青海直崗拉卡水電站一期圍堰高壓擺噴灌漿防滲施工技術

青海直崗拉卡水電站一期圍堰高壓擺噴灌漿防滲施工技術

1項目總結1.1質粘土巖、粘土質粉砂巖層理特征青海四桂拉水庫水庫的巖性為粘土巖、粘土粉砂巖、砂巖和砂礫石層。粉質粘土巖、粘土質粉砂巖,層理較清晰,砂巖、砂礫石呈條帶狀夾層或不規(guī)則透鏡狀分布,上覆蓋洪積相亞粘土和砂卵礫石,洪積相亞粘土厚度左岸為11～15m,右岸為1～17m。含水層1～7m,基巖透水率為0.15～0.4Lu之間。1.2圍堰墻防滲墻體設計直崗拉卡水電站一期圍堰為土石圍堰,防滲采用高壓擺噴灌漿、水泥帷幕灌漿與粘土心墻相結合的方法,使圍堰中心沿軸線方向形成一道防滲墻體。圍堰在粘土心墻2038.0m高程以下采用高壓擺噴灌漿和水泥帷幕灌漿防滲,防滲墻深入基巖1.0m。直崗拉卡水電站一期圍堰墻體設計頂寬7.0m,圍堰墻體設計頂部高程2042.0m,防滲墻最大高度11.0m,圍堰設計長度為823.90m。圍堰設計施工范圍為W0+360.00m高壓擺噴灌漿孔465個、W0+823.90m水泥帷幕灌漿孔327個。2施工要求2.1富寧縣一體化銜接孔位布置(1)《一期圍堰高壓擺噴灌漿防滲施工方案》;(2)《一期圍堰高壓擺噴灌漿防滲施工孔位布置圖的報告》;(3)《一期圍堰高壓擺噴灌漿防滲試驗的通知》;(4)《一期圍堰高壓擺噴灌漿防滲施工技術要求》。2.2布置和噴丸的布置圖擺噴施工布置見圖1(折線搭接式板墻結構)。2.3高壓擺噴灌漿施工范圍直崗拉卡水電站一期圍堰高壓擺噴灌漿,原設計施工范圍為W0+0.00～W0+823.90m,孔距為1.10m,深入基巖0.5m,共782個鉆孔。為了加快施工進度,高壓擺噴灌漿施工范圍修改為W0+0.00～W0+360.00m;W0+409.00～W0+520.70m;W0+360.00～W0+410.00m,共465個鉆孔,采用單排分Ⅱ序加密施工,擺噴灌漿孔沿圍堰中心線布置,分為直線段和弧線段2種施工。3建筑面積設計(1)施工能耗從一期圍堰上的3#變壓器處接線,用杉木桿架設將專用線引至施工現(xiàn)場。(2)施工期間由阿特拉斯385型(英格索蘭)空壓機通過專用風管送到施工鉆機。(3)施工用水就近用潛水泵直接從黃河中抽取,水質滿足施工要求。(4)制砂系統(tǒng)根據(jù)施工需要,搭設制漿平臺,采用杉木桿架設防護及馬道板搭設制漿平臺,滿足施工的需要。(5)施工機械為了保證工程質量,滿足工期要求,該工程投入施工機械設備見表1。(6)號水泥的施工現(xiàn)場采用甘肅永登水泥廠和青?；ブ鄰S出品的425號水泥,施工現(xiàn)場就近搭設水泥儲料平臺在灌漿泵附近,距地面50cm,防止水泥受潮結塊變質,同時配備防雨布遮蓋,以確保工程施工不受影響。4施工方法和工藝控制4.1折線搭接式板墻結構形式(1)采用三重管法高噴灌漿;高噴形式為高壓擺噴;防滲墻體結構形式為折線搭接式板墻結構。(2)施工現(xiàn)場布置→測量放軸線控制點→鉆進→護壁(下入PVC塑料管)→拔出套管→成孔檢查驗收合格→下入三重管(3寸管)→高噴漿灌→封孔。