磨盤山溢洪道帷幕灌漿施工

1、磨盤山溢洪道帷幕灌漿施工             摘要由于墻深且薄磨盤山溢洪道帷幕灌漿工程，鉆孔工程量大，精度要求高，采用了預(yù)埋灌漿管工藝，埋管成功率達(dá)87%，對(duì)鉆灌施工中部分孔段“吸水不吸漿”，用濕磨細(xì)水泥漿液灌注灌入量仍不明顯進(jìn)行分析。 關(guān)鍵詞磨盤山溢洪道 帷幕灌漿 預(yù)埋灌漿管 磨盤山溢洪道是磨盤山工程最主要的二級(jí)永久建筑物，他的防滲工程，設(shè)計(jì)采用垂直防滲方案。帷幕灌漿伸入到相對(duì)不透水層內(nèi)。1帷幕設(shè)計(jì)簡(jiǎn)況本帷幕灌漿工程按設(shè)計(jì)分為橫向段、縱向段，帷幕的軸線與防滲墻軸線一致，

2、全長(zhǎng)42m，呈折線型布置與大壩防滲結(jié)合到一起。其主要設(shè)計(jì)參數(shù)（1）帷幕由單排灌漿孔組成，孔距一般為1.5m，分為三個(gè)次序施工，其中1序孔中含有部分先導(dǎo)孔。（2）帷幕深度按照設(shè)計(jì)底線和伸入透水率q10Lu的巖體內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)控制，鉆孔深度一般為：1030m，最大深度32m。（3）灌漿孔均為垂直孔，考慮到鉆孔深、造孔精度高、工期緊等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)要求在左右翼墻體內(nèi)采用預(yù)埋灌漿管法。（4） 灌漿后的合格標(biāo)準(zhǔn)為：檢查孔壓水實(shí)驗(yàn)透水率q5Lu。2地質(zhì)條件防滲墻底部的基巖為前震旦紀(jì)至弱風(fēng)化閃云斜長(zhǎng)花崗巖，呈灰欠灰色，中粗粒結(jié)構(gòu)，局部有中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，巖性堅(jiān)硬花崗巖脈、偉晶巖脈，輝綠巖脈侵入。堰基內(nèi)規(guī)模較大的斷層主要有：

3、f35、f39、f13、f17、f32、f6等，傾角為6070°，走向多與防滲軸線呈銳角相交。在斷層和巖脈附近，傾角裂縫較為發(fā)育，并有不同程度的分化現(xiàn)象，巖體比較破碎。受上述斷層裂縫的影響，弱風(fēng)化帶巖體有一定的透水性，其影響范圍在墻下30m深度以下，并且有自上而下的逐漸變小的規(guī)律?？碧浇Y(jié)果表明，弱風(fēng)化巖體透水率q5Lu者占45%，qmax達(dá)54Lu。3帷幕灌漿施工帷幕灌漿在相鄰槽孔混凝土強(qiáng)度達(dá)50%以上后進(jìn)行，與左右翼墻交叉施工，受到左右翼墻施工進(jìn)度的制約，鉆孔機(jī)組的布置采用見(jiàn)縫插針，高峰期共投入2個(gè)生產(chǎn)機(jī)組，巖芯回轉(zhuǎn)鉆機(jī)共2臺(tái)，灌漿泵2臺(tái)，灌漿自動(dòng)記錄儀2臺(tái)。自2004年6月開(kāi)始至

4、2004年9月全線完工歷時(shí)三個(gè)月，共完成灌漿孔32個(gè)，灌漿進(jìn)尺860m，壓水檢查孔4個(gè)（進(jìn)尺102.9m）。3.1鉆孔灌漿孔的上部要穿過(guò)左右翼墻，但左右翼墻普遍較深（約有2/3的灌漿孔要在2025m深的墻體成孔），而且墻體?。?.83m），因此采用鉆進(jìn)方法容易達(dá)到鋼筋及墻外，影響帷幕灌漿質(zhì)量，為此采取在墻外預(yù)埋灌漿管后鉆進(jìn)的方法。3.1.1預(yù)埋灌漿管墻內(nèi)預(yù)埋灌漿管就是在左右翼墻槽孔澆筑混凝土前將灌漿管下置到槽底，待澆筑成墻后即形成預(yù)留孔。但埋設(shè)灌漿管時(shí)必須固定牢靠，以防混凝土料的沖擊而產(chǎn)生位移、彎曲或變形而成為廢孔。通過(guò)總結(jié)前期在預(yù)進(jìn)占段預(yù)埋灌漿管試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，本次主要采取了以下措施 根據(jù)墻體的

