某電站一期低圍堰高壓漩噴灌漿施工技術(shù)

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摘要：小漩水電站工程一期低圍堰高壓漩噴防滲墻工程施工經(jīng)過漩噴實驗，獲得了適合于該工程防滲體樁孔合理的施工孔距，為高壓漩噴正式施工確定最佳施工參數(shù)，最終經(jīng)過基坑開挖反映出該工程防滲取得了很好的成效，減少了基坑抽水費用，確保了一期主體工程的施工進度。 

關(guān)鍵詞：一期低圍堰 高壓漩噴防滲墻 實驗 施工技術(shù)          1 概述          湖北小漩水電站一期低圍堰包括上、下游橫向圍堰和縱向圍堰，形成的基坑保護縱向圍堰、一期上下游高圍堰、左岸一期基坑開挖干地施工。圍堰設(shè)計為土石不過水圍堰，圍堰頂寬8.0m，邊坡1:2，上游圍堰頂部高程256.2m，下游圍堰頂部高程254.4m，縱向圍堰頂部高程從上游256.2m漸變到下游的254.4m。圍堰選用高壓漩噴防滲墻防滲。防滲墻單排布置，初步設(shè)計孔距1.5m，下部伸入基巖0.5m。          1.1 地質(zhì)情況 小漩電站上游圍堰基礎(chǔ)下地層為：河床部分砂卵石層，厚度2.7～8.9m，兩岸坡為粘性土層和砂卵石層，覆蓋層下伏地層為S1d絹云石英千枚巖夾炭質(zhì)板巖和石煤。          下游圍堰區(qū)的地層為：河床部分砂卵石層，厚度2.8～11.8m，兩岸為粘性土層和砂卵石層。下伏地層為∈32-3絹云石英千枚巖夾炭質(zhì)板巖和鈣質(zhì)板巖?？v向圍堰的地層為第四系全新統(tǒng)砂卵石與基巖。砂卵石層厚2.4～4.5m，下伏基巖為S1d～∈32-3的巖層，主要巖性為絹云石英千枚巖。砂卵石為強透水層，基巖為微～弱透水層。          2 高壓漩噴灌漿工程施工          2.1 高壓漩噴實驗 小漩水電站工程一期低圍堰高壓漩噴防滲墻灌漿分為上、下游圍堰及縱向圍堰三個部位，開工前為了確定孔距、壓力等施工參數(shù)，選擇在縱向圍堰縱0+352.6～縱0+363.4處進行施工試驗，結(jié)合設(shè)計單位提出的數(shù)據(jù)，選擇三組試驗孔距：0.8m、1.0m、1.2m1.5m三組布置，每組四個樁，待防滲墻強度達到規(guī)范要求后通過開挖檢查，分析墻體成型質(zhì)量，觀察樁體之間搭接效果，最終確定孔距。高壓漩噴防滲墻灌漿試驗區(qū)于7天內(nèi)完成，完成12個孔，高噴進尺162.8m。          2.1.1 試驗?zāi)康模孩俑邏轰鰢娫囼炌戤吅箝_挖檢查，獲得灌漿影響半徑，搭接厚度，孔斜情況等。②獲得防滲體樁孔合理的施工孔距。③通過鉆孔取芯或開挖直觀檢查分析，為高壓漩噴正式施工確定最佳施工參數(shù)，包括水、氣漿壓與流量、漩轉(zhuǎn)速及提升速度，漿液水灰比施工技術(shù)參數(shù)，作為現(xiàn)場施工控制的技術(shù)指標和施工操作技術(shù)要求。          2.1.2 現(xiàn)場工藝試驗 為確定合理的噴射灌漿參數(shù)，在縱向圍堰防滲體施工軸線的下游端，進行高壓噴射灌漿現(xiàn)場施工工藝試驗（按擬定的工藝參數(shù)進行），試驗孔分兩序施工，先施工Ⅰ序孔，根據(jù)鉆孔取芯或開挖直觀檢查分析，確定正式施工的技術(shù)參數(shù)，作為現(xiàn)場施工控制的技術(shù)指標和施工操作技術(shù)要求。          