高壓噴射灌漿在喜河水電站大壩圍堰上的應(yīng)用

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1、概況

　　1.1 工程概況

　　喜河水電站位于漢江之上，陜西省安康市境內(nèi)。電站壩型為碾壓式砼壩，主要以發(fā)電為主。

　　碾壓式砼壩的上、下游圍堰基礎(chǔ)高壓噴射灌漿施工，包括圍堰基礎(chǔ)灌漿防滲處理和防滲填筑土體2m范圍的防滲處理兩部分。采用三管法高壓旋噴灌漿的方式進(jìn)行。先設(shè)計(jì)單排，孔距l(xiāng)m，沖積砂卵礫石層最大厚度約21m，堰體填筑厚度5----6m，各孑L均深入基巖0.5m。圍堰由水下拋填堰體和水上填筑碾壓體兩部分組成。水下拋填堰體由上、下游石渣戧堤、水下拋填粘土心墻組成，水上為碾壓粘土心墻防滲石渣組成。

　　1.2 完成工程量

　　鉆孔2242.30m，高噴灌漿1650.80m，耗用主材（水泥）604.37t。分兩排施工，排距0.9m。第一排沿圍堰軸線孔距l(xiāng)m布孔，第二排主要于河體中心部位布孔，孔位于第一排上游呈梅花型，用于解決基坑開挖時局部漏水偏大的問題。

　　2、施工參數(shù)及工藝

　　2.1施工參數(shù)

　　水：壓力36～40Mpa，流量60一80L／min；

　　氣：壓力0.7一0.8Mpa，氣量>0.8m3／min；

　　漿：壓力0.5-1.5Mpa，漿量60-100L／min；

　　提升速度：8一10cm／min；

　　旋轉(zhuǎn)速度：3～5r／min；

　　進(jìn)漿密度：1.5-1.7g／cm³；

　　回漿密度：1.2～1.3g／cm³；

　　2.2 施工工藝

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　　高壓噴射灌漿施工，各個環(huán)節(jié)要求密切合作，才能達(dá)到質(zhì)量要求。施工分兩序進(jìn)行，其中奇數(shù)孔為一序，偶數(shù)孔為二序。高噴灌漿施工作業(yè)流程如下：

　　高壓旋噴灌漿施工作業(yè)流程圖

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　　采用全站儀施放圍堰中心線量定孑L位，于軸線10m范圍內(nèi)布設(shè)控制樁，以確保開孔正確。鉆孔開孔誤差控制在5cm范圍內(nèi)。鉆機(jī)移至孔位，用水平尺或吊線墜掌握、調(diào)整鉆架水平、垂直度，經(jīng)技術(shù)人員驗(yàn)測后，確認(rèn)正確方可開鉆。

　　采用英格索蘭MZ200型液壓跟管鉆機(jī)鉆孔，鉆頭直徑由150mm，跟巾146mm套管，21m³／min高風(fēng)壓（2.1Mpa）空壓機(jī)配合。鉆孔過程中詳細(xì)記錄地層變化，確認(rèn)基巖位置。

　　造孔結(jié)束，由技術(shù)人員進(jìn)行質(zhì)量檢查（包括測孔斜），確認(rèn)符合要求后，配下特制的PVC管護(hù)壁，起拔鋼套管。

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　　將高噴液壓臺車（無級調(diào)速）移至成孔處，按需要配好噴射管，先進(jìn)行地面試驗(yàn)（水、氣、漿），檢查各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求之后，將噴頭用塑料膠帶包好（防止在下管過程中噴嘴被堵），再下人設(shè)計(jì)位置，現(xiàn)場技術(shù)人員檢查認(rèn)可后，方可開始高噴施工。

　　④制漿

　　使用經(jīng)檢驗(yàn)合格的水泥，按設(shè)計(jì)配比攪拌漿液，制漿采用高速攪拌機(jī)。使用前測量其密度，保證滿足設(shè)計(jì)要求。

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　　將噴射管下至設(shè)計(jì)深度后，開始送人符合要求的水、氣、漿三種介質(zhì)，待注入漿液冒出孔口，再按設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)、提升速度，白下而上邊旋轉(zhuǎn)邊提升，直至噴到設(shè)計(jì)位置停止。

　　噴射過程中，接、卸換管要快，防止塌孔和堵嘴，且搭接段要復(fù)噴，復(fù)噴的長度不能小于20em；若因故中斷(時間長達(dá)30rain)恢復(fù)施工時的搭接長度不能小于50era，以保證墻體連續(xù)性。

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　　高噴灌漿結(jié)束，由于孔內(nèi)漿液發(fā)生析水、沉淀和凝固收縮，凝結(jié)體頂部將產(chǎn)生凹穴，為此必須用漿液及時回灌填補(bǔ)，直到漿面不再下沉，此漿液一般利用鄰孔高噴返漿充填或新拌漿液回灌。

　　3、特殊情況處理

　　3.1 原位灌注

　　當(dāng)遇到開噴后孔口不返漿時，要進(jìn)行原位灌注，即不提升只旋轉(zhuǎn)，待地層內(nèi)裂隙充漿飽滿、漿液返出孔口再提升。此時注意要根據(jù)具體情況，向孔內(nèi)投入一定量的級配料，如砂、土或細(xì)石等，有效控制漿液的大量流失，為在地下形成板墻創(chuàng)造條件。

　　3.2 使用摻合料、外加劑

　　針對有些孔的地層情況、漏水情況，在水泥漿液中加入一定量的膨潤土、水玻璃，以提高灌漿質(zhì)量和防滲質(zhì)量。此方法在補(bǔ)救排各孔中使用較多，效果良好。

　　3.3 回填灌漿與高噴灌漿相結(jié)合

　　通過終孔資料和相鄰部位灌漿資料分析，對XX2-76孔采用先下栓塞進(jìn)行回填灌漿，壓力控制在0.3-0.5Mpa，水灰比取1：1～0.5：1，結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為≤1L／min。然后泥漿循環(huán)掃孔，接著下噴射管正常高壓旋噴灌漿，取得了明顯的效果。

　　3.4 增加防滲排

　　軸線排上高噴孔結(jié)束后，基坑抽水與開挖立即進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)坑內(nèi)漏水量偏大，決定再加一排予以補(bǔ)強(qiáng)，此排有針對性，以堵漏為主，但要相對保持連續(xù)，最終達(dá)到了預(yù)定目的。

　　4、效果分析

　　高噴效果采用以滿足基坑開挖為標(biāo)準(zhǔn)，以將漏水量降到最低程序?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)，以滿足大壩施工需要為標(biāo)準(zhǔn)。

　　軸線排高噴孔施工結(jié)束，有關(guān)權(quán)威人士認(rèn)為：在大江大河上攔截防滲，不可能不漏水，能做到這種程度應(yīng)該不錯了。當(dāng)?shù)诙旁黾右院?，直到基坑開挖結(jié)束，大壩澆筑到一定高程，只用一臺10"泵和一臺6"泵（時抽時停）排水即可滿足施工需要，效果良好。同時還為大壩施工提前了15天工期。

　　5、提示

　　在高噴墻體形成但強(qiáng)度不高時，不宜進(jìn)行基坑抽水或開挖工作，以免由于內(nèi)外水位差傷害墻體質(zhì)量。