4.2單孔施工技術按設計要求測量放軸線控制點布孔→造孔(為了防止塌孔按間隔3個鉆孔造孔)→成孔(下入PVC塑料管護壁)→鉆孔工序驗收合格→灌漿→封孔。4.3勞動監(jiān)察4.3.1擺噴灌漿施工按設計要求測量放軸線控制點,采用沖擊鉆造孔(跟管鉆進),孔徑為?146mm,分2序孔進行施工,單排布設,孔距1.10m,按序加密,孔深入基巖1.0m,孔位偏差不大于±0.05m,孔斜不超過1.5%。為了保證擺噴灌漿質量,控制鉆孔串漿、漏漿、冒漿,施工順序采用間隔方式施工,先施工1#、5#、9#孔,然后造3#、7#、11#孔,最后造2#、4#、6#孔依次類推進行造孔。在造孔過程中要詳細記錄班報表,反映出地質結構、粘土層、人工堆積及河床覆蓋層的厚度、基巖深度。鉆孔成孔后下入PVC塑料管護壁,待鉆孔工序驗收合格后,進行灌漿工序施工。4.3.2管道的更換(1)高噴灌漿前,調整、平穩(wěn)高噴臺車及噴射角度。(2)在高噴灌漿前,調整、檢查漿閥、水閥、氣閥是否漏漿、漏氣、漏水,如有異?，F(xiàn)象,立即排除處理。(3)在高噴開灌前檢查水、氣、漿液管路是否暢通,若不通,立即更換,保障各條管路暢通無阻。(4)灌漿方法:采用三重管法高噴灌漿,板墻呈折線搭接,擺噴灌漿施工技術參數(shù)見表2。(5)高壓擺噴灌漿工藝控制:①高噴灌漿時,嚴格控制提升速度,并隨時觀察漿壓和流量的變化;為了保證搭接良好,不形成滲漏通道在河床砂礫石層與基巖接觸面及砂礫石填筑層與粘土層接觸面均進行復噴,復噴時間為2min;②高噴時,時刻觀察孔內返漿情況,一但出現(xiàn)不返漿現(xiàn)象,必須停止提升注漿管,進行靜噴,待返漿正常后,方可提升;③高噴灌漿結束后,由于漿液析水作用,一般有不同程度的收縮,在圍堰體上部出現(xiàn)一個凹穴,及時將正在高噴孔的返漿通過排溝引入施工后的高噴孔,并用水泥與粘土拌和進行封孔,保證孔內充填密實。此項工作由專人負責。5現(xiàn)場質量檢驗在施工過程中,始終堅持“三檢一驗”制度。對于每個施工工序,首先由施工班組初檢人員自檢,待合格后再由現(xiàn)場技術人員對施工工藝全過程進行復檢,在施工單位自檢合格后由項目部質安辦代表會同監(jiān)理工程師進行最終檢查驗收。在施工過程中,質檢代表現(xiàn)場跟班監(jiān)督指導工作,監(jiān)理工程師隨時進行抽查,發(fā)現(xiàn)問題及時提出,并監(jiān)督改正。對施工全過程進行監(jiān)控,從而有效的保證了施工質量。6高壓擺噴灌漿(1)故障造成噴射時,應盡快排除故障恢復噴射;但在恢復噴射時必須將噴管下入原孔深進行復噴。(2)在高壓擺噴灌漿過程中,孔內嚴重漏漿不返漿時,采取靜噴,降低提升速度,加入水玻璃速凝劑,并改變漿液濃度至孔口返漿后,持續(xù)灌漿結束。(3)在高壓擺噴灌漿過程中,發(fā)現(xiàn)鉆孔串漿時,應封堵被串漿孔,待灌漿孔結束后,應盡快進行被串漿孔的掃孔及灌漿。7質量評價和效果評價7.1驗收質量組驗收在施工過程中,堅持“三檢一驗”制度。