高壓漩噴施工工藝流程為：測量放孔→鉆機就位開孔→鉆進到設(shè)計深度→終孔、測孔深 →下入護壁泥漿或特制PVC管并起拔套管→高噴臺車就位→孔口試噴→下高噴管→噴漿、提升→高噴結(jié)束→孔口地面陷坑回填→械清洗移至下一孔位。          2.1.2 高壓漩噴實驗施工工藝參數(shù)　擬定施工工藝參數(shù)          2.1.3 高壓漩噴防滲墻施工方法和措施          ①鉆孔：根據(jù)現(xiàn)場情況(視現(xiàn)場塌孔情況)選用采用風(fēng)動鉆機套管跟進鉆孔或用回轉(zhuǎn)地質(zhì)鉆機成孔，鉆孔布置為單排，分二序施工，孔徑146mm，孔位偏差≤50mm，孔斜≤1.0%，孔深入巖100cm。選定部分一序孔作為先導(dǎo)孔，劃分層位，其深度大于墻體深度，間距不大于20m。          開鉆前鉆機的調(diào)平和穩(wěn)固對孔斜影響很大，保證鉆機或高噴臺車就位后其立軸或轉(zhuǎn)盤與孔位中心對齊，并經(jīng)質(zhì)檢員或技術(shù)員進行檢查合格后施工。鉆至設(shè)計深度后，強風(fēng)清孔，清孔驗收合格下入特制PVC管護壁，液壓拔管機起拔套管，孔口妥善保護。          鉆孔過程中對孔位、孔深、地層變化（鉆進速度驟變，返渣特性變化等現(xiàn)象）、特殊情況及處理措施等都作詳細記錄。          ②漿液制備采用水泥標號為42.5MPa的硅酸鹽水泥，水泥新鮮無結(jié)塊。所用水泥均有出廠檢驗報告，過期和受潮結(jié)塊者不使用，施工中并抽樣檢查。          使用高速攪拌機制漿，水泥漿的攪拌時間大于30s，漿液在嚴格過篩后使用，定時檢測其密度。水泥漿隨配隨用，并進行連續(xù)不斷的攪拌，一次攪拌量為0.8m3。          高噴施工使用水泥漿液存放的有效時間符合下列規(guī)定：漿液存放時控制漿液溫度在5-40℃范圍內(nèi)，制備至用完的時間不超過3h，否則按廢漿處理。          高噴灌漿用水符合水工砼拌和用水的要求，制漿材料的稱量誤差不大于5%。          ③高噴：鉆孔經(jīng)驗收合格后，進行高噴灌漿，高噴灌漿時對鉆孔記錄中記載的特殊部位認真對待，預(yù)防出現(xiàn)質(zhì)量事故。高噴施工工藝流程見圖2。高噴臺車就位，首先進行機具試運轉(zhuǎn)或稱試噴，機具試運轉(zhuǎn)時的高壓泵泵壓保持在20±2MPa，空壓機風(fēng)壓保持在0.7 Mpa，泥漿泵泵壓保持在1.0Mpa，同軸噴射。試噴檢查噴咀、噴管及所有設(shè)備運轉(zhuǎn)正常后，下入φ89mm高噴管至設(shè)計深度，下入噴射管時，用膠帶保護噴嘴部分防止堵塞。          噴漿：噴頭下至設(shè)計深度時，按規(guī)定參數(shù)送漿、氣進行靜噴，待漿液返出孔口、情況正常后開始提升噴管，噴射過程連續(xù)進行，漿液用量70～100L/min。中途拆卸噴射管后，應(yīng)將噴射管下至原位0.3m以下進行復(fù)噴，噴射過程中定時檢測原漿、返漿比重及水泥漿用量，控制風(fēng)壓、水壓。當返漿密度小于1.3g/cm3時，立即停止提升，直至回漿密度大于1.3g/cm3時，恢復(fù)正常噴漿作業(yè)。高噴作業(yè)分兩序施工，相鄰Ⅰ、Ⅱ序孔的作業(yè)間隔時間大于48小時。    高噴灌漿應(yīng)全孔自下向上連續(xù)作業(yè)，作業(yè)過程中若中斷，則將噴漿管沉至停噴點以下0.5m，待恢復(fù)正常時再噴漿提升。當停機超過3h時，對泵體和輸漿管路妥善清洗。          施工中控制壓力和提升速度，保證孔內(nèi)漿液上返暢通，避免造成地層劈裂或地面抬動。