嘉陵江亭子口水利枢纽大坝帷幕灌浆施工技术分析.pdfVIP

2 0 1 4年第 1 1 期 ( 第 4 2卷 ) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j ia n g S ci e n ce a n d T e ch n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n cy No 1 1 2 01 4 ( l o t a l N o 4 2 ) 文章编号 ： 1 0 0 7 7 5 9 6 ( 2 0 1 4 ) 1 1 0 0 4 6 0 3 嘉陵江亭子口水利枢纽大坝帷幕灌浆施工技术分析 程艳娜 ( 辽宁西北供水有 限责任公司， 沈 阳 1 1 0 0 0 3 ) 摘要 ： 亭子 口水利枢纽是嘉陵江干流开发中唯一的控制性工程。工程规模属大( 1 ) 型， 工程 等级 I 等。文章结合该工程实例， 对帷幕灌浆施工工艺流程、 施工操作方式 、 质量控制措施以 及施工中特殊情况的应对方法进行了分析和总结。 关键词 ： 水利工程 ； 帷幕灌浆 ； 施工技术 ； 工艺流程 ； 质量检验 中图分类号 ： T V 5 4 3 5 文献标识码 ： B An a l y s is o f Da m Cu r t a in Gr o u ti n g Co n s t r u cti o n Te ch n o l o g y f o r T i n g z i k o u Hy d r o p r o j e ct i n J i a l i in g R i v e r CHENG Ya n n a ( L i a o n in g P r o v in ce N o r t h w e s t Wa t e r L im i t e d L ia b i l i t y C o m p a n y ， S h e n y a n g 1 1 0 0 0 3 ， C h in a ) Ab s t r a ct ： T i n g z ik o u H y d r o p r o j e ct in J i a l i in g R iv e r is t h e o n l y co n t r o l p r o j e ct in t h e m a in s t r e a m o f t h e J ia l iin g R i v e r T h e s ca l e o f t h e p r o j e ct is a l a r g e( 1 )t y p e ， e n g in e e rin g g r a d e I C o m b in g w i t h r e a l e n g in e e ri n g e x a mp l e，t h e p a p e r s u mma r iz e s t h e co n s t r u ct io n t e ch n o l o g y， mo d e o f o p e r a t io n，q u a l i t y co n t r o l me a s u r e s a n d me t h o d s t o d e a l w it h t h e s p e cia l cir cu ms t a n ce s i n co n s t ruct io n f o r t h e cu r t a in gro u t in g Ke y wo r d s ： h y d r a u l ic e n g in e e r in g； cu r t a in g r o u t in g ； co n s t ruct i o n t e ch n o l o g y； p r o ce s s ； q u a l it y in s p e ct io n 1 工程概况 2 帷幕灌 浆施工技术概况 亭子口水利枢纽是嘉陵江干流开发 中唯一 的控 制性工程 ， 也是集航运 、 发电 、 供水、 灌溉 、 防洪 、 减淤 等功能于一 身的综合型水利工 程 ， 工程规模大 ( 1 ) 型， 工程等级 I 等。 