牛 飛
(山西省水利建筑工程局有限公司 山西太原 030006)
大同市守口堡水庫樞紐工程是我國第一座膠凝砂礫石試驗壩,位于大同市陽高縣境內(nèi)海河流域黑水河上游段,是一座集工業(yè)供水、農(nóng)業(yè)灌溉及防洪等綜合利用的小(1)型水庫。樞紐大壩為膠凝砂礫石壩,上游為防滲面板,為保證大壩整體性和防滲要求,根據(jù)圖紙和《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》(SL62-14),對右壩肩坡度較陡的部位采用預埋管灌漿法進行接觸灌漿。
本項工程對右壩肩高程1 204.375~1 224.375 m壩坡與壩體接觸部位進行接觸灌漿,提高壩體抗滑能力,防止壩體與岸坡接觸帶漏水。因該岸坡高度超過12 m,故分為1#、2#兩個灌漿區(qū)域,分別埋設灌漿系統(tǒng),灌漿系統(tǒng)之間設置止?jié){片。
根據(jù)施工圖紙,接觸灌漿施工主要內(nèi)容如下:本施工共分為兩個灌漿區(qū)域,編號為1#、2#,其中1#區(qū)域灌漿面積為116 m2,2#區(qū)域灌漿面積為204 m2,合計320 m2。
施工用電從上游業(yè)主提供的220 kV 電源引入右壩肩施工場地,根據(jù)施工需要在必要的部位分支臨時支路并安置配電箱,應盡量避開施工交叉帶和施工用電危險的區(qū)域。
施工用水采用上游蓄水池池水,通過管道引入施工用水場地或上游抽水井抽水,也可采用水泵抽取上游滲水施工。
接觸灌漿系統(tǒng)由鉆孔設施、進漿主管、回漿主管、灌漿支管、排氣設施組成。灌漿支管插入鉆孔應牢固,四周應封閉,并與主漿管路連接。灌漿主管就近引入3#橫向廊道,必要時可移動至右壩肩下游側(cè),依情況而定。
機械機具設備采用手風鉆1 臺,空壓機1 臺,灌漿泵2 臺,立式攪拌機2 臺,潛水泵2 臺,灌漿自動記錄儀1 臺,壓力表、比重計若干,滿足工程需要。
為滿足工程需要,配置技術(shù)負責人、質(zhì)量負責人、安全負責人各1 人,鉆孔、安裝、灌漿技術(shù)工人6 人,輔工4 人,共計13 人。
水泥:灌漿所用水泥將采用冀東水泥廠所生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥,強度等級為42.5,其質(zhì)量和各項性能指標均通過檢測后符合合同文件和國家現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范的要求方可使用。
施工用水:上游蓄水池池水或水泵抽取上游滲水,其水質(zhì)符合了拌制水工混凝土用水的要求。
預埋材料:灌漿預埋管采用聚乙烯硬管,灌漿管路引入3#橫向廊道內(nèi),外漏部分采用鐵管連接,并安置閥門。出漿管采用1″聚乙烯硬管,進漿管、升漿管、排氣管、回漿管采用1.5″聚乙烯硬管;止?jié){片采用鍍鋅鐵皮加工。
本工程采用預埋管灌漿法進行灌漿,灌漿施工宜在3#橫向廊道完成,且壩體與岸坡接觸面混凝土達到設計強度時進行。待混凝土散熱完成,接縫完全散開后進行灌漿,保證灌漿質(zhì)量。具體工序如下所述。
目前右岸接觸灌漿部位高程為1204.375~1224.375m,當大壩右壩肩填筑高程達到1 204.375 m 且具備施工平臺及條件時,對出漿孔進行鉆孔,根據(jù)設計要求布置(梅花形)進行鉆孔,排距1.5 m,孔距3 m。鉆孔深度為深入基巖50 cm,鉆孔直徑4 cm。成孔后對各個出漿孔進行清洗,直至孔內(nèi)無巖渣。
預埋件制作:灌漿管路和部件的加工按照圖紙進行。進漿管、升漿管、排氣管可用整管,采用熱熔連接使灌漿主管、升漿管與出漿管之間連接牢固且保證管內(nèi)光滑順暢,升漿管按照每3 m 一個循環(huán)布置,連接出漿管。排氣管在每個灌漿區(qū)域頂部安裝。
出漿管每段不小于50 cm,深入基巖30 cm。插入基巖后,采用木楔子固定管口,并用塑料布覆蓋,上部鋪設水泥砂漿密封。
管路布置與基巖的最小距離為20 cm,根據(jù)不同部位而定。進漿管、回漿管、排氣管按照就近原則引入廊道內(nèi),從底板連接灌漿設備,應避開廊道內(nèi)帷幕灌漿孔及排水孔。外漏部分采用鐵管,并安置閥門和壓力表。管路布置時,在特別容易損壞或比較危險的區(qū)域應考慮用鐵管,防止管路破壞。
