三座店主坝帷幕灌浆施工技术.pdf

广东建材 2009 年第 4 期 近年来 随着我国国民经济的高速发展 我国水利 枢纽工程建设呈现出突飞猛进的势态 因此为了适应内 蒙古赤峰市经济的需求以及城市防洪和供水的需求 内 蒙古决定修建三座店水利枢纽工程 本文根据赤峰市三 座店主坝帷幕灌浆施工过程 将单排孔帷幕灌浆施工技 术详加叙述以供大家参考 1 工程概况 三座店水利枢纽工程位于西辽河上游老哈河二级 支流阴河下游 在赤峰市松山区初头朗镇三座店村上游 0 5 k m 处 坝址距赤峰市 4 0 k m 其主坝为沥青混凝土心 墙堆石坝 坝顶长 6 1 4 4 m 坝顶宽为 8 0 m 坝顶高程为 7 3 0 8 m 最大坝高 5 2 4 m 坝顶设钢筋混凝土防浪墙 防 渗体系为上与沥青心墙连接 连接部位作止水处理 下 与混凝土防渗墙及帷幕灌浆组合而成 2 地质及水文条件 坝址地段河谷宽约 5 2 0 6 0 0 m 河床呈蛇曲状 上 游流向近东西 至坝轴线上游约 1 0 0 m 处靠近左岸边 流 向近南北 坝址区地下水分为第四系松散层孔隙潜水和 基岩裂隙水两种类型 坝址区基岩分为四层 以第三系 玄武岩为主 基底为前震旦系片麻岩及混合岩等 中间 夹第三系砂砾岩及侏罗系砾岩 玄武岩等 整个坝址区 河床段玄武岩层透水性较强 且分布无规律 不能满足 坝基防渗要求 坝基岩石需进行防渗处理 处理方法采 用帷幕灌浆 坝基玄武岩及砂砾岩等渗透性在强 微透 水之间 且空间分布无规律 不能满足坝基防渗要求 其 中玄武岩 N 2 共进行 9 0段压水试验 透水率小于 3 L u 的占压水试验总数的 3 9 透水率在 3 1 0 L u 之间占压 水试验总数的 2 9 透水率大于 1 0 L u 的占压水试验总 数的 3 2 砂岩和砂砾岩 N 1 J3 共进行了 1 9 段压水试 验 透水率最小值为 7 6 7 L u 最大值为 1 6 9 5 L u 3 施工方案 3 1 施工方案 施工工艺采用帷幕灌浆 帷幕灌浆采用分 序逐渐 加密的原则施工 单孔钻孔 各类灌浆孔 检查孔均采用 X Y G Y 1 5 0 或 X Y G Y 2 0 0 型勘探钻机 钻孔冲洗和压水 试验采用 S G B 1 型灌浆泵进行 制浆采用 Z J 4 0 0 型高 速搅拌机 灌浆采用 S G B 1 型灌浆泵 设计要求 灌浆压 力第一段 1 M p a 第二段 2 M p a 第三段以后 3 M p a 流量 1 L m i n 3 2 施工工艺流程 见图 1 4 施工关键技术 4 1 灌浆孔放样 根据帷幕灌浆布孔设计图 在现场核定建筑物尺寸 和桩号 对钻孔孔位进行统一测量定点 避免分段累积 误差 采用差法布孔 并用油漆在混凝土壁上相应位目 标志 开孔孔位误差控制在 1 0 c m 内 4 2 钻孔 按设计要求帷幕灌浆孔开孔孔径为 5 9 m m 钻杆 直径 4 2 m m 帷幕灌浆钻孔施工遵循分序逐渐加密的 原则进行钻孔灌浆 分序分段进行 分三序施工 帷幕灌 浆基本孔距为 2 m 序孔距为 8 m 序孔距为 8 m 三序 三座店主坝帷幕灌浆施工技术 聂志华王伙财 湖北中南勘察基础工程有限公司长沙分公司 摘要 文中以赤峰市三座店主坝帷幕灌浆为例 叙述了帷幕灌浆的主要工序及质量控制要点 为 同类工程的施工 质量管理 质量控制提供宝贵的经验 最后提出了一些帷幕灌浆施工中的体会 关键词 帷幕灌浆 压水试验 施工技术 图 1 注浆管道 止浆塞设置 压水试验 冲洗钻孔 钻机就位 成孔 场地平整 测量放线 配置浆液 压力注浆 灌注机械 管道冲洗 转入下道工序 浆液制作材料 搅拌机械 管道准备 钻孔达到设计深度 洗孔质量达到规范要求 压力 渗流稳定 制相应浆液水灰比 终灌结束标准 施工技术 112 广东建材 2009 年第 4 期 孔距加密到 4 m 按设计指定的帷幕 序孔做为先导孔 并按要求首先进行施工 