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    論高壓噴灌漿技術(shù)在張灘閘壩樞紐重建工程中應(yīng)用

    2016-07-24 06:38:32陳蘇建廣東水電二局股份有限公司廣東增城511340
    四川水泥 2016年6期
    關(guān)鍵詞:孔距孔口防滲墻

    陳蘇建(廣東水電二局股份有限公司 廣東增城 511340)

    論高壓噴灌漿技術(shù)在張灘閘壩樞紐重建工程中應(yīng)用

    陳蘇建
    (廣東水電二局股份有限公司 廣東增城 511340)

    結(jié)合張灘閘壩樞紐重建工程高噴防滲墻(擺噴)灌漿實例,探討高噴防滲墻(擺噴)灌漿技術(shù)應(yīng)用和施工過程中可能遇到的情況及處理方法。

    高噴防滲墻(擺噴)灌漿;施工工藝;圍堰防滲

    1.工程概況

    張灘閘壩樞紐重建工程位于樂昌峽大壩下游武江河上,根據(jù)施工導(dǎo)流安排,分兩期進(jìn)行施工導(dǎo)流,壩址處地層自上至下分別為:坡積土、沖積土、殘積土及基巖。

    坡積土為灰黃色粘土,濕,可塑,粘性一般或較差,含較多肉紅色砂巖碎塊、砂粒,層厚3.50m,地表高程21.83m,層底高程18.33m。

    殘積土為灰黃色粘土、粉質(zhì)砂土、砂質(zhì)粘性土,濕~稍濕,軟塑一般,上部含較多砂礫,下部含砂量較少,層頂高程4.95~14.19m。

    地下水以潛水為主,地下水埋深 3.7~5.3m,地下水位 20.01~30.84m。本工程高噴防滲墻(擺噴)布置范圍為:左岸從下游圍堰到閘室段,總長250m,采用多噴頭水泥高噴防滲墻擺噴搭接,高噴防滲墻(擺噴)噴射注漿孔的孔距為1.5m。施工過程分兩序進(jìn)行。

    2.完成施工情況

    高噴防滲墻(擺噴)主要完成的工程量包括:高噴防滲墻(擺噴)孔總進(jìn)尺2804.3m,灌入水泥干料量1202867.50kg。

    3.主要施工技術(shù)參數(shù)

    高噴防滲墻(擺噴)圍堰壤土孔距1.5m,中細(xì)砂地層孔距2.5m,根椐地層情況施實調(diào)整孔距。噴嘴直徑1.8~2.0mm,防滲墻中心線與高噴防滲墻(擺噴)軸線夾角為25°。氣壓、擺動角度、高壓水泥漿壓力、提升速度、水泥漿比重等施工參數(shù),根據(jù)土層性質(zhì)結(jié)合以往施工經(jīng)驗,選用值范圍表1高噴防滲墻(擺噴)。

    表1 施工參數(shù)選用表

    4.高噴防滲墻(擺噴)施工工藝

    (1)準(zhǔn)備工作:清理場地,按照施工圖紙的要求挖除原河堤的塊石等雜物,同時回填適合施工的工作面。根椐軸線按地層情況,通過現(xiàn)場試驗確定,布置孔距,放出高噴防滲墻(擺噴)孔位,做好標(biāo)記并加以保護(hù)。孔位定出后將鉆機(jī)、高噴防滲墻(擺噴)臺車等設(shè)備就位,接通水電并進(jìn)行機(jī)械設(shè)備調(diào)試,如圖一。

    圖一 高噴防滲墻(擺噴)施工工藝流程圖

    (2)泥漿制備:泥漿的好壞是成孔的關(guān)鍵,本工程因殘積土層較厚,擬采用清水鉆進(jìn),若產(chǎn)生孔壁不穩(wěn)定的情況,可制備優(yōu)質(zhì)泥漿補充,泥漿材料以膨潤土為主,少量粘土為輔,泥漿的性能指標(biāo)為:比重1.2~1.3,粘度17~20s,膠體率>90%,含砂量≤4%,采用42.5R普通硅酸鹽水泥。

    (3)鉆孔采用XY-1型鉆機(jī),泥漿護(hù)壁,合金鉆頭回旋鉆進(jìn),鉆孔孔徑為130~150mm。開孔前,鉆機(jī)安裝在機(jī)座上,機(jī)座應(yīng)墊平穩(wěn),防止鉆機(jī)在鉆進(jìn)過程中下陷,影響鉆孔垂直度,確保孔斜≤1%,開孔偏差不大于5cm,。鉆孔分兩序進(jìn)行,鉆進(jìn)過程中,應(yīng)認(rèn)真記錄地層分層及深度情況,為高噴防滲墻(擺噴)灌漿施工參數(shù)選取提供可靠依據(jù)。