止?jié){片采用鍍鋅鐵皮加工制作,當澆筑高程達到每個區(qū)域頂部時,在每個灌漿區(qū)域結(jié)束部位開設止?jié){槽。止?jié){槽為梯形狀,開口為60 cm,底部30 cm,深30 cm。
沿止?jié){槽底部中心線每隔10 cm 鉆孔,孔徑4 cm,深入基巖1 m,插入Φ22 鋼筋并用藥卷錨固劑全孔錨固,外漏部分為25 cm??砷g隔對錨筋焊接垂向鋼筋連接固定止?jié){片。止?jié){槽采用C20 混凝土回填。
止?jié){片與上游橡膠止水連接采用密封材料密封,與銅止水的連接可采用焊接方式。每個區(qū)域止?jié){片安裝,特別是灌漿區(qū)域的底層范圍,應保證止?jié){片的埋設質(zhì)量,安裝時不能錯位。
1)管路按照壩體澆筑高度從下往上布置,在完成每層壩體填筑后,應及時對灌漿管路進行通水檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。待整個灌漿管路形成后,需再次對灌漿管路進行通水檢查,發(fā)現(xiàn)問題采取針對性的措施解決,保證灌漿質(zhì)量。
2)管路架設應在巖石上加打錨筋予以固定,防止大壩混凝土澆筑過程中管路錯位移動,并懸掛專門的警示標志,如“灌漿預埋件,嚴禁碰撞”,由專人負責看管,防止預埋件破損。
3)灌漿管道過渡部位應采取特殊措施保護,防止變形和壓斷。過渡部位如轉(zhuǎn)彎,彎度采用最小值近10 cm的半圓彎頭連接,盡量避免轉(zhuǎn)彎。
1)準備工作
接觸灌漿施工前,需要測定壩體與岸坡接觸部位的溫度,可采用循環(huán)通水的方法進行,通水壓力為灌漿壓力,測定水溫即可;通水過程中如發(fā)現(xiàn)漏水,必須采取措施處理;通水可延長至24 h,對接觸縫面充分浸泡,通風吹凈縫面積水;如發(fā)現(xiàn)管路堵塞,可從排氣孔或回漿管倒灌,不能解決應對加鉆孔位進行灌漿。
2)灌漿施工
漿液制作采用現(xiàn)有的制漿設備制作,制漿過程中攪拌應均勻,攪拌時間不小于3 min,水泥稱量要準確。灌漿施工設備采用BW250/50 型,準備兩套,在特殊情況下使用。
灌漿控制壓力不超過0.6 MPa,排氣管控制壓力不超過0.3 MPa,漿液水灰比采用3、2、1、0.6 四個級配。
灌漿采用自下而上進行灌漿,先進行1#灌漿區(qū)灌漿。灌漿過程中,嚴格控制灌漿壓力,要盡可能達到設計要求。若在灌漿過程中發(fā)現(xiàn)上層待灌區(qū)有漿液串出時,應打開另一灌漿系統(tǒng)進行上層灌區(qū)的灌漿。在灌注過程中以控制上層灌區(qū)灌漿壓力為主,調(diào)節(jié)下層灌區(qū)的灌漿壓力為輔。待上層灌區(qū)開始灌注最濃比漿液后結(jié)束下層灌區(qū)的灌漿。
為了盡快使?jié)鉂{充填滿接縫面,在開始灌漿時打開排氣管放漿。當排氣管排出最濃一級漿液時,再調(diào)節(jié)排氣管的排漿量以控制壓力,直至結(jié)束。并測定漿液的密度,記錄棄漿量。
當排氣管出漿不暢或被堵塞時,可逐級相應提高進漿壓力,力爭達到設計灌漿的結(jié)束條件。若無效,則在灌漿結(jié)束后立即從排氣管中進行倒灌。倒灌使用最濃比級漿液,在設計規(guī)定的壓力下,當縫面停止吸漿,持續(xù)10 min 即可結(jié)束。
灌漿結(jié)束條件:當排氣管排漿達到或接近最濃比級,且管口壓力達到或接近設計值時,縫面注入率不大于0.4 L/min,持續(xù)20 min 灌漿即可結(jié)束。
灌漿過程中應對廊道內(nèi)漏出的廢漿進行集中處理,合理排放。
1)接觸灌漿質(zhì)量檢查以分析灌漿施工記錄各成果資料為主,結(jié)合鉆孔取芯綜合評定。
2)鉆孔取芯選擇有代表性的灌區(qū)部位進行,檢查時間在灌漿結(jié)束28 d 以后,重點放在根據(jù)灌漿施工資料分析情況異常灌區(qū)。
針對工程現(xiàn)場實際情況,依據(jù)設計意圖及設計方案,編制合理而有效的接觸灌漿施工方案,從而有序指導現(xiàn)場施工,以此來增加大壩主體與邊坡接觸面的結(jié)合能力,為大壩的穩(wěn)定及防滲起到重要作用。