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水库工程中大坝基础帷幕灌浆的施工技术

  • 来源:基础工程网
  • 发表于:2019-05-16 16:47:25
  • 点击:260

在水工建筑的过程中,水利工程基础防渗处理是其中最为重要的一个环节,不容忽视。在水利工程中,为了有效的降低水利工程基础的渗漏情况,在水库工程中进行基础防渗处理,可有效缓解渗漏现象的发生,控制基础渗流流速,提高水利工程的安全性能。为了实现以上功能,我们可对水工建筑物基础进行帷幕灌浆处理,而且此方法也是值得推广与应用的。 

  1.工程概况 

  某水库总库容约为4.38亿m3。该水库是一座集农业灌溉、发电、防洪、城市生活供水等于一体的综合性水利工程,其中尤以农业灌溉为主要方面。枢纽工程主要是由拦河坝、泄洪建筑物、引水建筑物取水口和坝后电站组成。拦河坝的组成材料主要是细骨料混凝土砌石。该水库坝顶高程为1994.6m,坝顶长度为245.9m,最大坝高79m。在该枢纽工程中主要的坝基防渗工程是帷幕灌浆工程,此方法的应用前景非常广泛。 

  2.帷幕灌浆施工的技术要求 

  (1)在施工开始前,要严格按照设计资料的相关要求进行仔细研究,搞清楚帷幕灌浆实地的工程地质与当地的水文地质状况,继而开展具体的施工工作。 

  (2)在进行实地灌浆处理前,首先要进行工程现场的灌浆试验,从试验结果中去观察该设计方案是否合理有效,效果明显的话再确定具体的施工方案,继而开展一系列的灌浆工作。 

  (3)经过实地试验后明确帷幕灌浆的施工轴线具体位置、帷幕排数与深度范围、帷幕的长度等。

  (4)按照试验检测的具体结果,开展行之有效的帷幕灌浆检测方法以及采取必要的加固策略。 

  3.帷幕灌浆施工技术 

  3.1灌浆孔的设置 

  根据相关设计图纸要求在心墙轴线上确定帷幕灌浆孔的具体方位,而且要设置成单排孔,孔与孔之间的距离控制在2m的范围,孔位轴向偏差要小于10cm,坝肩孔深为3m,对全孔进行全面施工。分III序施工坝基孔深为9.5m,且要分成两段进行逐步施工。第一段长度为3m,第二段通常比第一段长,控制在4m左右,但是如果该施工地段地形较为复杂的话,则应该根据具体地形适当将长度做一改变。 

  3.2注重钻孔层面的施工工作 

  在相应的部位固结灌浆实施完毕后方可进行帷幕灌浆工作。而且帷幕灌浆还要满足在混凝土强度达到50%以上时才可进行钻孔灌浆处理。钻孔要严格遵守相关要求,按照先后次序进行,而且孔深、孔向等位置都要根据相关规定进行具体实施,钻孔工作完成后,相关负责人员还要及时对其进行检验,待检验合格后方可填报钻孔验收单。帷幕钻孔的编号顺序要按照从河床、左岸、右岸的顺序进行编号,而且要对这三部分进行独立编号。值得注意的一点是,河床应采取从左到右的方向进行编号,左岸与右岸则是按照从下往上的方法进行编号工作。在设计孔深时,要注意孔深应大于20m的帷幕孔钻孔,而且还规定在钻孔结束后要进行测斜工作,并做好相关记录,严格按照相关公式进行计算测斜结果并做好汇总工作。 

  3.3钻孔冲、洗裂隙冲洗及压水试验 

  (1)钻孔冲洗工作。灌浆段钻进工作完成后要立即进行钻孔清洗工作,而且孔内沉淀厚度要小于20cm。 

  (2)裂隙冲洗。施工人员要注意在灌浆开始前要对裂隙进行必要的冲洗,且要使用压力水进行,直到清洗干净即可。待相关人员进行仔细的验收达标后,才可将灌浆器具进行接入。 

  (3)压水试验工作。当裂隙冲洗干净后,再进行压水试验,压水的顺序是按照从上到下的顺序进行,所采取的方法是单点法或者五点法。其他各次序孔的各灌浆段在灌浆前可选用单点法进行压水试验,压力的范围控制在灌浆压力的80%即可。而且压水时间控制在至少20分钟,每3m~5m测读一次压入流量,根据最后流量表的读数确定流量的具体数值。