    (4)安放噴射管:下噴射管前應(yīng)檢查漿、氣嘴的暢通情況,漿、氣嘴要密封,以防堵塞,噴管應(yīng)按要求下至設(shè)計深度,如噴管未能下到要求孔深,應(yīng)拔管移機(jī)重新清孔,直至噴射管的安放深度達(dá)到設(shè)計要求。

    (5)高噴防滲墻(擺噴)灌漿:高噴防滲墻(擺噴)灌漿采用三管高噴防滲墻噴射,高噴防滲墻灌漿分兩序進(jìn)行,Ⅰ序孔噴完24小時后才能噴Ⅱ序孔,以免噴Ⅱ序孔時將Ⅰ序孔噴過的水泥漿帶走而影響Ⅰ序防滲墻質(zhì)量,確保高噴防滲墻擺噴連續(xù)完整。噴管下至設(shè)計深度后,待氣壓、漿壓等各項施工參數(shù)達(dá)到要求、孔口有水泥漿冒出后,方可提升噴管。施工過程應(yīng)經(jīng)常檢查施工的各項參數(shù),一旦不符合要求,應(yīng)立即停止提升噴管,將噴管往下放1.0~1.5m,調(diào)整施工參數(shù),待施工參數(shù)正常后,再正常提升噴射管,以免高噴防滲墻上、下連接不完整。

    (6)回灌:高噴擺噴孔施工完畢后,及時在噴孔內(nèi)2~3m處,回灌濃水泥漿,比重1.7~1.8,壓力0.2~0.3MPa,每隔2~3小時回灌一次,直至孔口漿面不再下沉為止,以保證防滲墻高度。

    5.主要施工機(jī)械設(shè)備

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    6.施工中特殊情況的處理

    高噴防滲墻(擺噴)灌漿施工中,在鉆孔和灌漿過程會出現(xiàn)塌孔、漏漿、冒漿、串孔等問題引起壓力突降或驟增、孔口回漿密度或回漿量異常等情況,此時,必須查明原因,及時進(jìn)行處理。圍堰在高噴(擺噴)灌漿中,以上情況都有不同程度發(fā)生,經(jīng)過及時恰當(dāng)?shù)奶幚?,確保了施工質(zhì)量。

    (1)塌孔。塌孔是在成孔后,由于在鉆孔部位的地層中含砂或礫石較多時,會出現(xiàn)坍塌、脫落,導(dǎo)至灌漿時噴射管無法下到設(shè)計深度。

    解決方法:采取加大泥漿濃度或在泥漿中加入火堿、膨潤土護(hù)壁,必要時可采用套管護(hù)壁法鉆進(jìn)。

    (2)漏漿。漏漿是由于地層中存在砂、砂礫石或通道,主要表現(xiàn)在鉆孔或灌漿時孔口不返漿或返漿量降低。

    解決方法:鉆孔時可采取加大泥漿濃度、泥漿中摻加細(xì)砂或向孔內(nèi)填充水玻璃等堵漏材料。灌漿時發(fā)生漏漿可采取停止噴桿提升或降低提升速度、降低噴射壓力和流量、在漿液中摻入速凝劑、加大漿液密度、灌注水泥砂漿或水泥黏土漿等措施。不論是在鉆孔還是灌漿過程中,必需待孔口返漿正常后才能正常提升鉆桿或噴桿。

    (3)冒漿。冒漿是指在灌漿過程中漿液在圍堰、地面或庫區(qū)底部流出或噴出。

    解決方法:可采取在冒漿點加覆蓋、降低灌漿壓力、間斷灌漿等措施。

    (4)串孔。串孔是指在某一孔口正常灌漿時,漿液從相臨孔口返出,說明鉆孔在地下有通道相通。

    解決方法:可將串孔孔口開挖清理后封閉并壓重、降低灌漿壓力等措施。灌漿孔結(jié)束后,應(yīng)盡快對串漿孔進(jìn)行復(fù)鉆至設(shè)計高程。

    7.高噴防滲墻(擺噴)質(zhì)量檢查

    在高噴防滲墻(擺噴)噴灌漿施工過程中,應(yīng)對水泥、漿液和各道工序的質(zhì)量嚴(yán)格進(jìn)行控制和檢查,灌漿結(jié)束后,可采用大開挖檢查法、鉆孔取芯檢查法、圍井試驗檢查法等方法對防滲墻體進(jìn)行質(zhì)量檢查和綜合質(zhì)量評定。

    8.結(jié)束語

    高噴防滲墻(擺噴)灌漿方法、質(zhì)量控制及檢查站成果情況表明,均達(dá)到設(shè)計要求。必將在更多的防滲工程中推廣和使用。

    TU714

    B

    1007-6344(2016)06-0266-01

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