某水库除险加固工程帷幕灌浆施工方案

某水库除险加固工程帷幕灌浆施工方案

20l1年第2期黑龙江水利科技No．2．20ll(第39卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(TodalNo．39)文章编号：1007—7596(2011)02-0263-02某水库除险加固工程帷幕灌浆施工方案杨春升(黑龙江省农垦总局北安分局红色边疆农场建设科，黑龙江北安164321)摘要：工农水库大坝坝基防渗设计采用常规防渗排水的方案，帷幕灌浆采用“小口径、孔口封闭、白上而下、孔内循环、高压灌浆”方法。在施工中对部分地段进行了加排、加密、加深、灌浆处理。关键词：渗透；灌浆；帷幕；设计；施工中图分类号：TV543文献标识码：B1工程概述工农水库位于农垦北安分局境内，水库枢纽建筑物由洪道、输水洞、大坝、迎水坡护坡、坝后排水体等水利设施实施除险加固工程，并对大坝进行加高培厚。据这个场水利部门介绍，修建后的水库水容量可由现在的79万m增加到149万m。，能够保证400hm水稻用水。2帷幕钻孔及灌浆2．1施工条件1)帷幕灌浆开始前，应按照设计指定的部位进行灌浆试验，应编制灌浆试验大纲并报送监理人，然后按监理人批准的方案实施。2)灌浆过程中应安设抬动观测装置，其结构型式示意图见图1。灌桨过程中应经常观测和记录，严禁抬动值超过设图1抬动观测装置示意图计规定。3)输浆：制浆站采用BW一200型中压泥浆泵，通过二趟2．2灌浆材料循环输浆管路将浆液输送至各工作面。1)灌浆水泥采用32．5普通硅酸盐水泥，细度要求通过各施工面用浆从循环供浆管路就近接用，根据供浆浓80um方孔筛的筛余量≤5％。度，在2X200L立式配浆搅拌机上搅拌桶内调制成所需水灰2)灌浆用水泥必须符合规定的质量标准，不得使用受潮比浆液进行灌注。结块的水泥。水泥不应存放过久，出厂期超过3个月的水泥2．4钻灌施工顺序不应使用。·帷幕灌浆采用三序施工，先钻灌第一序孔，然后钻灌第3)灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水的要求。二序孔，最后钻灌第三序孔，排序上遵循先外后内的原则，双2．3钻灌设备排孑L组成的帷幕先灌下游排孔，后灌上游排孔。2．3．1钻孔设备2．5钻孔各类灌浆孔、检查孔均采用SGZ—I型回转式钻机；钻孔冲洗和压水试验采用SGB6—10型高压泥浆泵进行。I)帷幕灌浆钻机施工示意图见图2。2．3．2灌浆设备2)帷幕灌浆孔采用XY一2型回转式地质钻机，在覆盖层根据现场条件和灌浆施工进度，大坝上布置一个集中制中采用硬质合金钻头钻进，在基岩中采用金刚石钻头或合金浆站，拌制水泥浆液供洞内灌浆施工。制浆站内各设zJ一钻头回转钻进，钻孔孔径直径76mm。先导孔采用直径400型高速搅拌机1台，J一900型储浆搅拌机1台，BW型港91mm钻孔开孑L，直径76mm钻孔终孔，先导孔、第二、第三序浆泵1台。制浆站用直径48mm架管搭设，上铺5cm厚的木孔、检查孔须采取岩芯。板，四周围彩条布，顶部盖石棉瓦。3)孔位应符合设计要求，孔位偏差≤10cm，因故变更孔1)制浆材料：必须称量，称量误差应<5％，水泥、黏土等位应征得监理工程师同意，并记录实际孔位。固相材料采用重量称量法。4)灌浆孔的施钻应按灌浆程序，分序分段进行。2)制浆。采用双桶搅拌机集中拌制水灰比为0．5：1(重5)在基岩中钻进时，采用清水钻进。量比)的黏土水泥浆液。纯黏土浆搅拌时间通过现场试验后6)钻孔开孔后每隔5TTI和终孔时均应测量斜度，所用设确定。备为KXP一1型测斜仪。[收稿日期]2010—10—10[作者简介]杨春升(1972一)，男，山东嘉祥人，工程师。--——263·-·——n2011年第2期黑龙江水利科技No．2．201l(第39卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(TodalNo．39)7)垂直或顶角<5。的帷幕灌浆孔，孔底的偏差不大于表最终灌浆压力的大小等灌浆参数，应通过现场灌浆试验1的规定。顶角>5。的斜孔，孔底最大允许偏差值可根据实或由监理现场确定。