5、深度選擇不同材質(zhì)的灌漿管，即墻身小于10m時(shí)，預(yù)埋內(nèi)徑110mm的鋼管。 預(yù)埋管的單根長(zhǎng)度以910m為宜，太短則接頭多，影響預(yù)留孔順直度，太長(zhǎng)又不便于安裝。單管連接方式：塑料管采用套接，其搭接部位用錨釘固定；鋼管則以絲扣連接。表1 各序孔灌前透水率統(tǒng)計(jì)表孔序孔數(shù)總段數(shù)透水率平均值/Lu透水率/Lu1155101050501002110529.73段數(shù)2325172911頻率%21.923.816.227.610.52110511.23段數(shù)342315258頻率%32.3921.914.2823.817.62合計(jì)4221020.46段數(shù)5748325419頻率%27.1422.8615.2425

6、.719表2 各次序孔水泥單位注入量統(tǒng)計(jì)表孔序孔數(shù)總段數(shù)總段長(zhǎng)單位注入量Kg·m-1單位注入量Kg·m-12020505010010050050010002110543021.95段數(shù)2325172911頻率/%21.923.816.227.610.52110543016.28段數(shù)46173405530頻率/%342315258合計(jì)4221086028.23段數(shù)32.3921.914.2823.817.62頻率/%57.411.76.69.04.13.1.2鉆進(jìn)采用巖芯回轉(zhuǎn)鉆機(jī)配合金剛石鉆頭鉆進(jìn)。開(kāi)始鉆前用水平尺、羅盤儀校正鉆機(jī)，確?？紫虻木?，并將鉆機(jī)牢固定位于槽口板上。

7、在防滲體內(nèi)鉆進(jìn)，用91mm合金鉆頭，墻下基巖則用76mm金剛石鉆頭。孔段鉆終后采用KXP1型測(cè)斜儀檢測(cè)孔斜，根據(jù)測(cè)試結(jié)果隨時(shí)采取糾偏措施，嚴(yán)格控制鉆孔偏斜率在允許范圍內(nèi)。鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)個(gè)別孔在墻底有鐵器（主要是左右翼墻造孔時(shí)掉入槽內(nèi)而未撈取干凈的鋼筋、螺釘、鐵絲、鉆頭等），造成鉆進(jìn)困難且易發(fā)生于孔內(nèi)事故，采取了移位重新鉆孔的措施。3.2鉆孔沖洗各段鉆孔結(jié)束后，立即以大流量高壓水經(jīng)過(guò)鉆桿和鉆具對(duì)孔底、孔壁的巖粉進(jìn)行沖洗，待孔口回水澄清10min后提鉆并打撈殘留巖芯，孔深合格后，下設(shè)阻塞器進(jìn)行裂隙沖洗。3.3壓水試驗(yàn)先導(dǎo)孔作自上而下分段阻塞單點(diǎn)穩(wěn)定水壓試驗(yàn)，其他灌漿孔只作自上而下的分段阻塞單點(diǎn)簡(jiǎn)易壓水

8、試驗(yàn)，壓水試驗(yàn)過(guò)程采用灌漿自動(dòng)記錄儀測(cè)記。3.4灌漿3.4.1灌漿材料采用新鮮無(wú)結(jié)塊的“牡丹江”牌普通硅酸鹽水泥（哈爾濱水泥產(chǎn)）標(biāo)號(hào)525#。3.4.2灌漿方法灌漿方法主要有三種：自上而下分段阻塞孔內(nèi)循環(huán)法，自上而下分段、孔口封閉孔內(nèi)循環(huán)法和自下而上分段阻塞孔內(nèi)循環(huán)法。灌漿過(guò)程也用自動(dòng)記錄儀測(cè)記。3.4.3灌漿段長(zhǎng)第一段段長(zhǎng)1.0m，第二段段長(zhǎng)為2.0m，以下各段3.05.0m。3.4.4灌漿壓力第一段0.5Mpa，第二段1.01.5Mpa，第三段及以下各段為1.5Mpa。3.4.5漿液水灰比灌漿漿液水灰比從3：1開(kāi)灌，以后按2：1、1：1、0.5：1的濃度變換。3.4.6灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)及封孔灌

