大壩補(bǔ)強(qiáng)灌漿方案

1、 大壩補(bǔ)強(qiáng)灌漿方案1、工程概況 大壩蓄水后，大壩下游面、層間結(jié)合縫、預(yù)留現(xiàn)澆牛腿空腔局部有滲水，為防止隨著大壩達(dá)到正常蓄水位壓力的增大，滲水量有增大發(fā)展的趨勢，局、公司、項(xiàng)目部組織專題會(huì)議，對大壩滲水產(chǎn)生的原因及如何采取補(bǔ)救進(jìn)行了專項(xiàng)分析。最終確定從壩體內(nèi)部以帷幕補(bǔ)強(qiáng)灌漿為主、化學(xué)灌漿為輔的方案進(jìn)行處理。2、壩體滲水情況及范圍 大壩下游面滲水主要集中在EL345-EL385m高程處，在EL345m以下有少量滲水，EL385m以上由于上游水位不是很高，所以目前滲水點(diǎn)較少，有待進(jìn)一步觀察。3、壩體滲水處理方案1） 壩體防滲補(bǔ)強(qiáng)灌漿：主要充填碾壓混凝土局部空腔和縫隙，防滲截漏，通過灌漿加固補(bǔ)強(qiáng)壩體和

2、提高防滲性能，形成防滲體。對局部帷幕灌漿無法完全封堵的滲水點(diǎn)采用化學(xué)灌漿補(bǔ)充的施工方法。對壩體內(nèi)部排水孔可能會(huì)出現(xiàn)因?yàn)檠a(bǔ)強(qiáng)灌漿造成封堵的情況在灌漿完成后對封堵的排水孔全部進(jìn)行二次鉆孔透孔，保證壩體排水系統(tǒng)暢通。2）主要工程量： 補(bǔ)強(qiáng)灌漿鉆孔總計(jì)6300延米，由于右岸壩頂?shù)缆酚绊?19.3384高程補(bǔ)強(qiáng)灌漿施工，目前能施工的為5046延米。按初步計(jì)劃補(bǔ)強(qiáng)灌漿單耗50KG/m計(jì)算（包含棄漿量和封孔用量）約需425水泥約252T。3）施工分區(qū)對大壩帷幕灌漿進(jìn)行分區(qū)，分為三個(gè)區(qū)進(jìn)行施工，EL419.3灌漿區(qū)、EL360灌漿區(qū)、EL306灌漿區(qū)。4）施工步驟計(jì)劃在大壩左岸或右岸EL360m灌漿平洞內(nèi)首先

3、進(jìn)行一個(gè)壩段的帷幕灌漿作為實(shí)驗(yàn)性灌漿，為后續(xù)灌漿提供基礎(chǔ)資料。4、設(shè)備及材料選擇 （1）造孔設(shè)備； 鉆孔采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)和金剛石鉆頭或硬質(zhì)合金鉆頭鉆進(jìn)鉆孔。 （2）灌漿設(shè)備； 高速制漿機(jī)、拌和機(jī)、多缸活塞式灌漿機(jī)、承壓輸漿膠管、注漿管、膠塞、壓力表、比重計(jì)等。 （3）灌漿材料；大壩補(bǔ)強(qiáng)灌漿采用425#中熱硅酸鹽水泥。5、大壩防滲灌漿施工5.1鉆孔施工 （1）360、420俯孔鉆孔孔位放樣時(shí)，先在360廊道軸線下游0.5m處拉一條線繩，然后拉尺放樣各孔位，確保孔間距準(zhǔn)確，孔位成直線布置。鉆孔采用地質(zhì)鉆施工，開孔孔位與測放孔位偏差不大于5cm，孔徑不小于76mm，306仰孔采用坑道鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，鉆孔