對于每個施工工序,首先由施工班組自檢,合格后再由技術質量組驗收,并通知質安辦代表會同監(jiān)理工程師進行最終檢查驗收,合格后方可進行下一工序施工。在施工過程中,質檢代表和監(jiān)理工程師隨時進行抽查(孔深、漿比、灌漿壓力等參數(shù))監(jiān)督和指導工作。7.2單孔質量評定高壓擺噴灌漿結束后,質檢工程師、監(jiān)理工程師根據(jù)灌漿的過程控制,對單孔進行質量評定,合格孔數(shù)465個,合格率100%;其中優(yōu)良孔435個,優(yōu)良率94%,成墻面積3019.78m2,滿足防滲要求。7.3單孔平均擴散半徑(1)施工中每米水泥消耗量為480.12kg。其中Ⅰ序孔平均每米消耗471.79kg,Ⅱ序孔平均每米消耗為488.08kg,2序孔相比,平均每米消耗水泥變化呈遞減,符合灌漿規(guī)律。(2)通過Ⅰ序孔造孔及灌漿后、Ⅱ序孔在Ⅰ序孔灌漿齡期7d后造孔,Ⅱ序孔有少量水從鉆孔中噴出;Ⅱ序孔在Ⅰ序孔灌漿齡期14d后造孔時,沒有地下水噴出現(xiàn)象?？變葒姵龅膸r粉主要為粗砂、小石子和未完全凝固的水泥,打到紅砂巖地板層時塵土噴出。(3)單孔平均擴散半徑分析。依據(jù)工程監(jiān)理部的要求,竣工資料的綜合分析中增加單孔平均擴散半徑R,采用下述此理論公式計算。R=√1.27VR=1.27V?????√式中:R為擴散半徑,m;V為單位噴注入體,m3/m?V=g√760m3/m?V=g760???√;g為單位噴注入量,kg/m。(4)從一期圍堰高壓擺噴灌漿成果匯總中,可以分析成墻擴散半徑最大值為125cm;最小值為65cm;平均值為73.1cm;孔距1.10m。從整體上說明高壓擺噴灌漿防滲效果良好,已形成帷幕防滲墻,滿足符合高壓擺噴灌漿成墻搭接設計要求。(5)高壓擺噴灌漿檢查要求,在圍堰W0+120.00、W0+170.00、W0+270.00、W0+350.00、W0+420.00布置坑槽,分別從坑槽檢查高壓擺噴灌漿搭接成墻的效果分析,J5#坑槽長×寬×高=2.5m×1.3m×3.6m,粘土層厚度從上游至下游2.10～1.80m,水泥結石搭接分布,坑槽內水泥板墻噴筑情況良好,沿圍堰中心線墻體搭接直觀,防滲墻滲水量很小,滿足設計要求,坑槽檢查高壓擺噴灌漿與水泥帷幕灌漿搭接成墻情況。經(jīng)過坑槽開挖后,水泥帷幕灌漿呈圓柱狀,高壓擺噴灌漿呈臥龜狀,二者無搭接點,坑槽挖至2034.43m后,第二天觀測坑槽內有水,滲透水系相臨的水泥帷幕灌漿部位滲出,水位為2035.03m,觀測一星期后結束,坑槽水與河床水位及基坑有連通現(xiàn)象。由此證明,水泥帷幕灌漿在一期圍堰砂礫石防滲墻灌漿中,不能與高壓擺噴灌漿搭接成墻。8滲流對防滲墻的影響綜上所述,本次圍堰在施工中,高壓擺噴灌漿施工工藝和技術要求,主要控制指標,過程控制嚴密。圍堰高噴灌漿前,河水位與基坑開挖部位水位連通。高噴灌漿結束后,基坑開挖時,發(fā)現(xiàn)個別部位有少量滲漏水外,其余部位基本不漏水,遇到孤石30cm以上(孤石跟管鉆進不受影