9、漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為：在設(shè)計(jì)規(guī)定壓力下，當(dāng)注入率不大于0.4L/min時(shí)，持續(xù)灌注60min或注入率不大于1.0L/min時(shí)，持續(xù)灌漿90min結(jié)束。當(dāng)采用自下而上灌漿方法時(shí)，持續(xù)時(shí)間縮短至30min或60min。全孔灌漿結(jié)束后，采用機(jī)械灌漿法封閉孔，壓力為第一段灌漿壓力，持續(xù)時(shí)間30min。3.5特殊情況處理3.5.1冒漿及大漏量孔段的灌注灌漿過(guò)程中大漏量孔段（注入率大于50L/min者）較多，約占總孔段的1/3，并以第一段居多。這類孔段灌漿時(shí)，可見(jiàn)到墻體側(cè)壁有冒漿現(xiàn)象，或盡管地表未見(jiàn)冒漿，但推斷分析有外漏，對(duì)此主要采取降壓、表面封堵、限流、間歇灌注、加促凝劑等措施處理。3.5.2“吸水不吸漿”孔段

10、的灌注有部分孔段壓水漏量大，但灌漿時(shí)漏量卻很小，不足漏水率的1/2，個(gè)別孔段甚至不吸漿。初期，我們分析認(rèn)為是巖基微細(xì)裂縫發(fā)育致使灌漿段“吸水不吸漿”，因此采用長(zhǎng)江科學(xué)院試制的GSM1型濕磨機(jī)將水泥漿液濕磨23遍后在灌注，但灌入量并無(wú)明顯提高。通過(guò)進(jìn)一步綜合分析，這種“吸水不吸漿”現(xiàn)象是以下原因所致 為了搶工期，在相鄰的槽孔尚未澆筑混凝土前就已鉆孔并做了壓水試驗(yàn)，此時(shí)孔段兩邊槽孔相當(dāng)于臨空面，由于距離太近（一般12.5m），所以壓水時(shí)臨空面將會(huì)外漏，而灌漿時(shí)臨空面已澆筑混凝土，外漏通道被封堵，漏漿量驟然下降。 用自上而下分段鉆孔、壓水，全孔終后在采用自下而上分段灌漿法，也是導(dǎo)致漏水量與漏漿量出現(xiàn)

11、異常的原因之一。大部分先導(dǎo)孔有這類反?，F(xiàn)象。         4灌漿效果及質(zhì)量分析4.1灌前透水率分析從表1所列出的各次序孔的灌前壓水透水率統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，序孔的透水率平均值為49.73Lu，序孔的平均值為18.43Lu，序列孔較序降低了62.9%；序列孔中透水率q5Lu的孔段占56.1%，而序孔中下降到了44.9%。說(shuō)明巖石的透水性隨灌漿次數(shù)的增加而逐漸減少。4.2單位注入量分析從統(tǒng)計(jì)的各序孔的水泥單位注入量情況看（見(jiàn)表2），序孔平均注入量為213.95kg/m，序孔為146.28kg/m，遞減率為31.6%，而且大漏量孔段也隨孔序的增加明顯減少，符合正常灌漿遞減規(guī)律，表明帷幕灌漿效果是顯著的。4.3檢查孔壓水成果分析灌后共布置檢查孔31個(gè)，做壓水試驗(yàn)111段，透水率q51Lu者108段，占總試驗(yàn)段的97.3%，q5Lu者僅3段占2.7%，且分部不集中，滿足設(shè)計(jì)檢查要求，說(shuō)明灌漿質(zhì)量和防滲效果良好。4.4單元工程質(zhì)量評(píng)定根據(jù)水利水電基本建設(shè)工程單元工程質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（一）SDJ88對(duì)帷幕灌漿施工工序質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定，共劃分45個(gè)單元工程，全部合格。優(yōu)良單元工