4、前鉆機(jī)安裝要周正平穩(wěn)并按方案要求調(diào)試好鉆孔角度，鉆孔過程中應(yīng)經(jīng)常檢查鉆孔角度，避免鉆孔角度偏差。鉆孔結(jié)束后，妥善保護(hù)孔口，防止污水、泥沙流入孔內(nèi)。 （2）補(bǔ)強(qiáng)灌漿鉆孔按排序加密、自上而下分段的原則進(jìn)行，灌漿孔分為I、II孔，孔距2.5m。目前計(jì)劃補(bǔ)強(qiáng)灌漿孔先分兩序進(jìn)行施工，再根據(jù)現(xiàn)場灌漿單孔灌漿量、灌漿后下游面檢查、進(jìn)行局部補(bǔ)加III序孔。 （3）對鉆孔中發(fā)現(xiàn)的各種情況如混凝土厚度、失水、卡鉆、塌孔、斷裂結(jié)構(gòu)等做詳細(xì)記錄，作為分析灌漿質(zhì)量的基本資料。 （4）補(bǔ)強(qiáng)灌漿孔鉆孔分段長度與各灌漿段長一致，采用小口徑鉆孔，孔口封閉、自上而下分段、孔內(nèi)循環(huán)灌漿法，進(jìn)行各段灌漿分段為5m。鉆孔孔斜按下表控制

5、 （5）鉆孔孔底最大允許偏差 鉆孔孔底最大允許偏差值孔深（m)2030405060允許偏差值（m)0.250.450.701.01.3 （6）單孔工藝流程：鉆機(jī)就位固定鉆進(jìn)第一段（洗孔、壓水試驗(yàn)、灌漿）鑲嵌孔口管（待凝72h）鉆進(jìn)第二段（洗孔、壓水試驗(yàn)、灌漿）依次循環(huán)直至全孔灌漿結(jié)束封孔。 5.2鉆孔沖洗、壓水試驗(yàn) （1） 大壩補(bǔ)強(qiáng)灌漿孔均進(jìn)行鉆孔沖洗，具體方法為：每段鉆孔結(jié)束后，應(yīng)立即用大流量水流將孔內(nèi)巖粉等物沖出，直至回水澄清后延續(xù)10min結(jié)束，并測量、記錄沖洗后鉆孔孔深。鉆孔沖洗后孔底殘留物厚度不大于20cm。若鉆孔沖洗無回失水，則沖洗30min后結(jié)束。鉆孔沖洗壓力采用80%的灌漿壓力

6、，風(fēng)壓：采用50%的灌漿壓力。 （2）大壩補(bǔ)強(qiáng)灌漿孔灌前壓水目的是為壩體補(bǔ)強(qiáng)灌漿提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，并指導(dǎo)施工，保證效果。大壩補(bǔ)強(qiáng)灌漿孔進(jìn)行簡易壓水，在穩(wěn)定壓力下，壓水20min，每5min測讀一次壓入流量，取最終值作為計(jì)算混凝土透水率q值的計(jì)算值。5.3灌漿方法：灌漿方法和方式如下：(1) 大壩高程306m、右岸360m基礎(chǔ)廊道內(nèi)仰孔第一段采用常規(guī)“孔內(nèi)阻塞灌漿法”進(jìn)行灌漿，阻漿塞阻塞在孔口混凝土0.8m內(nèi)；灌漿孔第二段采用“小口徑鉆孔、孔口封閉、自上而下分段、孔內(nèi)循環(huán)”法灌注。 (2) 大壩360、420俯孔補(bǔ)強(qiáng)灌漿第一段采用常規(guī)“孔內(nèi)阻塞灌漿法”進(jìn)行灌漿，第二段用“自上而下、孔內(nèi)阻塞、孔內(nèi)循