本工程坝轴线全长9 9 5 4 m， 坝顶高程4 6 5 m， 坝 高最大值 为1 1 5 m， 涉及坝段 5 0个。左岸设置坝后 式电站厂房 ， 厂房左端设置安装 间， 副厂房在主厂房 的上下游均有设置。电站厂房顺 流向长度4 9 4 8 m， 1 一3 机组段宽2 8 0 m， 4 机组段宽3 0 8 0 m， 安 I、 段宽分别为2 1 m、 2 6 m。 本次工程中的帷幕灌浆按分序加密的原则进 行 ， 分 I I I 序施工。帷幕灌浆 的实施条件 为： 一般 部位上部结构混凝土( 含相邻坝块) 浇筑厚度达3 0 m 以上； 灌浆 区周围3 0 m以内的地 下洞室的混凝土 衬砌、 喷锚支护、 回填灌浆、 围岩固结灌浆， 勘探平洞 混凝土回填必须全部完成； 若某坝段未设置物探 测试孔 ， 应进行灌前测试； 抬动变形观测装置 的安 装工作全部结束 ， 并且确保其使用功能的正常发挥； 已经埋设结束的各类仪器、 管、 电缆必须得到妥善 保护； 压浆板部位应在混凝土压浆板施工完毕并 达设计强度后方可开始施工 ； 本层灌浆平洞开挖 、 收稿 日期 2 0 1 4 0 6 0 5 作者简介 程艳娜( 1 9 8 2一) ， 女， 满族， 辽宁开原人， 工程师， 从事水利工程和工程项 目合同及造价管理 工作。 一 46 程艳娜： 嘉陵江亭子1： 1 水利枢纽大坝帷幕灌浆施工技术浅析 第 l 1 期 衬砌及地质缺陷处理完成后。在施 工正式开始前 ， 3 2 灌浆孔钻孔 进行帷幕灌浆生产性试验 ， 主要包括两方面 内容 ： 隧洞衬砌 、 抬动变形观测 。获取高压灌浆 时地层 抬 动量和隧洞混凝土衬砌的受力状态， 以确定最大灌 浆压力； 钻灌技术。验证 自上而下、 小 IZ I 径钻进、 孔 口封闭、 不待凝 、 孔内循环灌浆技术在本区的可行 性 ， 以确定灌浆孔 、 排距及灌浆压力 。 3 帷幕灌浆工程施工 3 1 施工工艺流程 封闭帷幕灌浆 采用“自上 而下分段 阻塞孔 内循 环灌浆” 工艺， 工艺流程如图 1 所示。主帷幕灌浆采 用“ 自上而下、 小E l 径钻进， 孔 口封闭， 不待凝、 孔内 循环灌浆” 工艺， 工艺流程如图2所示。 图 l 封闭帷幕灌浆工艺流程图 馥 样 窟 位： J ：较 霸建钻机 ： 一， I ， 一 一一 第 基 钻 孔 一 1 孔径 口 9 I 口 m， 八鞋 2 苎 一 苎 1 烹 篓 篓 图 2 主帷幕灌浆工艺流程图 帷幕灌浆钻孔采用回转式地质钻机和金刚石钻 头或硬质合金钻头 、 清水钻进技术 ， 考虑基本上在廊 道内施工， 地质钻机选用 x Y _2 P c1 0 0型。灌浆孑 L 的施钻按灌浆程序 ， 分序分段进行。灌浆段长划分： 第 1 段 ， 也就是接触 段的长度基本 为2 m， 结合孔 口 管嵌入基岩深度的实际要求 ， 局部可延长至3 m， 第 2 段长度为3 m， 第 3 段及其它段的长度基本为5 m， 若 存在地质缺陷问题 ， 可于监理单位批准后适 当减少 长度 ； 终孔段的段长可 以根据实际需要适 当延长 ， 但 最长1 O m。每钻灌 段进行 一次孔 斜和方 位角测 量 ， 尤其是上部2 0 m范围内的偏斜和方位角 的控制 ， 如发现孔斜超过要求时及时纠正， 其最大允许偏差 按表 I执行 。不符合上述要求 的部位 ， 则结合 压水 试验和单位耗灰量等资料综合分析 ， 若其结果对灌 浆质量有影响时 ， 按监理 的要求进行补救。 表 l 钻孔孔底偏差控制表 孔深 m 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 6 o 最大允许偏差值 m 0 2 5 0 5 0 8 1 I 5 1 5 2 0 钻孔达设计孔深时进行孔位 、 孔深 、 孔斜测量并 作记录， 经监 理检查 合格后 ， 方可 进行下 道工序施 工 。