王興才
(甘肅水利機(jī)械化工程有限責(zé)任公司,甘肅蘭州730000)
榆中縣三電總干一泵站更新改造項(xiàng)目的建設(shè)內(nèi)容:遷移新建泵房1 座,建筑面積1 957 m2,新建進(jìn)水廊道1 座;更新主機(jī)組9 臺(tái)(套);進(jìn)出水閘閥20個(gè),全功能泵站閥9 個(gè),伸縮節(jié)26 個(gè),安裝平板焊接鋼閘門(mén)4 扇,鋼制攔污柵9 扇,門(mén)機(jī)1 臺(tái),清理淤沙設(shè)施設(shè)備1 套;安裝高低壓配電柜及高壓軟起柜26面,高壓電容補(bǔ)償系統(tǒng)2 套,免維護(hù)直流電源系統(tǒng)1臺(tái),泵站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)1 套;安裝S11-6300/6/10 kV 升壓變壓器1 臺(tái);鋪設(shè)農(nóng)灌壓力鋼管2 條186 m,榆鋼上水鋼管2 條92 m;設(shè)電磁流量控制室2 座30 m2,安裝電磁流量?jī)x4 個(gè),排水閥8 個(gè);硬化進(jìn)廠道路0.15 km,修建跨路箱涵1 座,廁所1 座,場(chǎng)院硬化1 412 m2及邊坡護(hù)砌280 m2,維修加固出水塔1 座50 m3,泵站自來(lái)水引入1 項(xiàng)。
為滿足新建泵房主體工程施工,必須修筑臨時(shí)圍堰工程,創(chuàng)造干地施工條件。原設(shè)計(jì)圍堰工程為鋼板樁圍堰,但由于本工程泵房站址位于黃河小峽庫(kù)區(qū)內(nèi),在本區(qū)域段黃河河床窄、水位深,一方面鋼板樁圍堰投資大,另一方面施工難度大,經(jīng)專家現(xiàn)場(chǎng)察看后會(huì)議論證采用高壓旋噴灌漿防滲土石圍堰。高壓旋噴灌漿是利用鉆機(jī)造孔,然后把帶有噴頭的灌漿管下至土層的預(yù)定位置后,利用高壓設(shè)備將漿液或水以特定的高壓射流從噴嘴中射出,沖擊破壞土體,同時(shí)注漿管以一定的速度漸漸向上旋轉(zhuǎn)提升,將漿液和土粒強(qiáng)制攪拌混合,漿液凝固后,在土體中形成一個(gè)凝結(jié)體,即形成旋噴樁,其具有增大地基強(qiáng)度、減少地基變形、提高地基承載力、止水防滲等功能。
本工程基礎(chǔ)覆蓋層主要為第四系全新地層,巖性主要為黑云角閃片巖,間夾砂礫石,透水性較大,可灌性強(qiáng)。高壓旋噴灌漿施工方案擬定在圍堰縱軸線單排灌漿,分Ⅰ序和Ⅱ序孔施工,鉆孔采用泥漿護(hù)壁成孔,鉆孔深度入河床基巖至少1 m,灌漿采用三管法旋噴,旋噴成樁直徑800 mm,兩序孔成樁搭接不小于10 cm,材料選用膨潤(rùn)土和P.O32.5 水泥,膨潤(rùn)土用于制備泥漿護(hù)壁成孔,水泥用于制備水泥漿液旋噴成樁。所需主要施工設(shè)備如表1 所示。
一是圍堰填筑施工時(shí)土石料級(jí)配不均勻,在局部區(qū)域鉆孔施工時(shí)泥漿護(hù)壁不能成孔,塌孔情況頻頻發(fā)生。二是在已鉆孔內(nèi)進(jìn)行旋噴灌漿時(shí),孔內(nèi)漏漿嚴(yán)重,孔口不返漿,導(dǎo)致灌漿施工作業(yè)無(wú)法順利進(jìn)行。
鉆孔施工時(shí)塌孔情況采取的措施:采用φ110的PVC 管護(hù)壁成孔,鉆孔每鉆進(jìn)3 m 安裝1 節(jié)PVC管(4 m),管與管接縫用透明膠帶連接,直至鉆孔至設(shè)計(jì)深度,安裝要保證鉆孔垂直度要求,在灌漿時(shí)利用高壓水沖破PVC 管,達(dá)到旋噴灌漿成樁目的。效果:利用PVC 管護(hù)壁成孔,有效解決了泥漿護(hù)壁不成孔、塌孔嚴(yán)重的問(wèn)題,保障后期鉆孔作業(yè)順利完成。
孔內(nèi)漏漿不返漿情況采取的措施:一是灌漿采用的P.O32.5 水泥強(qiáng)度等級(jí)低,通過(guò)對(duì)P.O32.5 和P.O42.5 水泥制備的漿液進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),在相同的條件下,P.O42.5 水泥漿液初凝時(shí)間小于P.O32.5 水泥漿液。后續(xù)施工時(shí)灌漿用水泥全部采用P.O42.5 水泥。二是在更換灌漿材料水泥后,灌漿施工時(shí)繼續(xù)出現(xiàn)孔內(nèi)漏漿嚴(yán)重時(shí),在已制備的水泥漿液中加入水玻璃,加速灌注漿液的凝結(jié)時(shí)間。效果:通過(guò)更換灌漿材料水泥的強(qiáng)度等級(jí),在水泥漿液中加入水玻璃等2 項(xiàng)措施,有效解決了孔內(nèi)漏漿不返漿的問(wèn)題,順利完成了圍堰高壓旋噴灌漿的施工。
高壓旋噴灌漿質(zhì)量是否滿足要求,主要從以下3 個(gè)方面分析:一是基坑開(kāi)挖完成后,是否能為主體工程施工創(chuàng)造干地施工條件。二是高壓旋噴灌漿成樁自身的滲透系數(shù)。自身滲透系數(shù)的大小與滲水量大小成正比,是否滿足基坑經(jīng)常性排水設(shè)計(jì)要求。三是高壓旋噴灌漿與河床巖石裂隙處的灌注質(zhì)量。在基坑開(kāi)挖完成后,圍堰內(nèi)外高水位差形成的揚(yáng)壓力要看基坑底部裂隙滲水量大小,是否滿足基坑經(jīng)常性排水設(shè)計(jì)要求。效果檢查:在高壓旋噴灌漿施工全部完成,靜待1 周時(shí)間,使高壓旋噴灌漿成樁達(dá)到一定強(qiáng)度,進(jìn)行了基坑初期排水,緊接著進(jìn)行基坑開(kāi)挖施工。在基坑開(kāi)挖至設(shè)計(jì)建基面高程時(shí),通過(guò)對(duì)圍堰滲水量的觀測(cè)記錄,基坑底部局部有少量滲水,圍堰自身也只有局部滲水點(diǎn),且滲水量滿足設(shè)計(jì)的排水要求。因此,本工程土石圍堰高壓旋噴灌漿防滲質(zhì)量完全滿足設(shè)計(jì)要求,為主體工程施工創(chuàng)造了有利條件。