7、環(huán)式”方式灌注。第一段灌漿結(jié)束后采用在孔口安裝孔口管進(jìn)行灌漿，孔口管采用與鉆孔直徑相對應(yīng)的無縫鋼管?？卓诠苌疃劝瓷钊牖炷?.8m控制，孔口管埋設(shè)后至少待凝3d后再進(jìn)行第二段補(bǔ)強(qiáng)灌漿?？卓诠苈裨O(shè)重點(diǎn)檢查的項(xiàng)目：鉆孔孔斜；孔口管嵌入混凝土深度；孔口管接頭是否有脫節(jié)；壓水檢查外側(cè)是否漏水。 孔口管須鑲鑄牢實(shí)，如在鉆孔、壓水、灌漿時(shí)發(fā)現(xiàn)孔口管外側(cè)冒水、冒漿時(shí)，須返工重新埋設(shè)，孔口管露出廊道底板混凝土10cm左右。（3）灌漿段長 補(bǔ)強(qiáng)灌漿孔灌漿段長度與各鉆孔分段長度一致，各段灌漿分段為5m。終孔段根據(jù)現(xiàn)場灌漿實(shí)際情況，適當(dāng)加長段長。（4）灌漿壓力306、360仰孔灌漿壓力第一段0.30MPa0.50M

8、Pa，第二段以及以下各段均采用0.80MPa，現(xiàn)場施工時(shí)根據(jù)現(xiàn)場檢測Lu值進(jìn)行調(diào)整。360、420俯孔各段灌漿壓力采用初步計(jì)劃采用0.50MPa，根據(jù)孔深變化和上游水位變化現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，當(dāng)上游水頭和水深高差在40-50m左右時(shí)要適當(dāng)加大灌漿壓力，以保證漿液壓力要大于上游滲水壓力。（5）各灌漿段灌漿時(shí)，射漿管管口距孔底不大于0.50m，射漿管的外徑與鉆孔孔徑之差為10mm20mm。采用鉆桿作射漿管時(shí)，使用平接頭連接。灌漿過程中經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)和上下活動(dòng)射漿管，以防射漿管在孔內(nèi)因水泥漿凝固而造成孔內(nèi)事故。灌漿過程中，密切觀察，當(dāng)發(fā)生地表冒漿，壓力突然升、降，吸漿量突然增、減等異?，F(xiàn)象時(shí)，立即查明原因，

9、采取相應(yīng)措施妥善處理，并作好詳細(xì)記錄。（6）漿液濃度及其變漿標(biāo)準(zhǔn) 漿液水灰比：純水泥漿液水灰比(重量比)采用2:1、1:1、0.8:1、0.5:1等4個(gè)比級(jí)，開灌水灰比采用2:1。對于灌前鉆孔失水、不起壓等孔段采用較濃漿液開灌。 變漿標(biāo)準(zhǔn)，滿足下述條件之一時(shí)，應(yīng)變濃一級(jí)水灰比灌注。 1 注入量大于300L，且灌漿壓力不變； 2 灌注時(shí)間已達(dá)1h，且灌漿壓力不變、注入率無顯著改變。 3 灌漿過程中，每隔10min15min測記一次漿液密度和回漿溫度。（7）灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)和封孔方法： 1 灌漿段在要求最大壓力下，注入率不大于1L/min后，保持回漿壓力不變，繼續(xù)灌注時(shí)間在120min以上，或以漿液出

10、現(xiàn)初凝時(shí)間為準(zhǔn)，以保證灌入壩體內(nèi)部漿液不因水壓力而全部流失，方可結(jié)束灌漿作業(yè)。 2 封孔 大壩補(bǔ)強(qiáng)灌漿孔全孔灌漿結(jié)束以后立即進(jìn)行封孔，封孔使用新鮮的水泥漿液，水灰比采用0.5:1的濃漿。大壩補(bǔ)強(qiáng)灌漿孔采用“全孔灌漿封孔法”封孔。封孔時(shí),利用原灌漿管灌注水灰比為0.5:1的新鮮濃漿，將孔內(nèi)余漿置換成濃漿，直至孔口返出0.5:1的濃漿，上提灌漿管，并不斷灌入0.5:1的濃漿。再將阻塞器阻塞在孔口，進(jìn)行灌漿封孔，灌漿封孔壓力采用該孔的最大灌漿壓力，灌漿持續(xù)時(shí)間不少于2h。6、特殊情況處理灌漿過程中，如發(fā)現(xiàn)冒漿、漏漿時(shí)，根據(jù)具體情況可采用嵌縫、表面封堵、限壓、濃漿、限流、限量灌注等方法處理。鉆灌過程中

