射浆管产生松动,便可逐一提取射浆管。
“固管”事故的发生,既造成一定的直接经济损失,又影响施工进度,因此实际施工中,一定要做到以防为主,使该事故降低到最低限度。一旦发生“固管”事故,要及时有效处理。