高噴施工方案

2021-03-04 09:42:39 字數 4516 閱讀 5968

大壩防滲施工方案

本工程大壩防滲的施工內容主要包括三項:大壩上游高噴灌漿;大壩高聚物化學灌漿;大壩與溢洪道左岸擋土牆衝填灌漿。

一、高噴灌漿施工

1、施工方案

大壩防滲採用旋噴結合型式,為防止噴漿過程中串漿情況發生,要求旋噴孔按照兩序施工,即先施工一序旋噴孔,再施工二序旋噴孔,相鄰兩個孔噴漿時間間隔不得小於24小時。

2、施工工藝流程

本標段的高噴圍堰防滲工程施工工序主要包括鑽孔、下注漿管、噴射、成牆等。施工程式見附圖1,高壓噴射注漿施工工藝流程見圖2。

圖1 高壓噴射注漿施工程式示意圖

3、主要施工裝置

本專案的施工機具計畫按「一鑽一噴」進行配置,即乙個機組的施工裝置由一台鑽機(地質鑽機150型)、一套高噴裝置(高壓水幫浦75kw)和其它必要裝置(空壓6m3/min、攪灌機wjg-80、孔口裝置、高噴台車、螺旋輸送機168×5、電焊機25kva、膠輪車)。

4、施工方法

(1)生產性試驗

為確定合理的技術引數,本專案在主體高噴牆施工前將在防滲軸線上選擇幾個,孔間距為2.0m,採取兩種試驗引數進行生產性試驗,通過綜合對比從而確定合理的旋噴與擺噴施工技術引數。需通過試驗確定主要技術引數包括水壓和水量、氣壓和氣量、漿壓和漿量、漿液比重、水灰比、轉速等(生產性試驗區孔位布置及所採用引數見圖3、表4)。

試驗區高噴灌漿結束3天後開挖檢查,以確定主體施工技術引數,指導主體工程施工。

①高噴防滲牆型式

高噴防滲牆設計為柱-柱連線結構,單排兩序交替設定,彼此連線,利用旋噴噴射範圍大的特點,使相鄰孔凝體可靠連線,更好地形成完整防滲牆。施工時採用兩序孔施工,即先按2m孔距做成一序孔,形成「柱」牆,再做中間的二序孔,孔距加密到1m。其牆體結構如圖3。

圖3高噴牆旋噴型式圖

②主要引數選定

生產性試驗主要施工技術引數見表4。

表4 生產性試驗所採用的技術參數列

為保證工期,在進行生產性試驗同時,利用較為保守的試驗1區施工技術引數進行主體工程施工,如試驗區開挖結果反映試驗1、2區所採用引數均能滿足設計要求,主體工程將根據批准的技術引數進行施工。

(2)鑽孔施工工藝

①鑽孔方法

本工程高噴灌漿鑽孔選用鑽機150型跟管鑽具將護壁的鋼套管直接打入至地層內成孔。

②高噴孔定位

考慮到能否按照設計孔位施工直接影響到高噴牆連續性,因此要求技術人員沿軸線每隔30m引出兩個控制點,在施工二序孔時可起到複核高噴孔位的作用。

③鑽孔直徑和深度

150型鑽機進法鑽孔時,終孔深度為嵌入基岩1.0m,本工程要求鑽孔偏斜率不應超過1%。為達到此要求,施工中必須對鑽孔孔斜進行嚴格的控制。控制方法如下:

a鑽機底架在施工中採用液壓調平油缸支承;

b鑽具的外徑和長度應與孔徑和孔深相配套。複雜地層可考慮使用鑽桿扶正器;

c要求每個鑽孔開孔時應調平鑽機,利用儀器從相互垂直的兩個方向測量鑽機給進桅架(或立軸、主動鑽桿)的垂直度,鑽機開孔前應固定牢固,經技術人員同意後方可開孔;

d鑽孔過程中採用kxp-1型測斜儀對孔內情況進行檢測,發現問題,及時糾偏;

(3)高噴施工工藝

高噴灌漿孔布置在大壩上游坡施工高程處設定6.0公尺臨時施工平台,灌漿孔採用單排兩序孔,灌漿軸線平行於壩軸線,一序孔孔距2.0m,終孔間距1.

