在水利工程均質(zhì)土壩施工完成后,為減少新筑壩體的滲漏,延長壩體的使用壽命和安全,通常在壩體軸線附近進(jìn)行壩體劈裂灌漿,以形成帷幕。
一、壩體劈裂灌漿施工方法
1、 施工機(jī)械設(shè)備
造孔設(shè)備選用適宜土壩劈裂灌漿工程配套打孔的錘擊鉆、攪拌灌漿設(shè)備、輸漿管、泥漿比重稱、測斜儀、三通管測壓器、灌漿記錄儀、柴油發(fā)電機(jī)、水泵,具體參數(shù)參照工程而定。
2、辟裂灌漿施工
2.1 鉆孔施工
劈裂灌漿鉆孔均是一次成孔。鉆孔之前,先根據(jù)設(shè)計(jì)要求布好孔位,采用錘擊鉆錘擊造孔,進(jìn)行錘擊時,卷揚(yáng)機(jī)通過鋼絲繩牽引提升鉆桿,使鉆桿帶著吊錘上升到一定高度后突然放下,讓鉆桿及吊錘靠自重落下沖擊鉆孔。
2.2 安放護(hù)壁管
護(hù)壁管的作用是使堤頂不致過早劈裂,保證灌漿效果。護(hù)壁管為DN100 的無縫鋼管,長5 m。下管方法:懸吊起護(hù)壁管放入孔內(nèi),上管口在離地1.0 m 時用布纏繞護(hù)壁管,徐徐落下;在離地0.3 m 時,再用布條二次封堵孔口并填土夯實(shí),防止?jié){液從孔口冒漿。
2.3 灌漿施工
漿液由泥漿泵通過注漿管壓入孔內(nèi),排氣完畢后,關(guān)閉閥門,向孔內(nèi)注漿直至大堤劈裂冒漿。灌漿開始先灌稀漿,水泥漿比重控制在1:2,等孔口壓力突然下降后,再次將比重提高到1.4~1.6 之間。每個灌漿孔都要經(jīng)過多次復(fù)灌,每次灌漿量控制在每米0.5~1m3 之間。黏土壩段每孔復(fù)灌間隔時間不少于5d,砂土壩不應(yīng)少于3d。每孔必須達(dá)到終孔標(biāo)準(zhǔn)后,方能起管,直至漿面不再下沉為止,最后加填土夯實(shí)。
2.3.1 分序分次施灌
先對第一序孔輪灌,采用“少灌多復(fù)”的方法,待第一序孔灌漿結(jié)束后,再進(jìn)行二序孔。分序分次施灌能使灌入壩體中的泥漿得以盡快析水固結(jié),強(qiáng)度及時提高,并能促使灌入壩體內(nèi)的泥漿黏粒向兩側(cè)移動,使黏粒在壩體與泥漿交接處進(jìn)行定向排列,形成一層防滲性能很強(qiáng)的泥漿層。
2.3.2 注漿方法
采用孔底注漿全孔灌注的方法,注漿管下至距孔底20cm 左右,泥漿從注漿管下口瀝出,使壩體由下部逐漸向上劈開,復(fù)灌2~3 次或基本不吃漿時,將注漿管提升1~2m, 達(dá)到間隔時間后,再復(fù)灌,直至注漿管距壩頂2m 左右為止。
二、劈裂灌漿質(zhì)量保證措施
1 、用于灌漿工程的黏土、膨潤土、外加劑、摻合料等都應(yīng)當(dāng)是報(bào)工程師批準(zhǔn)的合格材料,所有材料的生產(chǎn)(或出廠)指標(biāo)及檢驗(yàn)資料必須報(bào)送工程師審查批準(zhǔn),所有材料包括配制的漿材在使用過程中必須進(jìn)行的周期性控制試驗(yàn)以及工程師指示的質(zhì)量抽檢試驗(yàn)。
2、 制漿材料必須稱量,稱量允許誤差應(yīng)小于5%,黏土等固相材料宜采用重量稱量法。漿液應(yīng)采用專用機(jī)械制漿,必須攪拌均勻并控制漿液密度。灌漿過程中漿液容重和輸漿量應(yīng)每小時測定1 次并記錄,漿液的穩(wěn)定性和自由析水率每7 天測1 次,如漿料發(fā)生變化,應(yīng)隨時加測。
3、 灌漿泵和灌漿孔口處均應(yīng)安裝壓力表,進(jìn)漿管路也應(yīng)安裝壓力表。所選用的壓力表應(yīng)能使灌漿壓力在其最大標(biāo)值的1/4~3/4 之間,不合格和已損壞的壓力表嚴(yán)禁使用,壓力表和管路之間應(yīng)設(shè)有隔漿裝置。
4、在灌漿中應(yīng)先對先導(dǎo)孔和第一序孔輪灌,采用“少灌多復(fù)”的方法。開始時先用流動性稍大的稀漿灌注,然后逐漸加入到規(guī)定的泥漿濃度,繼續(xù)灌注。
5、 每孔每次平均灌漿量,以孔深計(jì),每米孔深控制在0.3~0.5m, 每孔灌漿次數(shù)應(yīng)在5 次以上。灌漿應(yīng)采用分段灌漿方法,由下至上,套管分段灌注,段長可為5~10m。
6、在灌漿過程中,應(yīng)有專門觀測人員負(fù)責(zé)觀測工作,全面控制灌漿質(zhì)量。