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        基礎(chǔ)灌漿技術(shù)在壩基處理中的應(yīng)用

        2010-08-15 00:52:53麗新疆水利廳頭屯河流域管理處新疆昌吉831100
        科技傳播 2010年3期
        關(guān)鍵詞:趾板序孔孔內(nèi)

        王 麗新疆水利廳頭屯河流域管理處,新疆昌吉 831100

        1 工程概況

        某水庫(kù)工程由攔河壩、溢洪道、放空洞、發(fā)電引水建筑物、發(fā)電廠及升壓站等土建工程、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備制作和安裝工程以及相應(yīng)臨時(shí)工程組成。攔河壩為混凝土面板堆石壩,壩頂高程187.9m,防浪墻頂高程189.1m,趾板底高程132m,相應(yīng)最大壩高55.9m。壩頂按一般交通要求布置,寬5.5m,長(zhǎng)444m。大壩防滲系統(tǒng)由混凝土面板、趾板、“U”形擋墻、岸墻、灌漿帷幕及接縫間的止水組成。

        2 基礎(chǔ)灌漿施工技術(shù)

        本工程基礎(chǔ)處理工程分為固結(jié)灌漿、帷幕灌漿。砼面板堆石壩鉆灌遵循先固結(jié)后帷幕的原則進(jìn)行。

        固結(jié)灌漿孔基巖段長(zhǎng)≤6m的孔,采用全孔一次孔內(nèi)循環(huán)灌注,基巖灌漿段長(zhǎng)8m的孔采用分段孔內(nèi)循環(huán)灌漿法。砼面板堆石壩趾板兩排固結(jié)灌漿孔,先下游排固結(jié)鉆灌施工,后上游排固結(jié)鉆灌施工,排內(nèi)分兩序進(jìn)行。砼面板堆石壩多排固結(jié)孔,先邊排固結(jié)鉆灌施工,后中間排固結(jié)鉆灌施工,各排內(nèi)固結(jié)鉆灌分兩序進(jìn)行。

        帷幕孔均采用孔內(nèi)循環(huán)純水泥漿灌注,帷幕灌漿基本孔采用自上而下分段鉆灌法。帷幕灌漿接觸段均單獨(dú)鉆灌并待凝,段長(zhǎng)2m,其它孔段5m,終孔段適當(dāng)加長(zhǎng),但不超過8m。帷幕孔最后一段的透水率≤5Lu,否則加深5m,直至符合要求,帷幕灌漿分三序進(jìn)行,先進(jìn)行Ⅰ序孔鉆灌,再進(jìn)行Ⅱ序孔鉆灌,最后進(jìn)行Ⅲ序孔鉆灌。相鄰的前序孔的孔深大于后序孔孔深15m,后序孔方進(jìn)行施工。

        3 固結(jié)灌漿施工過程控控制

        3.1 固結(jié)灌漿施工工藝及方法

        趾板固結(jié)灌漿施工,在砼強(qiáng)度達(dá)到50%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后開始。固結(jié)灌漿淺孔固結(jié)采用全孔一次性灌注,孔內(nèi)循環(huán)灌漿法。深孔固結(jié)(孔深≥8m)孔采用分段灌注孔內(nèi)循環(huán)灌漿法。砼面板堆石壩趾板兩排固結(jié)灌漿孔,先下游排固結(jié)鉆灌施工,后上游排固結(jié)鉆灌施工,排內(nèi)分兩序進(jìn)行。多排固結(jié)孔時(shí),先邊排固結(jié)鉆灌施工,后中間排固結(jié)鉆灌施工,各排內(nèi)固結(jié)鉆灌分兩序進(jìn)行。

        3.2 施工工序

        1)鉆孔。固結(jié)灌漿及其檢查孔均采用YT-24型手風(fēng)鉆造孔,孔深≥8m的孔采用地質(zhì)鉆機(jī)造孔,造孔均按序次進(jìn)行。固結(jié)鉆孔時(shí),先鉆Ⅰ序孔,待Ⅰ序孔灌后再進(jìn)行Ⅱ序孔的鉆進(jìn)。砼面板堆石壩趾板固結(jié)鉆孔孔深為6m,左岸趾板▽170以上的固結(jié)孔深為5m。鉆孔結(jié)束后均經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收在鉆孔驗(yàn)收單簽字認(rèn)可。各部位固結(jié)孔的孔位、孔向和孔深均滿足設(shè)計(jì)要求。固結(jié)孔在鉆孔結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行鉆孔沖洗,沖凈孔內(nèi)巖粉、泥渣;