0m,採用旋噴套接方式,設計鑽孔伸入壩基石英砂岩層1.0m,向上灌至設計高程,形成完整的防滲牆。

①主要工序與技術措施

1)地面試噴:鑽孔驗收、高噴台車就位並對準孔口後,為了直觀檢查高壓系統的完好性以及是否能夠滿足使用要求,首先應進行地面試噴,檢查各項引數值達到要求,並經過質檢員的校核;

2)開噴:噴管下至指定深度後,拌製水泥漿液,即可供水、供漿、供風開噴。待各壓力引數和流量引數均達到要求,且孔口已返出漿液時,即可按既定的提公升速度進行噴射灌漿。

3)高噴灌漿保持全孔連續一次作業。作業中因拆卸噴射管而停頓後,重複高噴灌漿長度不小於0.2m。

4)裝、卸噴射管時,採取措施密封、加快裝卸動作以防止噴嘴堵塞。

5)在高噴灌漿過程中,出現壓力突降或驟增、孔口回漿濃度和回漿量異常,甚至不返漿等情況時,查明原因後及時處理。

6)當孔內出現嚴重漏漿,擬採取以下措施進行處理:

a降低噴射管提公升速度或停止提公升;

b降低噴水壓力、流量進行原地灌漿;

c噴射水流中摻加速凝劑;

d加大漿液密度或灌注水泥砂漿、水泥粘土漿;

e向孔內衝填砂、土等堵漏材料。

7) 供漿正常情況下,孔口回漿密度變小、不能滿足設計要求時,擬採取加大進漿密度或進漿量的措施予以處理。在富水地層,宜適當減小風量或降低風壓。

8)如高噴灌漿發生串漿,則首先填堵被串孔,繼續串漿孔的高噴灌漿;待其結束後,盡快進行被串孔的掃孔、噴射或繼續鑽進。

9) 高噴灌漿因故中斷後恢復施工時,重複高噴灌漿長度不少於0.5m;停機超過3小時應對幫浦體輸漿管路進行清洗後方可繼續施工。

10)當噴漿結束後,及時將噴管及輸漿管路沖洗乾淨,不得留有殘渣,以防堵塞,尤其對注漿系統更為重要。通常將漿液換成清水進行連續沖洗,直到管路中出現清水為止。一次下沉的噴管可以不必拆卸,直接在噴漿的管路中用幫浦送清水,即可達到清洗的目的。

11) 高噴灌漿結束後,充分利用孔口回漿或水泥漿液對已完成孔進行及時回灌,直至漿液面不下降為止。

12)施工中將如實記錄高噴灌漿的各項引數、漿液材料用量、異常情況及處理等。

(4)水泥漿液製備

①主要材料及品質要求:

水泥:使用普通矽酸鹽強度等級為p.o 42.5水泥;

②漿液製備

本工程採用1:1水灰比,鑽孔孔徑應大於噴射管外徑200mm以上;高壓水噴射壓力≥38mpa,高壓水噴射流量75l/min,壓縮空氣噴射壓力0.78mpa,壓縮空氣輸送量0.

9m3/min;水泥供漿量75l/min,漿液比重1.65—1.70,回漿比重≥1.

50,旋轉速度10轉或15轉/min,提公升速度≤6cm/min(透水砂層),10cm/min(土層),水嘴直徑、數量1.8mm×2,噴射壓力0.2mpa—1.

0mpa,滲透係數i×10-6cm/s。漿液過篩後,使用時要定時檢測其密度,並及時填入記錄**中。

噴漿過程中,可根據回漿情況對孔口回漿進行利用。利用回漿製漿時,應對漿液進行除砂處理後方可使用,同時根據回漿漿液的比重適當調整水泥加料量,具體加量以所製漿液比重1.65-1.