际情况按下表中的规定适当放宽，但方位角的偏差值≤5。。2．8．3帷幕灌浆段长度孔深>6m时，孔底最大允许偏差值根据工程实际情况确定，岩基关键段长度≤5in，若通有溶洞、断层、软弱夹层等并不大于孔距。发现钻孔偏斜值超过设计规定值时，应及时情况，长度≤3in，灌浆长度应视具体情况而定。灌浆垫层混纠正或采取补救措施。凝土和基础的连接段灌浆长度为人岩2In。终孔段最大长度≤10in。2．8．4灌浆浆液整个帷幕灌浆采用水泥黏土浆灌注，混凝土与基础的连接段应单独先行水泥泥浆。浆液应由稀到浓逐级变换，帷幕灌浆水泥浆液水灰比(重量比)采用5：1、3：1、2：1、1：／1、0．8：1、／0．6：1、0．5：1等7个比级，开灌水灰比5：1。水泥黏土浆液的水泥：黏土：水分为1：1：12、1：1：10、1：1：8、1：1：6、1：t：4、1：1：3等6个比级，开灌浓度为1：1：12。2．8．5浆液变换原则当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变浆液浓度。图2帷幕灌浆钻机施工示意图当某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已表1帷幕灌浆孔孔底允许偏差达1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，浆液浓度应改浓一级。当注入率>30L／min时，可根据具体情况越级变浓。2．8．6灌浆结束标准在设计压力下，当注入率≤0．4L／min时，继续灌注2．6钻孔冲洗60min；≤1L／min时，延续灌注时间I>90min。在灌浆全在基岩段采用压力水进行孔壁冲洗直至回水洁净时止，过程中，设计压力下的灌浆时间>120min时才可结束灌冲洗压力为灌浆压力的80％，若灌浆压力>1MPa，采用浆。当长期达不到结束标准时，应报请监理人共同研究处1MPa。孔内沉积厚度≤20cm。理措施。2．7压水试验2．8．7封孔1)灌浆孔(段)在灌浆前均应做简易压水试验。每个帷幕灌浆孔全孔关键结束后，应会同监理人及时进2)先导孔(第一序孔的1／3孔数)应自上而下分段卡塞行验收，验收合格的灌浆孔采用“置换和压力溜浆封孔法”封进行压水试验，根据监理工程师指示采用单点法压水。孔。3)帷幕灌浆试验孔、检查孔应按SL62—94(水利工程灌2．8．8灌浆质量检查浆规范》附录A的规定采用五点法进行压水试验。帷幕灌浆的质量检查，以分析检查孔压水试验成果为2．8灌浆主，同时结合钻孑L、取芯资料、灌浆记录和测试成果等综合评2．8．1灌浆方法定。帷幕灌浆覆盖层段采用孔口封闭循环钻灌法，基岩段检查孔的数量≥灌浆总孔数的10％，检查孔压水试验在采用孔口封闭孑L内循环自上而下分段灌浆法，射浆管距离该部位灌浆结束l4d后进行。孔底≤50cm。同一排上相邻的两个次序孔之间，在岩层检查孔钻孔采用XY一2型回转式地质钻机，配置6mm中钻孔灌浆的间隔高差≥15m。灌浆主要施工工艺流程双管钻具、金刚石钻头钻进。见图3、图4。压水试验合格标准：设计规定透水率≤1Lu。垫层混凝土与基础接触段及其下一段的合格率为100％，再以下各段钻孔H灌浆卜一．{待凝H钻进①的合格率应在90％以上。若不合格段的透水率值不超过设计规定值的100％，且不集中，则灌浆质量视为合格，否则应按监理的指示或批准的措施进行处理。参考文献：图3覆盖层灌浆施工工艺流程图[1]陈送财，周小勇．佛子岭水库大坝坝体加固设计方案选择[J]．安徽水利水电职业技术学院学报，2006，6(1)：1—4．[2]马国彦，林秀山，崔志芳，赵全升．灌浆与地下水排水新技术研究[C]／／新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石图4基岩灌浆施工工艺流程图力学与工程学会第六次学术大会论文集．北京：中国水利水电出版社，2000．2．8．2灌浆压力[3]李兴明．充填灌浆在某水利枢纽土坝加固工程中的应用[J]．覆盖层段灌浆压力：P=0．80D西部探矿工程，2004，(09)：11—12．岩石基础灌浆压力：P：1．5+0．5D·-——264．-——