灌浆：f L L 位与设计孔位 的偏差 1 0 e m。钻 孔 深度与设计孔深误差 2 0 cm。若遇到孔内涌水 、 漏 水 、 断层、 洞穴 、 塌孔 、 掉块等问题 ， 需要详细记录 ， 并 及 时报告监 理 ， 经有关部门共同分析钻孔和岩体情 况， 作出决定后方可进行处理或钻进。钻孔结束待 灌或灌浆结束待加深时， 孔 口要妥加保护。 3 3 孔 口管段灌浆与孔 口管镶铸 为保 障工期 ， 孔 口管段 分序钻孔 、 压水试验 、 灌 浆结束后， 可同时进行孔口管的灌注操作。灌浆孔 的孔 口管段采用常规“ 阻塞灌浆法” 进行灌浆。灌浆 压力 、 水灰 比及浆液变换 、 灌浆结束条件等均按帷幕 灌 浆 有 关 技 术 要 求 进 行 。先 导 孑 L 孑 L口管 采 用 8 9 mm 无缝钢管 ， 一般灌浆孔孔 口管采用邮 3 mm 无缝钢管。 孔 口管的镶铸 ： 开孑 L 孔径为 中9 1 mm， 钻至基岩 面以下2 0 m， 以1 0 M P a 压力灌浆后 ， 置入一根与孔 深相同的钢管 ， 钢 管高 出孔 口l O e m， 并 且有 丝扣。 用灌浆的方法向孔内压入0 5 ： 1 的水泥浆 ， 待孔口管 外壁与孔壁之间返 出同一浓 度水泥浆后 ， 导正孔 口 管 ， 待凝 3 5 d 后 ， 方可钻灌第二段 。若地质缺陷部 位覆盖重混凝土厚度较小 ， 无法满足施工设计对 于 一 47 2 0 1 4年第 1 1 期 ( 第 4 2卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j ia n g S cie n ce a n d T e ch n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n cy No 11 2 01 4 ( T o t a l N o 4 2 ) 灌浆压力的要求 ， 则应根据实际情况延长孔 口管嵌 入基岩的深度至3 m。 孔 口管埋设结束待凝后 ， 经检查合格方可进行 下一工序的施工。检查 的项 目包括 ： 孔 口管埋设 的 角度和方位 ； 孔 口管接头是否牢固； 孔 口管嵌入基岩 的实际深度； 是否存在漏水问题等。孔口管须镶铸 牢实， 如在钻孔、 压水、 灌浆时发现孔 口管外侧冒水、 冒浆时， 须返工重新埋设 。 3 4 灌浆 主帷幕灌浆孔的第 l 段采用常规“ 阻塞灌浆法” 进行灌浆， 止浆塞阻塞在建基面处； 第 2段及以下各 段采用 “自上 而下 、 小 口径钻进 、 孔 口封闭、 不待凝 、 孔内循环灌浆” 工艺， 即孔口未发生涌水现象的孔 段 ， 可于灌浆结束后立即进行下一段 的钻灌 ， 无需待 凝。不过在地质条件相对复杂的孔段， 应待凝2 4 h 后再进行下一段作业 。 在灌浆过程中若遇到以下情况， 需进行浆液变 换： 注入率在灌浆压力未发生变化的情况下降低， 或是灌浆压力在注入率未发生变化的情况下升高， 可改变水灰比； 在某一级水灰比持续灌注1 h 或 是注入量I3 0 0 L 的情况下， 若注入率或灌浆压力未 出现明显变化 ， 应使用更浓一级的水灰 比继续灌注， 若此时压力突增或注入率突减 ， 立 即查明原 因， 进行 处理， 并报告监理； 当注入率 3 0 L m i n ， 根据具 体情况越级变浓； 若灌浆过程中出现注入量或灌 浆压力骤升的现象， 应立即采取 针对性 措施加 以解 决 ， 直至灌浆结束。 本次工程的灌浆结束标准为： 在规定的设计压 力下 ， 注入率 1 h 的屏浆 ； 拆除灌浆管路 系统后 ， 应使孔 内注满浆 液 ， 随后将孔 口封闭待凝 ， 具体时 间以注入 量、 涌水 压力为依据。灌浆施工应保持连续性， 若因不可抗 力因素必须停工 ， 也应将时间压缩在最低限度 ， 并在 恢复施工时将浆液水灰 比调整到开灌 时的水平 ， 若 发现注入率较暂停时无明显变化 ， 可恢复水灰 比； 若 发现注入率较暂停 时明显 降低 ，