高噴灌漿結(jié)束后，利用回漿或水泥漿及時補灌，直至孔口漿面不下降為止。          施工時如實記錄高噴灌漿的各項參數(shù)，漿液材料用量，異?，F(xiàn)象及處理方法等。記錄表格符合有關(guān)標準，并經(jīng)過監(jiān)理人批準。          2.1.4　質(zhì)量檢查和分析　試驗區(qū)施工完成后，經(jīng)施工單位、監(jiān)理、業(yè)主等三方現(xiàn)場對不同孔距的漩噴墻進行了開挖檢查、鉆孔取芯檢驗，先開挖孔距1.2m的防滲墻，可以直觀的看到樁體之間明顯無搭接；開挖孔距1.0m的防滲墻，可以看到樁體之間部分有搭接，經(jīng)過人工鑿?fù)?、沖洗后，樁體局部部位之間基本無搭接，兩樁之間取芯，無芯柱；開挖孔距0.8m的防滲墻，經(jīng)過人工鑿?fù)?、沖洗后，可以看到樁體之間搭接明顯，搭接長度約20～30cm，搭接良好。          2.1.5 試驗結(jié)論 通過試驗區(qū)防滲墻施工，監(jiān)理、業(yè)主及施工單位在施工現(xiàn)場最終得出如下結(jié)論：①當孔距為0.8m時，防滲墻搭接效果良好；孔距為1.0m、1.2m時防滲墻搭接效果差。②其它施工技術(shù)參數(shù)均能滿足要求。④施工機具能滿足高噴施工要求。⑤小漩水電站工程高壓漩噴防滲墻灌漿孔距采用0.8m，水壓力按35Mpa控制，其它施工技術(shù)參數(shù)不變。          3 高壓漩噴防滲墻施工特殊情況處理          ①高噴過程中，出現(xiàn)漏漿時，采取靜噴，待孔口正常返漿且返漿比重達到設(shè)計值后恢復(fù)提升，出現(xiàn)漿液不足時，漩噴管下入原位進行復(fù)噴。在大塊石位置的上下反復(fù)噴射2～3次，使水泥漿充分包裹大塊石，并做好詳細記錄。②孔內(nèi)嚴重漏漿，可根據(jù)具體情況采取以下措施處理：a降低噴射管提升速度或停止提升；b降低漿液壓力、流量，進行原地灌漿；c漿液中摻加速凝劑；d加大漿液濃度或灌注水泥砂漿、水泥粘土漿；e向孔內(nèi)沖填砂、土等堵漏材料。③若發(fā)生串漿，應(yīng)立即封堵被串孔，待串漿孔高噴灌漿結(jié)束后，盡快進行被串孔的掃孔、高噴灌漿或繼續(xù)鉆進。串漿量較大，應(yīng)降低風(fēng)壓并加大進漿漿液密度或漿量。          供漿正常情況下，孔口回漿密度變小且不能滿足設(shè)計要求時，應(yīng)加大進漿密度或進漿量。在富水地層，宜適當減小風(fēng)量或降低風(fēng)壓。          4 結(jié)束語          高壓漩噴防滲墻灌漿施工技術(shù)在本工程的應(yīng)用，再一次表現(xiàn)了該技術(shù)在基礎(chǔ)防滲方面的優(yōu)勢。小漩電站一期低圍堰高壓漩噴灌漿造孔個，總延米約為15000m，共劃分單元工程87個，優(yōu)良個數(shù)80個，優(yōu)良率為92%，經(jīng)設(shè)計、監(jiān)理及業(yè)主聯(lián)合驗收被評定為優(yōu)良。施工總工期為50天，根據(jù)目前一期低圍堰滲水情況來看，僅用一臺15kw，流量為100m3/h的單級單吸離心泵可以滿足基坑的經(jīng)常性排水，確保了一期主體工程施工的按期完成。  參考文獻：  [1]水利水電工程施工手冊.《水利水電工程施工手冊》編委會編.—北京.中國電力出版社.2002年.  [2]中華人民共和國電力行業(yè)標準《水電水利工程高壓噴射灌漿技術(shù)規(guī)范》DL/T5200-2004.