一、泥漿流量計應(yīng)用范疇

 隨之我國一路一帶經(jīng)濟發(fā)展發(fā)展戰(zhàn)略的執(zhí)行，國內(nèi)與沿海地區(qū)，中國與海外的聯(lián)絡(luò)將會愈來愈密不可分，各式各樣的物資貿(mào)易將巨大地促進國家陸路交通線的發(fā)展趨勢，鐵路線、高速路都將有個發(fā)展趨勢高潮迭起。我國的地貌發(fā)展趨勢是西高東低，中西部絕大多數(shù)全是貧困地區(qū)，東西部的平原區(qū)相對性于我國的全部板圖而言僅僅一部分，因而向西的交通線路沿路將必須開鑿很多隧道施工和壩口。在隧道施工的注漿施工現(xiàn)場，動態(tài)性的計量檢定混凝土注漿量尤為重要，泥漿流量計因其與眾不同的優(yōu)勢在隧洞固結(jié)灌漿施工現(xiàn)場進一步提高了漿體容積的精確測量度，對確保材料的真實有效和保質(zhì)保量具有了挺大功效。

 文中所舉例說明中的大西溝水利樞紐工程項目是新疆烏魯木齊河上的水水利樞紐，水利樞紐距烏市66km，是這項以防汛主導(dǎo)的水利樞紐工程項目。核心區(qū)關(guān)鍵由黏土心墻壩、溢流壩、排澇兼導(dǎo)流洞和加水澆灌洞等房屋建筑構(gòu)成。工程項目等別為Ⅰ等，工程規(guī)模為大（1）型，排澇兼導(dǎo)流洞為1級房屋建筑，布局在右岸巖石內(nèi)，該洞擔(dān)負工期導(dǎo)流、一切正常應(yīng)用期排澇、洗砂、倒空的每日任務(wù)。排澇兼導(dǎo)流洞包含103.305m長環(huán)形有壓洞段和316.695m長無壓洞段，有壓隧洞直徑D=4.7m，無壓隧洞為城門洞型，橫斷面規(guī)格4.0m×8.0m，隧洞選用混凝土結(jié)構(gòu)二襯，襯厚0.6m。洞身姿圍巖為凝灰?guī)r，巨厚糜棱巖、巖石呈包鑲破裂構(gòu)造，綜合性鑒定以Ⅲ類主導(dǎo)。隧洞圍巖先開展回填土注漿再開展固結(jié)灌漿，固結(jié)灌漿孔梅花形布置，間隔5.0m×5.0m深層次基巖3.6m。

 二、泥漿流量計（壓力變送器）的原理

 注漿施工技術(shù)中的漿體和水的流量測量十分關(guān)鍵，非常是所應(yīng)用的液體總流量測量儀表，有其要求，比如要有利于經(jīng)常清理和承擔(dān)髙速漿體中顆粒物的磨擦和自然環(huán)境等，在諸多液體總流量儀器設(shè)備商品中，優(yōu)質(zhì)泥漿流量計具備精確測量沒受流體力學(xué)溫度、工作壓力、相對密度、粘度的危害、內(nèi)部直連光潔、立即開展電精確測量、計量檢定高精度、響應(yīng)時間快等優(yōu)勢；且其檢驗部無健身運動構(gòu)件、不容易產(chǎn)生滴漏狀況，里襯可選用ptfe塑膠和氧化鋁陶瓷，具備較強的耐腐蝕性，近些年已變成注漿工程項目流量測量的儀器設(shè)備。

