摘要:本文主要介紹了固結(jié)灌漿在大壩心墻基礎(chǔ)處理中的施工方法和質(zhì)量控制。   

  關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)、固結(jié)灌漿、施工方法 

   中圖分類號(hào):TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):    

  一、工程概況 

  清遠(yuǎn)抽水蓄能電站位于廣東省清遠(yuǎn)市的清新縣太平鎮(zhèn)境內(nèi)。裝機(jī)容量4×320MW,工程擔(dān)負(fù)為承擔(dān)廣東電網(wǎng)調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相以及緊急事故備用等任務(wù)。 

  為提高基巖的整體性和彈性模量,減少基巖受力后的變形,提高基巖的抗壓、抗剪強(qiáng)度,需對(duì)樞紐工程部分建筑物基礎(chǔ)進(jìn)行固結(jié)灌漿處理。 

  二 、施工方法 

  1、施工程序?yàn)椋菏┕げ贾?rarr;測(cè)放孔位→抬動(dòng)觀測(cè)孔造孔及裝置安裝→Ⅰ序排孔鉆灌→Ⅱ序排孔鉆灌→質(zhì)量檢查驗(yàn)收→單元施工結(jié)束→進(jìn)行下一單元施工。 

  2、抬動(dòng)觀測(cè)孔施工 

  2.1、鉆孔 

  擬在每一灌漿單元設(shè)置抬動(dòng)觀測(cè)孔1~2個(gè),造孔采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)(XY—2PC)、潛孔錘沖擊鉆進(jìn),鉆孔終孔孔徑不小于75mm,鉆孔孔深確定為伸入基巖8米。 

  2.2抬動(dòng)裝置安裝 

  鉆孔完成后,先插入直徑為20mm的鋼管(管口應(yīng)高出地表30~50cm),再?gòu)?0鋼管管內(nèi)向孔內(nèi)注入部分水泥砂漿(至孔底以上1m);在20mm鋼管的外側(cè)套一直徑為40mm的鋼管(40鋼管管口距地面5~10cm),在40mm鋼管和20mm鋼管的底部用黏土封隔,封隔高度不小于1米;20mm鋼管與40mm鋼管之間的間隙用棉紗封隔,以避免水泥漿液或其它雜物進(jìn)入。見(jiàn)抬動(dòng)測(cè)量裝置安裝示意圖: 

  2.3灌漿施工 

  2.3.1灌漿材料 

 、殴探Y(jié)灌漿灌漿材料采用普通硅酸鹽水泥,所用水泥標(biāo)號(hào)為P.0.42.5,細(xì)度要求通過(guò)80μm方孔篩的篩余量不得大于5% 。 

 、乒酀{用水泥應(yīng)保持新鮮,符合規(guī)范要求。 

 、枪酀{材料在制漿時(shí)必須稱量,其誤差不大于5% 。 

  ⑷灌漿用水應(yīng)符合拌制水工混凝土用水要求。 

 、晒酀{過(guò)程遇有特殊情況可選用下列外加劑: 

 、偎倌齽核A、氯化鈣、三乙醇胺等; 

  ②減水劑:葦漿廢液,鉻木素等; 

 、鄯(wěn)定劑:膨潤(rùn)土及其它高塑性粘土等。 

  外加劑與水泥漿的配合比例,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況通過(guò)試驗(yàn)確定。 

  所有外加劑凡溶于水者,均應(yīng)以水溶液狀態(tài)加入。 

  2.3.2制漿 

 、偌兯酀{液使用普通攪拌機(jī)時(shí)不得少于3min,使用高速攪拌時(shí),一般不小于30s。水泥漿從制備至用完時(shí)間不得超過(guò)4h。 

 、诩兄茲{站宜制備水灰比0.5:1的水泥漿,輸送漿液的流速宜為1.4~2.0m/s。各灌漿地點(diǎn)應(yīng)測(cè)定來(lái)漿比重,調(diào)制后使用。 

 、壑茲{系統(tǒng)至輸漿系統(tǒng)的送漿管路,每次送漿結(jié)束后在1小時(shí)內(nèi)不輸漿時(shí),應(yīng)先用壓縮空氣將管道中的漿液排至儲(chǔ)漿筒,再用水清洗干凈,待用。  

  2.3.3灌漿施工工藝流程 

   

  灌漿施工工藝流程如下 

  2.3.4鉆孔 

  砼內(nèi)采用潛孔錘沖擊鉆進(jìn),孔口0.5m范圍內(nèi)則采用金鋼石回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),基巖采用金鋼石或合金鉆頭回旋鉆進(jìn)造孔。 