70g/cm3即可。

(5) 本工程高噴灌漿的難點

①高噴孔斜控制及技術措施

高噴防滲牆體的***壞,與鑽孔孔斜大小有較大關係,故在實際施工中,必須採取切實可行的保證措施以盡量避免不合格鑽孔的發生。擬採取的主要措施如下:

a、穩固鑽機:採取墊平、找正、加重鑽機底盤的措施,使鑽機在正常運轉過程中始終處於平穩狀態;

b、採用合理的鑽進方法和工藝技術引數,包括準確定向、採用加長鑽具、控制機械鑽速、不使用彎曲、癟陷的鑽桿等;

c、根據鑽孔情況,每5~10m進行一次孔斜測量,及時了解鑽孔軌跡;

d、一旦發現鑽孔超偏,盡快採取措施予以處理;

e、採用測斜儀,並由專職人員進行測斜。

②塊石層、大裂隙等特殊地層應對處理措施

從導流明渠開挖情況來看,堰址河床中覆蓋有一層大塊石,可以預見在本標段圍堰防滲施工將會出現較大的滲漏現象。針對以上的地層條件,當遇到因塊石架空造成孔內滲漏段時應採取以下措施:

1)停止提公升,漿液正常送入,轉動正常進行;

2)若3~5min仍不返漿,從孔口回填細砂;

3)回填細砂仍無效時,採取提公升10~20cm即停止,在該處噴射2~3min,繼續提公升10~20cm,直至孔口返漿;

4)當以上方法仍無法解決漏漿問題時,酌情摻加稠粘土、粗骨料或採用速凝劑以防止漿液流失,直至返漿正常;

5)凡經特殊處理的滲漏段,待孔口返漿後均應將噴射管下放至原不返漿的最下位置,再次進行正常噴射(復噴)。

6)對於由於堰體本身填築材料鬆散(或與原始地層接觸帶)造成一序孔不返漿或返漿量少的,可以按正常引數提公升噴射。

(6) 施工質量控制

高噴注漿防滲牆施工除保證使用合格的水泥外,其他重點為牆厚、牆深、噴漿體間的相互搭接、牆體連續完整及牆體材料均勻等。主要施工技術控制要素為孔距、孔深及孔斜率、噴漿杆噴嘴的噴射方向、水泥漿、水及氣體的噴射壓力、水泥漿液比重和注入地層的漿量、提公升和旋轉速度。難點是鑽孔孔斜率、噴漿杆噴嘴的噴射方向、噴射漿、水、氣的壓力的控制。

高噴法施工的質量控制點是:施工鑽孔深度、注漿長度、工藝引數、施工流程、樁孔偏差、原始記錄。注漿施工的工程質量直接影響牆體的防滲和加固效能,是高噴法施工的最關鍵環節,應注意檢查漿液比重、注漿流量、風量、水量、壓力、提公升速度等引數是否符合設計要求。

高噴注漿施工的質量控制是一種全方位、全過程的控制,既包括施工的各個工序環節,也包括施工的材料,還有施工的裝置、人員等方面的控制。

① 注漿材料的質量控制

本工程主要施工材料主要指水和水泥

a水本工程施工用水採用井水。水質滿足拌製混凝土要求。製漿所用水溫不高於40℃。

b水泥高壓噴射漿液用水泥選用p.o42.5普通矽酸鹽水泥,使用前除取得出廠檢驗合格證外,還分期、分批進行取樣,按相關標準進行凝結時間、抗折強度、抗壓強度、安定性等指標的檢測。

②施工過程質量控制

施工過程控制採取以單元工程為基礎,以工序控制為手段的全過程控制,進行標準化、程式化管理。根據高噴施工的工藝特點,需要從6個環節加強控制,即定孔位、造孔、漿液配比、下噴管、高壓注漿、回注等。

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