        2)沖洗。鉆孔結(jié)束后及時(shí)用鉆進(jìn)的清水進(jìn)行孔壁沖洗,直至孔口返清水為止。各固結(jié)灌漿孔在灌前均作裂隙沖洗,當(dāng)鄰近有正在灌漿的孔時(shí)不進(jìn)行裂隙沖洗。裂隙沖洗方法采用壓力水沖洗法。裂隙沖洗的壓力為相應(yīng)灌漿壓力的80%。沖洗完成后24h內(nèi)沒有進(jìn)行灌漿的,在灌漿前重新進(jìn)行裂隙沖洗;

        3)壓水。固結(jié)灌漿檢查孔作單點(diǎn)法壓水試驗(yàn),基本孔壓水按固結(jié)灌漿單元總孔數(shù)的5%選取,在灌前進(jìn)行壓水試驗(yàn),試驗(yàn)壓力為灌漿壓力的80%;

        4)制漿。灌漿所用水泥的強(qiáng)度等級(jí)為42.5,使用的水泥不受潮結(jié)塊、出廠日期不超過3個(gè)月。灌漿用水為砼拌制用水,拌漿的溫度不高于40℃。在固定機(jī)房中,用高速攪拌桶拌制所灌水灰比水泥漿,并用比重秤對(duì)水泥漿進(jìn)行測(cè)定;

        5)灌漿。分兩序施工、記錄,采用孔內(nèi)阻塞、孔內(nèi)循環(huán),單孔灌注法。淺孔固結(jié)孔選用全孔為一段灌漿法,其阻塞器阻塞在砼與基巖接面0.3m以上,砼面板堆石壩固結(jié)灌漿壓力為0.4Mpa。深孔固結(jié),分段方法為上3下5;灌漿壓力上段為0.4Mpa,下段為0.45Mpa。各孔的灌漿連續(xù)進(jìn)行。開灌前根據(jù)壓水試驗(yàn)成果備足灌漿材料。若因故中斷按規(guī)定要求進(jìn)行處理,并如實(shí)記錄中斷灌漿的時(shí)間、原因、處理措施、處理效果以及對(duì)灌漿質(zhì)量的影響程度等情況。在設(shè)計(jì)灌漿壓力下,單孔注入率不大于1L/min,繼續(xù)灌注30min后,灌漿結(jié)束。

        6)封孔。灌漿結(jié)束后,排出孔內(nèi)稀漿,用M10水泥干性砂漿人工搗實(shí),并漿孔口抹平,深孔采用全孔灌漿封孔法。

        4 帷幕灌漿施工過程控制

        4.1 帷幕灌漿施工工藝及方法

        砼面板堆石壩帷幕灌漿在該部位固結(jié)灌漿結(jié)束后進(jìn)行。帷幕灌漿分三序進(jìn)行,先進(jìn)行Ⅰ序孔鉆灌,再進(jìn)行Ⅱ序孔鉆灌,最后進(jìn)行Ⅲ序孔鉆灌。帷幕孔采用孔內(nèi)循環(huán)純水泥漿灌注,帷幕灌漿基本孔采用自上而下分段鉆灌法。帷幕孔孔徑Φ59mm。帷幕灌漿接觸段均單獨(dú)鉆灌并待凝12h,接觸段段長(zhǎng)2m,其它基本孔段5m,終孔段適當(dāng)加長(zhǎng),但不超過8m。帷幕孔最后一段的透水率≤5Lu,否則應(yīng)加深5m,直至符合要求。

        4.2 過程控制

        1)放樣。由測(cè)量人員用測(cè)量?jī)x器測(cè)放各工作面的鉆灌控制點(diǎn);

        2)定位。施工技術(shù)人員以測(cè)量?jī)x器測(cè)放的控制點(diǎn)或?qū)嶋H混凝土澆筑分縫線樁號(hào)為基準(zhǔn),根據(jù)孔位布置確定帷幕灌漿孔位,孔位偏差不大于10cm;