11、發(fā)現(xiàn)串通時(shí)，先查明串通部位和串通量，如與混凝土構(gòu)造分縫、混凝土冷卻水管等串通時(shí)，立即停灌并進(jìn)行封堵。如與其它灌漿孔串通，具備條件時(shí)盡量將串通孔和被串通孔同時(shí)灌注，被串通孔不具備灌漿條件時(shí)，在其串通部位上方0.5m1m處將串通孔阻塞住，灌漿孔灌漿結(jié)束并待凝24h后，再進(jìn)行串通孔的掃孔、沖洗、鉆進(jìn)及灌漿。 在現(xiàn)場施工時(shí)要注意觀測電纜的敷設(shè)位置，不能因?yàn)殂@孔將壩內(nèi)觀測線路破壞。7、化學(xué)灌漿裂縫處理工藝和方法1）施工準(zhǔn)備施工過程中的準(zhǔn)備主要包括吊籃的安裝，水電的安裝以及裂縫處理過程中所需的工具材料的配置。2） 裂縫清查及描述施工準(zhǔn)備工作做完后首先對裂縫進(jìn)行清查，并對裂縫的性狀進(jìn)行描述記錄。3）縫面清理

12、在具有裂縫的混凝土表面進(jìn)行打磨，打磨范圍裂縫兩側(cè)各0.2m、縫兩端各延伸1m的范圍，除去表面浮灰、水泥浮漿、油垢等。4） 手提式水鉆鉆騎縫孔采用手提式水鉆沿裂縫鉆騎縫灌漿孔，間距按照現(xiàn)場實(shí)際情況而定，孔距應(yīng)在30cm50cm之間，孔徑27mm，穿過裂縫即可。造孔完成后，采用清水進(jìn)行沖洗，沖洗時(shí)孔口敞開，將水管插入孔底連續(xù)沖洗，待回清水后結(jié)束。5） 貼灌漿嘴待縫面和灌漿孔沖洗干凈后， 在灌漿孔內(nèi)埋入26mm的塑料灌漿嘴。其灌漿嘴圖片如下：6） 環(huán)氧膠泥封縫灌漿嘴埋入后，使用環(huán)氧膠泥封堵，然后沿著裂縫兩邊10-15cm涂刮環(huán)氧膠泥，膠泥的厚度應(yīng)取縫中線高，兩邊低的形狀，中高為0.5-0.8cm。環(huán)

13、氧膠泥性能如下：7） 壓水壓風(fēng)檢查待嵌縫材料有一定強(qiáng)度后進(jìn)行裂縫貫穿檢查，一般采用壓水或壓風(fēng)檢查，具體根據(jù)現(xiàn)場情況而定。壓水檢查：采用單孔、逐孔檢查，水壓控制在0.2 MPa，待壩面裂縫有水流流出后再對裂縫進(jìn)行開槽封縫處理，并做好記錄，封縫處理方法同上，封縫處理時(shí)沿縫間隔30cm左右預(yù)埋一個(gè)回漿管。壓水檢查的同時(shí)檢查封縫情況，若有外漏，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)嵌或加固。壓風(fēng)檢查：采用單孔、逐孔檢查。風(fēng)壓控制在0.15MPa，觀察縫面，若有水或氣泡外溢，說明灌漿管與裂縫之間通暢，并做好記錄。封縫處理方法同上，封縫處理時(shí)沿縫間隔30cm左右預(yù)埋一個(gè)回漿管。8） 裂縫化學(xué)灌漿 （1）灌漿材料化學(xué)灌漿采用長委CW改