 泥漿流量計（下稱EMF）的原理是應(yīng)用場景法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)被測物質(zhì)垂直平分磁感線方位流動性，因此與物質(zhì)流動性和磁感線都豎直的方位上造成感應(yīng)電動勢E，感應(yīng)電動勢E與被測物質(zhì)總流量Q正比，與磁感應(yīng)強度B和精確測量公稱直徑D相關(guān)，而與別的物理學(xué)主要參數(shù)的轉(zhuǎn)變不相干。檢測系統(tǒng)的智能變送器輸出E是1個很弱的交變電場數(shù)據(jù)信號，在其中包括各種各樣干撓成份，且數(shù)據(jù)信號內(nèi)電阻轉(zhuǎn)變高達hg十多萬Ω，因而規(guī)定轉(zhuǎn)化器是1個高輸入阻抗，且能抑止各種各樣干撓成份的溝通交流mV轉(zhuǎn)化器，將感應(yīng)電動勢轉(zhuǎn)化成4～20mA的*數(shù)據(jù)信號，轉(zhuǎn)化器有高輸入阻抗差動放大器、主放大器、正交干撓抑制器、相敏檢波器、直流電放大器、霍耳乘法器等構(gòu)成，后輸出數(shù)據(jù)信號電流量為Io=K·Q，式中Io為輸出數(shù)據(jù)信號電流量，K為儀表盤常數(shù)。
三、在灌漿工程中的使用
3.1 隧洞固結(jié)灌漿施工工藝
鉆孔、洗孔→壓水試驗→制漿→灌漿→封孔
3.2 施工方法
3.2.1 鉆孔、洗孔
采用手風(fēng)鉆鉆孔，單孔鉆孔結(jié)束后采用導(dǎo)管通入大流量水流，從孔底向孔外沖洗的方法進行沖洗，至回水變清。
3.2.2 壓水試驗
簡易壓水試驗是以設(shè)計要求的壓力向孔內(nèi)送水，測定其相應(yīng)的流量值，并據(jù)此計算巖體的透水率，計算結(jié)果關(guān)系到巖體滲透特性的評價以及灌漿成果資料整理。這一測量點是十分重要和敏感的，準確是首要指標，水有一定的電導(dǎo)率，滿足EMF的測量要求，需要重點考慮的是EMF的口徑，因為壓水試驗和灌漿用的是相同的EMF。
3.2.3 制漿
制漿材料采用磅秤稱量，ZJ-800型高速攪拌機拌制水泥漿液，漿液在使用前應(yīng)過篩，從開始制備至用完的時間宜小于4h。
3.2.4 灌漿
固結(jié)灌漿采用孔口封閉循環(huán)灌漿法，用BW-250型灌漿機全孔一次灌漿，灌漿壓力0.3～0.5MPa，灌漿過程中派專人查看壓力表，壓力值宜讀取壓力表指針擺動的中值。
灌漿漿液應(yīng)由稀至濃級逐級變換，固結(jié)灌漿水灰比采用2：1、1：1、0.8：1、0.6：1四個比級。
灌漿泵將一定水灰比的水泥漿液壓送到孔中，一部分進入裂隙而擴散，余下的漿液經(jīng)回漿管返出孔外，流回到漿液攪拌機中；固結(jié)灌漿孔在規(guī)定壓力下，當(dāng)注入率不大于0.4L/min，繼續(xù)灌注30min，灌漿即可結(jié)束。
每臺鉆孔設(shè)備都需要兩臺EMF分別記錄進、返漿流量，灌漿量就等于進漿量減去返漿量，現(xiàn)場管線與EMF安裝布置見下圖：
圖1 灌漿工程現(xiàn)場管線與EMF安裝布置圖
由于現(xiàn)場灌漿泵泵量為100L/min，故EMF的量程選為100L/min，由于水泥漿液中帶有水泥固體顆粒，考慮到對EMF襯里和電極的磨損，選用流速≤5m/s，另一方面水泥漿液又具有易粘附、沉淀、結(jié)垢的特性，故EMF測量管內(nèi)的流速應(yīng)不低于0.15m/s，以起到對泥漿流量計的電極和內(nèi)襯的自清掃作用，為了保證泥漿流量計的檢測精度，使用流速控制在0.15～5m/s之間。
灌漿施工時吸漿量大小一般在0～100L/min，進、返漿上EMF相應(yīng)的流量范圍為30～100L/min，EMF口徑選擇DN25比較合適，同時EMF的時間常數(shù)也應(yīng)該設(shè)置小一些，一般在1～3s，以提高測量的靈敏度。
在灌漿過程中使用灌漿自動記錄儀完成數(shù)據(jù)采集與處理，在屏幕上顯示流量、水灰比及注入水泥總量，按設(shè)定時間間隔定時打印出時間、流量和水灰比，當(dāng)灌漿結(jié)束時，自動計算并打印注入水泥總量、漿液總量和單耗水泥量。
3.2.5 灌漿孔封孔
全孔灌漿完畢后，先采用導(dǎo)管注漿法將孔內(nèi)余漿置換成水灰比為0.5的濃漿，而后將灌漿塞塞在孔口，繼續(xù)使用這種漿液進行純壓式灌漿封孔，封孔灌漿的壓力一般不宜小于1MPa。
四、應(yīng)用注意事項
4.1 測量管道內(nèi)附漿量的影響與處理
每次灌漿結(jié)束后，要及時清除泥漿流量計測量管內(nèi)的殘余漿液，否則水泥漿液易在測量管道內(nèi)產(chǎn)生不同程度的膠結(jié)，甚至堵塞泥漿流量計測量管和相接的灌漿管道，泥漿流量計測量管內(nèi)的附著層會引起附加相對誤差，附著水泥層電導(dǎo)率極低，附著物有一定厚度越大，誤差越大。
4.2 介質(zhì)中氣泡的影響與處理
因工藝或介質(zhì)本身的原因，所測液體常含一些氣泡，氣泡經(jīng)過電極表面存在一個摩擦過程，產(chǎn)生尖峰脈沖干擾電勢，其值遠大于正常的流量信號，通常電磁流量轉(zhuǎn)換器無法有效地處理如此的干擾，導(dǎo)致測量值不穩(wěn)定，因此泥漿流量計的安裝位置要考慮防止氣泡的產(chǎn)生，一般要安裝在泵的排出端，好垂直安裝，漿液自下而上流動，水平安裝時要使電極軸線平行于地平線，不要垂直于地平線，因為處于底部的電極易被沉積物覆蓋，頂部電極易被液體中偶存氣泡擦過遮住電極表面。
4.3 惡劣施工現(xiàn)場環(huán)境的影響與處理
灌漿施工現(xiàn)場的環(huán)境大部分時間比較惡劣，例如（下轉(zhuǎn)第131頁）（上接第108頁）高溫、潮濕、高灰塵等，時間長了冷凝水和灰塵容易積聚在EMF的接線盒中，或透過密封不良的結(jié)合面滲入EMF殼體中，將導(dǎo)致EMF轉(zhuǎn)換器輸入回路阻抗下降，衰減欲輸往放大器的流量信號；或者是破壞勵磁回路和信號回路的絕緣，造成EMF的嚴重故障。為了避免此類故障的發(fā)生，可在接線盒中灌注絕緣材料，在維修和調(diào)試EMF的時候一定要避免進水，保持接線盒內(nèi)的干燥與干凈，使用中一定要避免浸泡在水或漿液中。
五、本文結(jié)語
采用優(yōu)質(zhì)泥漿流量計比用直尺測量漿液體積的度大大提高，避免了許多人為因素，對保證資料的真實性和確保工程質(zhì)量起到了很大作用。但是EMF在使用前應(yīng)進行檢驗校核，以保證達到要求的度。
目前我國處于一個工程建設(shè)的新高潮，水泥灌漿量非常大，動態(tài)的計量水泥灌漿量至關(guān)重要，電磁EMF以其*的優(yōu)點成為灌漿工程流量測量的儀器，可廣泛推廣使用。