        3)預(yù)埋。所有帷幕孔均按放樣尺寸預(yù)埋用以固定地質(zhì)鉆機(jī)或固定移動(dòng)鉆機(jī)平臺(tái)的拉筋鉤。

        4)鉆孔。帷幕灌漿在相應(yīng)的部位固結(jié)灌漿結(jié)束后進(jìn)行。帷幕灌漿均在蓋重混凝土強(qiáng)度達(dá)到50﹪后才開始進(jìn)行鉆孔灌漿。鉆孔按先后次序及要求進(jìn)行,其孔深、孔徑、孔向、孔位等均符合設(shè)計(jì)或規(guī)范要求,并在鉆孔結(jié)束后及時(shí)驗(yàn)收,填報(bào)鉆孔驗(yàn)收單。砼面板堆石壩部份按河床、左岸、右岸分別獨(dú)立編號(hào)。河床自左到右,左岸自下往上,右岸自下往上的順序進(jìn)行編號(hào)。增設(shè)的只帷幕孔按增W1′、增W2′編號(hào)。

        5)測(cè)斜。設(shè)計(jì)孔深>20m的帷幕孔鉆孔,原則上在鉆孔完成后進(jìn)行測(cè)斜,所有測(cè)斜孔要做好測(cè)斜原始記錄,計(jì)算測(cè)斜成果并進(jìn)行成果匯總。垂直孔或頂角小于5°的帷幕灌漿孔;

        6)沖洗。帷幕孔各孔段均在灌漿前先進(jìn)行鉆孔沖洗,后進(jìn)行裂隙沖洗。鉆孔沖洗采用壓力水由導(dǎo)管導(dǎo)入孔底由底往外沖洗,回水清凈結(jié)束,鉆孔沖洗結(jié)束孔內(nèi)沉積厚度均不超過20cm;

        7)壓水。各帷幕灌漿段在灌漿前均進(jìn)行了簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn)。先導(dǎo)孔均自上而下進(jìn)行正規(guī)單點(diǎn)法壓水試驗(yàn);

        8)制漿。灌漿水泥采用42.5#不受潮結(jié)塊的新鮮普通硅酸鹽水泥,用水同拌制混凝土的水。純水泥漿的攪拌使用普通攪拌機(jī),攪拌時(shí)間大于30s,漿液自制備至用完時(shí)間,普通水泥漿液≤4h,漿液溫度保持在5o~40o之間,超過規(guī)定時(shí)間和溫度予以舍棄。配制的漿液比重與標(biāo)準(zhǔn)比重偏差均控制在±0.01以內(nèi);

        9)灌漿。在確?;A(chǔ)巖體及趾板不被抬動(dòng)的前提下,盡量提高帷幕灌漿的壓力。灌漿時(shí)一般盡快達(dá)到設(shè)計(jì)壓力,當(dāng)灌漿壓力保持不變,注入率持續(xù)減少時(shí),或當(dāng)注入率不變而壓力持續(xù)升高時(shí),不改變水灰比。帷幕灌漿在規(guī)定的壓力下,灌漿孔段注入率不大于1L/min時(shí)延續(xù)灌注60min(自上而下)或30min(自下而上)結(jié)束。帷幕接觸段及遭遇灌前涌水、灌后返漿和地質(zhì)條件復(fù)雜等情況時(shí)均采取閉漿、待凝措施,待凝時(shí)間根據(jù)具體情況確定,接觸段為12h;

        10)封孔。各孔灌漿結(jié)束均及時(shí)進(jìn)行封孔,封孔采用分段灌漿漿封孔法和全孔灌漿封孔法。

        5 結(jié)論

        攔河壩壩基灌漿處理工程固結(jié)灌漿和帷幕灌漿結(jié)束后,自評(píng)合格率100%,質(zhì)量完全符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

        [1]葉鋒,阮雪茵.大壩基礎(chǔ)灌漿在臺(tái)州市水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用[J].浙江水利水電??茖W(xué)校學(xué)報(bào),2009(6).

        [2]郭曉剛,程少榮.高面板堆石壩趾板基礎(chǔ)灌漿抬動(dòng)控制研究[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2009(6).

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