  3.4制浆层面的主要工艺流程 

  灌浆对水泥的相关要求:选择42.5#不受潮结块的新鲜晋通硅酸盐水泥,并用水同拌制棍凝上的水。如果是纯水泥浆的话则选择普通搅拌机即可,搅拌时间要超过30s,所准备的浆液要按照实际搅拌时间进行严格控制;如果是普通水泥浆液的话,则浆液的温度控制在5°~40°之间,而且时间要控制在四小时之内,当温度高于该范围或者时间超过四小时时应当立即停止灌浆工作,将多余的浆液丢弃。 

  3.5帷幕灌浆的实施方式

   灌浆压力会根据高程的高度变化而产生一定的改变,从三个高程段加以说明:当高程低于160.00m时,灌浆压力在0.6~0.7MPa,当高程在160.00m~170.00m时,灌浆压力为0.5~0.6MPa,当高程高于170.00m时,灌浆压力为0.5MPa。在保证笨础岩体及趾板不被抬动的基础上,最大限度的增强帷幕灌浆的压力。灌浆使用压力在压力表最大标值的1/4~3/4之间。当某级水灰比的浆液注入量达到300L以上或灌注时间超过1h,但灌浆压力与注入率没有发生明显变化时,则改为浓一级灌注方法进行实施。当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,则水灰比要保持不变。当注入率大于30L/min时,则要视具体情况越级变浓。帷幕灌浆在压力所规定的范围内,灌浆孔段注入率要低于1L/min时延续灌注一小时后方可结束。 

  3.6灌浆结束的封孔工作 

  帷幕灌浆在压力所规定的范围内,灌浆孔段注入率要低于1L/min时持续灌注一小时后方可结束灌浆。在封孔上我们选用“全孔压力灌浆封孔法”进行,所谓“全孔压力灌浆封孔法”指的是当灌浆结束后,首先用射浆管将孔内余浆全部置换成水灰比为0.5∶1的浓浆,接着将射浆管提出,并将孔口进行封闭,最后持续不断的使用浓浆进行纯压灌浆封孔。在这里,我们要强调的一点是封孔灌浆压力使用设计最大灌浆压力,且在注入率小于1L/min的基础上,不间断的闭浆60min以上即可。 

  3.7灌浆中特殊情况解决方案

  (1)在灌浆中若发生串浆现象时,可根据实际情况采取封堵、限流等方法加以解决。 

  (2)灌浆中如果出现灌浆中断的现象时,要立即采取一定的方法恢复灌浆工作。如果中断的时间太长的话,则要使用提管用压力水进行冲洗,继而重新进行灌浆工作。 

  (3)如果遇到孔口涌水量较大的灌浆孔段,施工人员在进行灌浆工作前要对涌水压力与涌水量进行记录,并按照涌水的具体情况,采取纯压式灌浆、闭浆、扫孔等方法加以解决。 

  (4)在灌浆中如若发生浆量过大很难结束的现象时,可进行低压、浓浆、限流等方法加以控制。 

  (5)假如涌水和灌浆吃浆量都比较大时,这时可采用纯压法进行灌浆,一次灌注水泥量应小于2t。 

  4.帷幕灌浆质量与效果评价 

  当帷幕灌浆工作完成后,要经过系统、全面的检查,要使单位吸水率与施工所规定的要求相吻合,帷幕灌浆共钻29个检查孔,并分144段进行压水检查。在检测结果中我们发现:设计方要求的吸水率为ω≤5Lu,但实际检测中得出ω<1Lu的段数占13%,ω=1~3Lu的段数占54%,ω=3~5Lu的段数占32%。从以上数据中得出帷幕灌浆防渗技术值得推广与应用。 

  5.结束语 

  由于每个工程坝基地质条件存在一定的差异,因而在开展帷幕灌浆施工过程中,施工人员要注意要根据具体的施工条件与地形特征,开展有效的施工方法,使该技术发挥其最大的应用价值。 

  参考文献: 

  [1]孟凡翠.浅谈水库帷幕灌浆施工质量控制[J].科技资讯,2012,19(5):48. 

  [2]申国涛,蒋国盛,缪绪樟.小湾水电站坝基高压帷幕灌浆施工工艺分析[J].人民黄河,2013,(06):67-68. 

  [3]刘文东,杨宝国.帷幕灌浆方案在水库坝基防渗工程中的应用[J].黑龙江水利科技,2010,38(4):79-80.


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