所有帷幕灌浆孔每段均要求测 斜 并做好测斜记录 4 3 钻孔冲洗及压水试验 钻孔冲洗 利用大泵量向孔内钻具注水冲洗 钻 具提离孔底 2 0 3 0 c m 慢速回转钻具 并间歇上下提动 钻具 直至孔口回水澄清后 1 0 m i n 结束 且总时间要求 单孔不少于 3 0 m i n 串孔不少于 2 h 冲洗压力采用灌浆 压力的 8 0 该值大于 1 M P a 时 采用 1 M P a 对回水达不 到澄清要求地段 应继续进行冲洗 并做好冲洗记录 压水试验 灌浆孔 先导孔 检查孔均做压水试 验 采用双管循环式自上而下分段压水法 段长一般为 5 m 个别渗漏较大的地段按具体情况减少为 3 5 m 压 水试验采用单点法 压力为灌浆压力的 8 0 该值若大 于 1 M P a 采用 1 M P a 压水待流量稳定后延续 2 0 m i n 每 5 m i n 测读一次压入流量 取最后的流量值作为计算流 量 其成果仍以透水率表示 按公式 q Q P L 计算 式中 q 透水率 L u Q 压入流量 L m i n P 作用于 试验段内的全压力 M P a L 试验段长度 m 由于此地 层破碎 卡塞困难可以通过增减段长予以解决 当尽最 大泵量 近 2 0 0 L m i n 向孔内供水时 仍难以起压或达 不到设计压力时 以注水试验估算局部透水率 将压水 试验结果分为以下四类 类为极严重漏水段 注入水 量 1 5 0 L m i n 以上不起压 或有少许抬高水头 水位以 下 透水率估算在 1 0 0 0 L u 以上 类为严重漏水段 注 入水量 1 5 0 L m i n 以上才有一定的抬高水头 但不达设 计压力 透水率估算为 1 0 0 1 0 0 0 L u 类为较严重漏 水段 透水率为 5 0 L u 1 0 0 L u 类为一般漏水段 透水 率在 5 0 L u 以下 4 4 灌浆 采用自上而下分段钻孔封闭双管循环式灌浆 压力 3 M P a 压力表安装在孔口回浆管路上 压力值取压力表 指针摆动的中值 指针的摆动范围应小于灌浆压力的 2 0 采用自上而下分段灌浆时 灌浆塞阻塞在该灌浆段 段顶 0 5 m 处 防止地层漏灌 射浆管距孔底不得大于 5 0 c m 灌浆分排 分序 排内分三序 分段施工 第一段 2 m 第二段 3 m 以后各段为 5 m 最后一段小于 6 m 时可一 次灌注 特殊孔段可适当伸长或缩短段长 终孔段最大 不能超 8 m 各灌浆段灌浆结束后一般不待凝 一段完成 之后直接钻灌下一段 但在灌前涌水 灌浆后返浆时遇 地质条件情况复杂情况 则需待凝 待凝时间应根据设 计要求和工程地层具体情况来确定 材料必须称量 采用高速搅拌机拌制 其搅拌时间 应不小于 3 0 s 浆液在使用前应过筛 从开始制备到用 完时间宜小于 4 h 按常规分级 水泥初始浓度采用 序 孔 5 1 序孔 3 1 序孔 2 1 进行开灌 根据吸浆率 逐级加浓 灌浆过程中定期测比重 检测和控制水灰比 变化 灌浆压力按三座店水库工程基础处理施工技术要 求去执行 坝基内的灌浆压力 第一段 1 M p a 第二段 2 M p a 第三段 3 M p a 当灌浆压力保持不变 注入率持续 减少时 或当注入率保持不变而灌浆压力升高时 不得 改变水灰比 当某一比级浆液注入量已达 3 0 0 L 以上 或 灌注时间已达一小时 而灌注压力或注入率无明显变化 时 应更换浓一级水灰比浆液灌注 当注入率大于 3 0 L m i n 时 根据施工具体情况 可超级变浓 4 5 灌浆结束标准和封孔方法 一般灌浆孔灌浆结束标准严格按规范执行 即在规 定压力下 注入率不大于 0 4 L m i n 时 继续灌注 6 0 m i n 或不大于 1 L m i n 继续灌注 9 0 m i n 同时孔口封闭灌浆 还必须满足灌浆全过程中 在设计压力下的灌浆时间不 少于 1 2 0 m i n 