  ⑴孔位布置及分序 

 、倩A(chǔ)固結(jié)灌漿孔位布置嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行。 

 、谒秀@孔統(tǒng)一編號(hào),并注明施工次序。 

 、酃酀{孔分序按逐漸加密的原則進(jìn)行——排間分兩序進(jìn)行施工 

 、沏@孔 

  固結(jié)灌漿孔鉆孔按分序加密的原則進(jìn)行,鉆孔孔徑采用75mm;上部蓋重混凝土采用潛孔錘沖擊鉆進(jìn),孔口0.5m范圍內(nèi)則采用金鋼石回轉(zhuǎn)鉆進(jìn);基巖部分采用回旋鉆機(jī)配合金鉆頭鉆進(jìn);鉆孔為鉛直孔,鉆孔開(kāi)口位置與設(shè)計(jì)孔位的偏差不得大于10cm。 

  2.3.5沖洗及壓水試驗(yàn) 

 、俟酀{孔在灌漿前進(jìn)行鉆孔裂隙沖洗。 

  ②壓水試驗(yàn):沖洗孔結(jié)束后,選擇有代表性的孔段采用單點(diǎn)法進(jìn)行壓水試驗(yàn)。試驗(yàn)孔段為灌漿孔段總數(shù)的5%~10%。壓水壓力值同洗孔壓力取值,每3min測(cè)讀一次壓入流量,取連續(xù)4次讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終值的10﹪時(shí)的最終值,或最大值與最小值之差小于1L/min時(shí)的最終值取作為計(jì)算流量,成果以透水率表示,計(jì)算方法: 

  q=Q/PL 

   式中:q—透水率(Lu); 

   Q—壓入流量(L/min); 

   P—作用于試驗(yàn)段的全壓力(以表壓取值); 

   L—試驗(yàn)段長(zhǎng)(m)。 

 、厶(dòng)變形控制 

  在洗孔及壓水過(guò)程中隨時(shí)觀測(cè)和記錄蓋重混凝土的抬動(dòng)變化值;其最大允許變形量為100m,若超過(guò)此值,應(yīng)立即降低壓力。 

  2.3.6灌漿施工 

 。1)灌漿方法:灌漿施工中孔深小于等于6m實(shí)行全孔一次灌漿,孔深8m實(shí)行分段灌漿,第一段段長(zhǎng)3m,第二段5m,自上而下灌漿。采用孔口封閉、孔內(nèi)循環(huán)灌漿方法,整個(gè)灌漿過(guò)程采用手工記錄;灌漿泵采用BW—200灌漿泵,孔口利用機(jī)械栓塞加壓封孔。 

 。2)灌漿壓力:固結(jié)灌漿壓力全孔一次灌漿為0.15MPa~0.25MPa;分段灌漿壓力為:第一段0.10~0.20 MPa,第二段0.20~0.25 MPa(分段灌漿壓力見(jiàn)《施工技術(shù)要求》),施灌過(guò)程中可根據(jù)抬動(dòng)情況調(diào)整灌漿壓力。 

 。3)灌漿漿液水灰比采用2:1、1:1、0.8:1、0.5:1四個(gè)比級(jí),漿液比級(jí)變換原則: 

 、佼(dāng)灌漿壓力保持不變,注入率持續(xù)減少時(shí),或當(dāng)注入率不變而壓力持續(xù)升高時(shí),不得改變水灰比。 

 、诋(dāng)某一比級(jí)漿液的注入量已達(dá)300L以上或灌注時(shí)間已達(dá)1h,而灌漿壓力和注入率均無(wú)改變或改變不顯著時(shí),改濃一級(jí)。 

 、郛(dāng)注入率大于30L/min時(shí),根據(jù)具體情況越級(jí)變濃。 

  2.3.7特殊情況處理 

  (1)灌漿過(guò)程發(fā)生冒漿、漏漿時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、間歇灌漿等方法處理。 

  (2)灌漿過(guò)程發(fā)生串漿時(shí),若串漿孔具備灌漿條件,則同時(shí)進(jìn)行灌漿(灌漿采用一泵一孔灌注);否則將串漿孔孔口用灌漿塞塞住,待灌漿結(jié)束后,串漿孔再繼續(xù)鉆進(jìn)和灌漿。 

