青龍水電站高噴防滲及滲水堵漏處理施工技術(shù)

王曉娟 呼加瑞 李江博 李永民

摘要：在青龍水電站廠房圍堰所處的含有較多漂石、塊石的大粒徑礫卵石地層，成功的采用三重管法高壓旋噴灌漿進(jìn)行圍堰防滲施工，防滲墻成墻效果較好，滿足了廠房基坑干地施工要求，在5.12地震期間防滲心墻遭受嚴(yán)重破壞，震后采用高噴灌漿工藝對(duì)受破壞后防滲心墻進(jìn)行堵漏處理，針對(duì)滲漏點(diǎn)流量較大，漿液直接被沖走的情況下，通過采用確認(rèn)滲流通道，增加漿液附著載體、滲流通道堵塞物，及在灌漿過程中加豆石和水玻璃的工藝，取得較好的效果。

關(guān)鍵字：大粒徑礫卵石地層 圍堰 高噴灌漿 滲水堵漏

中圖分類號(hào)：TV554 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

1概述

青龍水電站廠址位于四川省九寨溝縣與甘肅省文縣交界處，白水江左岸的Ⅰ級(jí)階地上，階地順河長110m，寬30～50m，地面高程1171m，基坑開挖至高程1152.90m，該河段呈弧形凸向右岸，枯水期河水面高程1166.7m，水面寬18～28m。據(jù)地表調(diào)查和勘探揭示，階地覆蓋層厚度一般為40～60m，由沖積的含漂砂卵礫石層、崩坡積堆積的含孤塊碎石土組成，漂石、塊石含量較多。

2高噴灌漿防滲墻施工

2.1施工布置

①施工平臺(tái)：在防滲墻軸線兩側(cè)各2m范圍，堰體填筑嚴(yán)格控制塊石用量，盡量使用含泥量較高的碎渣填筑，碎塊塊徑控制在10cm以內(nèi)。在形成的高噴作業(yè)平臺(tái)形成后，在防滲墻軸線內(nèi)側(cè)布置高噴機(jī)械和鉆機(jī)作業(yè)平臺(tái)，留出機(jī)械行走道路、排水溝，在施工區(qū)域附近設(shè)置排漿溝和冒漿回收池、廢漿沉淀池、水泥漿制漿平臺(tái)、高壓水泵泵房、供水管， 空壓機(jī)供風(fēng)系統(tǒng)等。

②機(jī)具布置：，將高噴機(jī)械設(shè)備布置在防滲軸線的內(nèi)側(cè)，鉆具、噴管等機(jī)具均擺放在防滲軸線的另一側(cè)。

③水泥漿系統(tǒng)的布置：水泥漿制漿平臺(tái)按高噴機(jī)配套設(shè)置，布置在防滲墻軸線一側(cè)。制漿平臺(tái)為木結(jié)構(gòu)形式，安裝1臺(tái)NJ-600型高速漿液攪拌機(jī)和一臺(tái)1m3低速漿液攪拌桶。制備的水泥漿由1臺(tái)2SNS柱塞式灌漿泵泵送至高噴作業(yè)部位進(jìn)行灌漿。

④在制漿站附近布置高壓水泵泵房，安裝2臺(tái)3D2SZ75/50高壓水泵和1個(gè)1m3水箱，水源采用系統(tǒng)供應(yīng)。

⑤供風(fēng)站安裝1臺(tái)VY9/7空壓機(jī)。

2.2高壓旋噴灌漿的施工工藝

①測量放樣：在防滲墻施工平臺(tái)形成后，由測量人員準(zhǔn)確放出防滲墻軸線和旋噴孔的孔位，在孔位打上木樁作為標(biāo)記，確?？孜粶?zhǔn)確，并在適當(dāng)位置布置控制點(diǎn)，進(jìn)行施工期的檢測和校核。

②鉆孔：根據(jù)工程的特點(diǎn)，采用“三重管鉆孔噴射法”進(jìn)行施工，即選用BZK-3A步履式高噴機(jī)噴灌，YXZ-70A鉆機(jī)進(jìn)行旋噴孔鉆孔作業(yè)，孔徑φ130mm，采用跟管鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過程中要記錄完整，終孔要經(jīng)值班技術(shù)員簽字認(rèn)可，不得擅自終孔。

③下噴射管：將噴射管下放到孔底，為防止噴嘴堵塞，可采用邊低壓送水、氣、漿，邊下管的方法。

④噴射灌漿：當(dāng)噴射管下放到設(shè)計(jì)深度后，送入合格的水、氣、漿，孔底駐噴3min，待注入的漿液冒出地面后，按預(yù)定的提升速度、旋噴速度，自下而上邊噴射、邊轉(zhuǎn)動(dòng)、邊提升，直到設(shè)計(jì)高度。

噴射結(jié)束后，隨即在噴射孔內(nèi)進(jìn)行靜壓充填灌漿，且在鄰孔噴射時(shí)利用孔口冒漿反復(fù)回灌，直至孔口漿液面不再下沉為止。

⑤冒漿回收和處理：施工過程中，對(duì)于孔口冒漿通過排漿溝引流到現(xiàn)場回收池內(nèi)，用污水泵抽回制漿站進(jìn)行再生處理；對(duì)于不能利用的廢漿則導(dǎo)入廢漿沉淀池，按規(guī)定進(jìn)行處理，避免廢漿亂排亂流，搞好文明施工。