14、性環(huán)氧樹脂類灌漿材料，其主要性能指標(biāo)見表：（2） 灌漿設(shè)備灌漿設(shè)備采用TTB10/2化學(xué)灌漿泵。（3） 灌漿工藝施工工序?yàn)椋捍蹈煽准翱p面灌漿表面處理 吹干鉆孔、縫面灌漿前，將所有孔嘴全部打開，自灌漿孔用壓縮空氣（經(jīng)油水分離器）將孔內(nèi)、縫內(nèi)的積水吹擠干凈。爭取達(dá)到處于干燥或無水狀態(tài)，風(fēng)壓控制在灌漿 灌漿a、灌漿孔的灌漿按壓水檢查時(shí)串通性好的灌漿孔開始灌漿，封閉其余灌漿孔，待回漿管返漿后封閉回漿管，按照由下到上，由深到淺，由一側(cè)向另一側(cè)的順序進(jìn)行灌漿。b、灌漿壓力一般控制在 0.2MPa0.3MPa。灌漿壓力需逐級(jí)升高，壓力從0.1MPa開始，按每級(jí)0.1MPa升壓。灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為單孔吸漿率趨于零

15、，再繼續(xù)灌注30min即可結(jié)束。灌漿結(jié)束后將管口封堵閉漿24h。c、回灌管返漿后的灌漿采用單孔進(jìn)漿，其余未灌漿孔口全部敞開，待相鄰進(jìn)漿孔冒出濃漿后并灌，兩孔同時(shí)進(jìn)漿。待第三進(jìn)漿孔冒出濃漿后，則將第一孔的灌漿管閥門關(guān)閉，接入第三孔，并繼續(xù)與第二孔同時(shí)灌注，如此循環(huán)進(jìn)行。d、漿液現(xiàn)場配制,每次配漿量要與進(jìn)漿速度相應(yīng)，灌漿過程中，漿液不得因粘度增大而隨意摻加稀釋劑，已發(fā)生暴聚現(xiàn)象的漿液不得使用。9 ）灌后質(zhì)量檢查灌后質(zhì)量檢查在灌漿結(jié)束28d后進(jìn)行，其主要方法如下： 壓水檢查：現(xiàn)場布騎縫孔，沖擊鉆造孔(孔徑1820mm、孔深1015cm)后，采用單點(diǎn)法壓水，壓水檢查壓力為0.2MPa。合格標(biāo)準(zhǔn)：壓水檢

16、查透水率q0.1Lu。目測合格標(biāo)準(zhǔn)：壓力不下降且裂縫表面無水漬。 鉆孔取芯：采用巖芯鉆機(jī)鉆騎縫取芯孔，砼芯樣進(jìn)行檢查漿材結(jié)石情況，并加工試樣后進(jìn)行拉拔試驗(yàn)。10 ）灌漿嘴割除及縫面處理化灌完畢后，待漿液待凝72h后鏟除灌漿管（嘴），取芯結(jié)束后，使用快速封堵材料對取芯孔進(jìn)行封堵，然后縫面使用角磨機(jī)進(jìn)行打磨處理，盡量使混凝土表面平整外觀一致，工程所用的主要材料必須檢驗(yàn)合格，并有出廠合格證方可使用。8、現(xiàn)場管理措施（1）大壩補(bǔ)強(qiáng)灌漿孔質(zhì)量控制要求每天對現(xiàn)場施工作業(yè)過程、灌漿完成工作量、灌漿過程中出現(xiàn)的問題，各段灌漿情況及存在的問題進(jìn)行整理并上報(bào)。（2）施工前封堵壩體冷卻水管，避免漿液從冷卻水管、排水孔等部位流失，尤其是夜間施工時(shí)要加強(qiáng)監(jiān)控，出現(xiàn)吸漿量突然增大等異?，F(xiàn)象時(shí)要及時(shí)觀察、尋找原因，杜絕浪費(fèi)和無用功，保證灌漿質(zhì)量。（3）施工過程質(zhì)檢站要全程參與，安排專人負(fù)責(zé)現(xiàn)場的質(zhì)量監(jiān)督檢查工作。（4）施工全過程必須有詳實(shí)的記錄資料，對孔位、孔距、長度、分段、灌漿時(shí)間、灌漿壓力、灌漿量，特別是出現(xiàn)異?，F(xiàn)象的處理記錄，做好備