  (3)灌漿工作必須連續(xù)進(jìn)行,若因故中斷,按照下述原則進(jìn)行處理: 

  a 盡可能縮短中斷時(shí)間,及早恢復(fù)灌漿; 

  b 中斷時(shí)間超過(guò)30min,立即進(jìn)行鉆孔沖洗,而后恢復(fù)灌漿; 

  c 若無(wú)法沖洗或沖洗無(wú)效,則進(jìn)行掃孔,而后恢復(fù)灌漿; 

  d 恢復(fù)灌漿時(shí),使用開(kāi)灌比級(jí)的水泥漿進(jìn)行灌注,若注入率與中斷前相接近,即換成中斷前同比級(jí)的水泥漿進(jìn)行灌注,若注入率較中斷減少較多,則漿液由開(kāi)灌水灰比逐級(jí)加濃繼續(xù)灌注; 

  e恢復(fù)灌注后,如注入率較中斷減少較多,且在極短時(shí)間內(nèi)停止吸漿,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)、監(jiān)理共同研究補(bǔ)救措施。 

  (4)在孔口有涌水的灌漿孔段,在灌漿前應(yīng)測(cè)記涌水壓力和涌水量; 

  (5)大量耗漿孔段的處理; 

  a遇有大量耗漿孔段時(shí),首先應(yīng)降低灌漿壓力,采用濃漿,減少并限制其注入率,并視耗漿量情況,采用漿液中摻速凝劑,待該段耗灰量超過(guò)2t/段,仍不見(jiàn)壓力回升,地面又無(wú)漏漿的跡象,則應(yīng)停止灌漿,待凝24小時(shí)后復(fù)灌; 

  b復(fù)灌時(shí)注入率逐漸減少,則應(yīng)灌至正常結(jié)束; 

  c復(fù)灌時(shí)注入率仍很大,灌漿難于結(jié)束時(shí),則采用摻中、細(xì)砂、水玻璃、水泥漿液和水玻璃雙液法等方法,待耗灰量超過(guò)0.5~1t/m后,再待凝后復(fù)灌至正常結(jié)束; 

  d復(fù)灌時(shí)注入率較待凝前相差懸殊,且耗灰量很小,則應(yīng)對(duì)該段掃孔后再灌漿,如掃孔后注入率仍很小,此孔即告結(jié)束。 

  (6)灌漿過(guò)程中若回漿變濃,應(yīng)該稀釋后繼續(xù)灌注,若無(wú)效再改稀灌注,若回漿仍變濃,延續(xù)灌注30min,即可結(jié)束灌漿。 

  2.3.8灌漿結(jié)束條件 

  在設(shè)計(jì)壓力下,當(dāng)注入率小于1L/min時(shí)繼續(xù)灌注30min,結(jié)束灌漿。 

  2.3.9封孔 

  灌漿結(jié)束后,采用0.5:1漿液置換孔內(nèi)清漿,然后純壓灌注10 min,結(jié)束封孔。 

  三、質(zhì)量檢查及安全保證 

  3.1質(zhì)量檢查 

  3.1.1灌漿質(zhì)量檢查以檢查孔壓水試驗(yàn)成果為主,結(jié)合對(duì)施工記錄、成果資料、測(cè)試成果的分析和檢查孔巖心等綜合評(píng)定。 

  3.1.2固結(jié)灌漿檢查孔的位置由監(jiān)理工程師和設(shè)計(jì)代表確定。 

  3.1.3固結(jié)灌漿檢查孔壓水試驗(yàn)應(yīng)在該部位灌漿結(jié)束7d后進(jìn)行,采用簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn)。 

  3.1.4當(dāng)固結(jié)灌漿檢查孔的透水率不大于8Lu或透水率不大于8Lu的孔段達(dá)到85%以上、不合格試段的透水率不大于12Lu且分布不集中時(shí),灌漿質(zhì)量為合格;否則應(yīng)由監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工商量處理方案。 

  3.1.5檢查孔檢查結(jié)束后,采用與灌漿孔相同的方法進(jìn)行封孔。 

  3.2安全保證 

  3.2.1項(xiàng)目部設(shè)安全員,專人負(fù)責(zé)施工安全; 

  3.2.2現(xiàn)場(chǎng)施工用電線路、電纜做到明線架空,做好防漏電措施; 

  3.2.3在臨空作業(yè)面,架設(shè)安全網(wǎng),并在各安全重點(diǎn)部位設(shè)置相應(yīng)安全警示標(biāo)志。 

  四、結(jié)語(yǔ) 

  固結(jié)灌漿,適應(yīng)于改善節(jié)理裂隙發(fā)育或有破碎帶的巖石的大壩基礎(chǔ)處理,它的優(yōu)點(diǎn)是提高巖石的整體性與均質(zhì)性,提高巖石的抗壓強(qiáng)度與彈性模量,減少巖石的變形與不均勻沉陷。