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固結灌漿8m不分段施工在積石峽水電站工程中的應用

2015-09-14 01:34:46郭彥江
中國新技術新產品 2015年4期
關鍵詞:施工

郭彥江

(中國水利水電第四工程局有限公司第一分局,青海 西寧 810007)

一、地質情況

引水發電系統位于左岸Ⅱ、Ⅲ級階地基座平臺上,由引水明渠、進水口,引水壓力鋼管等組成。進水口地基巖性為K13-2紫紅色礫巖夾薄層及條帶狀中細砂巖,巖層產狀為NW350°NE∠8°,地基部位斷層不發育。

二、施工特點

按《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》(DL/T 5148-2001)要求,固結灌漿段長大于6m時可分段灌漿,但在積石峽水電站溢洪道及電站進水口工程固結灌漿施工中,設計采用段長8m不分段灌漿施工。

其特點:(1)在同一灌漿孔中按常規分兩段施工的孔段按一個灌漿段施工,施工工序減少了一半。(2)地基巖性為K13-2紫紅色礫巖夾薄層及條帶狀中細砂巖,不分段施工采用一次性埋管灌注,減少了壓塞施工中出現卡塞、繞塞等灌漿事故的發生,大大減少了灌漿中斷事故的發生,保證了灌漿施工質量。

溢洪道及電站進水口施工中,因工期緊,此方法大大加快了施工進度,緩解了因工期緊一味趕工期而忽略灌漿質量的問題。通過灌后檢查孔壓水檢查、取芯樣及灌前灌后波速對比,灌漿施工定全滿足技術規范,能夠達到設計要求的質量標準,灌漿效果明顯。

三、灌漿方式及參數的選擇

根據該部位工程地質特點,為驗證此工藝的可行性以及確定灌漿參數,選擇在進水口3#機3段和5段進行固結灌漿試驗。灌漿采用逐序加密、孔口封閉、全孔一次埋管灌漿法施工。試區孔位布置采用梅花形布置,孔間排距:3m×3m,孔徑φ80。灌漿水灰比3∶1、2∶1、1∶1、0.5∶1四個比級。通過灌漿試驗確定,灌漿參數、施工方法及施工工藝是可行性。

從表1得出:Ⅱ序孔透水率及單灰注入量均小于Ⅰ序孔,檢查孔小于Ⅱ序孔,灌前灌后巖石聲波測試,波速增長率達17%以上,證明此方法可行,并且灌漿參數選取較合理。

四、固結灌漿施工

1 施工前先進行抬動孔施工,抬動孔孔深9.0m。觀測裝置采用千分表觀測,最大變形值不允許超過0.2mm。

2 單孔施工工藝:鉆機對中調平固定→鉆孔→沖洗→壓水→灌漿→封孔。

3 施工方法

(1)鉆孔深必須達到設計孔深要求。沖洗采用孔壁和裂隙沖洗的方法。

(2)壓水試驗灌前進行“簡易法”壓水試驗,簡易壓水試驗可結合裂隙沖洗進行,灌后檢查孔采用單點法壓水試驗。

(3)灌漿孔采用分序加密,孔內循環法施工,全孔一次灌漿,孔口采用埋管法施工。變漿標準:①灌漿漿液應由稀到濃逐級變換,當灌漿壓力保持不變,注入率持續減少時,或當注入率保持不變而灌漿壓力持續升高時,不得改變水灰比;②在灌注過程中,當某一級漿液注入量達300 L以上,而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不明顯時,應加濃一級水灰比灌注;③在規定壓力下,當注入率不大于1.0L/min,繼續灌注30min,灌漿即可結束。

表1 試驗段灌漿成果表

表2 進水口固結灌漿水泥注入量及單位注灰量統計分析表

(4)封孔采用全孔灌漿封孔法,采用0.5∶1的濃漿,待凝24小時后應使用干硬性水泥砂漿封填密實。

(5)特殊情況的處理:①在固結灌漿過程中,如地表發生冒(漏)漿現象時,可采用低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌注等方法處理,必要時應采取嵌縫、地表封堵方法處理;②在鉆孔穿過斷裂構造發育帶,發生塌孔、掉塊或集中滲漏時,應立即停鉆,查明原因,采取縮短段長進行灌漿處理;③灌漿工作應連續進行,如因故中斷應盡早恢復灌漿,恢復灌漿時,使用開灌水灰比的漿液灌注,如注入率與中斷前相近可改用中斷前水灰比的漿液灌注,如注入率與中斷前減少很多,且在短時間內停止吸漿,應按事故孔處理重新鉆孔。

五、灌漿質量分析(見表2)

從成果分析,固結灌漿I序孔單灰大于II序孔單灰,遞減率71.27%,II序孔單灰大于檢查孔單灰,遞減率99.9%;I序孔透水率大于II序孔透水率,遞減率為3.47%,II序孔平均透水率大于檢查孔,遞減率87.72%;檢查孔透水率≤3Lu滿足設計要求,符合灌漿規律。此部位共布置檢查孔15孔,取芯15孔;巖芯采集率92%,多處巖芯中,水泥結石清晰可見,與巖石粘接牢固,表明灌漿效果較好。

結語

固結灌漿施工入巖8m不分段灌漿施工技技術應用,大大節省了工期,保證了隱蔽工程中基礎處理施工質量,取得了較好的效果,為類似工程施工積累了一定的經驗。

[1]DL/T 5148-2001,水工建筑物水泥灌漿施工技術規范[S].

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