先导孔和检查孔采用自下而上分段灌浆 法 在规定压力下 当注入率不大于 0 4 L m i n 时 继续 灌注 3 0 m i n 或不大于 1 L m i n 时 继续灌注 6 0 m i n 封孔 采 用压力灌浆封孔法 每段段长均小于 1 5 m 4 6 帷幕灌浆工程质量效果的评定 全工程大坝帷幕灌浆总计 1 8 2 个单孔 合格率为 1 0 0 其中优良为 1 7 5 个 优良率 9 6 该工程按上述验 收评定结果被评定为优良工程 5 帷幕灌浆施工的几点体会 帷幕灌浆工艺流程环节多 钻孔 灌浆过程中经 常出现一些预见不到的技术问题 需及时采取切实可行 的措施进行处理 这就要求监理人员应具有丰富的灌浆 施工经验 在不违背合同的原则下 监理与施工单位团结协 作 能促进质量的不断提高 现场监理人员除了监督检 查外 更重要的是帮助施工单位优化施工工艺 提高质 量的措施 超前指导 避免和减少质量事故的发生 孔口封闭灌浆法较其它灌浆方法有以下优点 孔 内出现的卡钻 掉块 塌孔等事故减少 加快了钻孔进 施工技术 113 广东建材 2009 年第 4 期 度 每段灌浆结束后 不需待凝 即可开始下一段的钻 进 提高了工作效率 多次重复灌注 有利于保证工程质 量 6 结束语 实践证明 采用分 序逐渐加密的帷幕灌浆施工技 术 对作业有了可靠的质量保证 同时根据其灌浆成果 分析表明 坝基的透水途径及其他薄弱环节已得到有效 灌注 形成了坝基内有效的阻水帷幕 各项指标基本满 足设计技术要求 因此该技术是合理可行的 参考文献 1 D L T 5 1 4 8 2 0 0 1 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 S 2 S L 3 1 2 0 0 3 水利水电工程钻孔压水试验规程 S 3 湖北中南勘察基础工程有限公司 赤峰市三座店主坝帷幕灌 浆工程施工竣工报告 R 武汉 湖北中南勘察基础工程有限公 司 2 0 0 7 4 刘合强 程建华 寇焕英 位山穿黄探洞阻水帷幕灌浆质量控 制 J 海河水利 2 0 0 0 5 2 6 2 7 5 王曙光 洪家渡水电站左岸底层廊道防渗帷幕灌浆工程质量 监控 J 贵州水力发电 2 0 0 5 1 9 4 2 7 3 1 6 仇道健 小浪底 4 号灌浆洞帷幕灌浆施工质量控制措施 J 探矿工程 岩土钻掘工程 2 0 0 1 增刊 1 3 2 1 3 4 7 陈平 卜云峰 李浩强 大隆水利枢纽坝基帷幕灌浆施工与质 量控制 J 水利水电技术 2 0 0 5 3 6 1 2 5 4 5 6 8 罗长军 帷幕灌浆技术在既有土坝可溶岩坝基中的应用 J 岩石力学与工程学报 2 0 0 4 2 3 2 2 3 9 1 0 3 9 1 6 9 周和清 姚春雷 欧阳崇云 高坝洲工程两岸防渗线路选择和 帷幕灌浆优化设计 J 水力发电 2 0 0 2 3 2 7 4 4 1 工程概况 某水库控制流域面积 3 5 0 k m 2 总库容 2 7 0 亿 m 3 电 站装机 1 1 5 5 0 k W 是一座以灌溉 防洪为主 结合供水 发电综合利用的大型水利工程 大坝为粘土坝 坝顶高 程为 1 7 4 5 0 m 最大坝高为 5 7 5 m 坝顶宽 7 0 m 坝顶长 3 0 0 m 为实现正常蓄水位 本次除险加固的主要任务是 在粘土坝中间浇筑宽 0 8 m 长 3 0 0 m 的混凝土防渗墙 单 孔最大深度为 6 0 m 总共完成成墙面积 1 1 6 3 4 5 8 m 2 施 工过程中对墙深小于 2 0 m 的防渗墙及大坝左右两岸地 基进行帷幕灌浆处理 沿防渗墙轴线单排布置 左端桩 号坝 0 0 0 5 5 坝 0 2 2 5 长 2 8 m 右端桩号坝 0 2 5 6 坝 0 2 9 8 长 4 2 m 2 水库主坝混凝土防渗墙施工技术 混凝土防渗墙是在地面上进行造孔施工 在地基中 以泥浆固