⑥清洗：當(dāng)噴射完畢后，及時(shí)將各管路沖洗干凈。

2.3高噴防滲墻采用旋噴形式，采用施工參數(shù)如下：

孔 距 1.0m、1.2m及0.8m；水 壓 35～40MPa；

水 量 70～80L/min； 風(fēng) 壓 0.6～1.2Mpa；

風(fēng) 量 0.8～1.5m3/min； 漿 壓 0.1～1.0MPa；

進(jìn)漿流量 70～80L/min； 提升速度 5～10cm/min；

旋轉(zhuǎn)速度 4～8r/min； 漿液比重 ≥1.6g/cm3；

噴嘴直徑 水1.8mm×2個(gè)，氣1.3mm×2個(gè)，漿8 mm×2個(gè)；

⑷高噴灌漿的過程質(zhì)量控制

①原材料的質(zhì)量控制：水泥采用強(qiáng)度等級(jí)為42.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥（有出廠合格證和材質(zhì)證明單），進(jìn)場水泥必須進(jìn)行抽檢。

②高噴水泥漿液的質(zhì)量好壞是決定高噴防滲墻質(zhì)量的關(guān)鍵，高速攪拌機(jī)制漿時(shí)間不少于1min，制好的漿液用濾網(wǎng)過濾，并進(jìn)行漿液密度檢測，合格后才送入孔內(nèi)使用。

③高噴過程中的其它各項(xiàng)參數(shù)也是影響高噴質(zhì)量的重要因素，在施工過程中也派專人進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督檢查，確保高噴施工正常進(jìn)行。

⑸特殊情況的處理與技術(shù)措施

①在噴射過程中，因停電、噴嘴堵塞等原因造成噴灌中斷時(shí)，盡快排除故障，并復(fù)噴0.5～1.0m；否則考慮補(bǔ)孔重噴。

②噴射過程中如遇漏失地層，孔口不返漿，則增大泵漿量，或注入混合漿液和加入速凝劑，或者摻加堵漏材料，如堵漏劑、特種快凝水泥等，或者采用填砂處理等措施，直到回填至孔口翻漿正常時(shí)才開始噴射，否則不得提升高噴管。

③在噴射中，噴射流遇大塊石層或大卵石層或球狀風(fēng)化體時(shí)，在正常旋噴情況下，并在塊體另一端的兩側(cè)（或一側(cè)，依鉆孔情況而定）增補(bǔ)噴灌孔，以確保搭接；或配用斜向噴嘴，增大噴射壓力；或者調(diào)整鄰孔孔間距及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行處理。

3堵漏處理方案

3.1施工背景

圍堰防滲心墻遭受到“5.12特大地震”及其余震不斷的破壞，已不能達(dá)到預(yù)期的防滲效果，在基坑開挖時(shí)防滲心墻滲水點(diǎn)不斷增多且滲水水量較大，上游橫向圍堰內(nèi)側(cè)邊坡出現(xiàn)不同程度的坍塌，已嚴(yán)重制約基坑開挖。在采用出口堵塞及以滲漏點(diǎn)為中心在心墻外側(cè)開挖出一條深為4m、寬為1.5m、長為10m的基槽（開挖時(shí)靠近基坑內(nèi)側(cè)圍堰出現(xiàn)嚴(yán)重塌方，滲水水流有撕裂心墻趨勢，造成不能再向下開挖），采用砂石料加水泥進(jìn)行回填處理，形成類似混凝土心墻方法，均效果不佳。

3.2堵漏措施

①在主要滲水點(diǎn)上游半徑5m范圍內(nèi)打孔確定滲水通道區(qū)域，確定滲水通道區(qū)域主要是觀察打孔反水情況、反水水位及滲漏點(diǎn)水流顏色變化。

②在滲水通道區(qū)域打一排加密孔孔間距0.20m，在孔內(nèi)插入用鋼筋捆扎的稻草束，應(yīng)盡量到孔塞密室。

③在塞入稻草孔上游打間距為0.50m以內(nèi)的灌漿孔，在灌漿前在孔內(nèi)丟進(jìn)用細(xì)鐵絲鏈接一起的小混凝土墊塊。

④由于滲水水流較大上述工序目的是為漿液提供附著載體，在高噴過程中，漿液內(nèi)添加水玻璃，并在孔口加細(xì)砂的方式進(jìn)行灌漿堵漏。

經(jīng)過上述處理后，滲漏點(diǎn)滲水有明顯減少，基本滿足了廠房干地施工要求，達(dá)到了補(bǔ)強(qiáng)堵漏的效果。

4結(jié)束語

通過現(xiàn)場施工的實(shí)踐，有力的論證了高壓旋噴施工工藝在砂卵石地層中的防滲效果；同時(shí)針對(duì)施工周期短、場地狹窄、補(bǔ)強(qiáng)堵漏等特殊條件也能滿足要求，從而拓展了高壓旋噴施工工藝的運(yùn)用范圍。

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