XX水電站調壓井超前固結灌漿施工措施

2021-08-16 16:14:55 字數 4347 閱讀 2770

調壓井位於煙溪溝溝口左側山嘴上,與廠房相對高差108m,左右側均為斜坡並有負地形分布,致使調壓井地形單薄,基本上三面臨空。地表分布q4dl+el塊碎石土,厚度5~10m,下伏基岩主要為t3xj2粉砂質泥岩,夾薄層泥質粉砂岩、炭質頁岩及砂岩,岩層陡傾上游,層理發育,岩石強、弱風化帶下限高程分別841m和813m,鉛直厚度分別為32m和28m。

調壓井圍岩覆蓋層約佔鉛直厚度的8%,強風化岩體佔40%,弱風化岩體佔30%,新鮮岩體僅佔22%。不論風化岩體還是新鮮岩體的完整性都差,由於層間擠壓錯動嚴重,在高程822m以下至井底的弱風化及新鮮岩體中共發育七條岩塊岩屑型軟弱夾層(c1~c7)和兩條泥夾岩屑型軟弱夾層(nj1、nj2),單層鉛直厚度0.75~5.

35m,累計厚度22.95m,占本段圍岩厚度的76.5%,其抗剪強度都較低,對井壁圍岩穩定影響較大。

高程841m以上覆蓋層和強風化岩石為ⅴ類(佔井周圍巖的48%);高程841~813m弱風化岩石為ⅳ2類(佔井周圍巖的30%);高程813m以下為新鮮岩體,地下水位高程為802.84m,對施工和圍岩穩定有不利影響,圍岩分類為ⅳ1類(佔井周圍巖的22%)。

二、施工布置及臨建

1、施工運輸利用調壓井公路直接向調壓井施工平台進行材料運輸。

2、施工用風、水、電布置

(1) 施工用電從調壓井施工變壓器上搭火,安裝電表計量,牽一趟185mm2動力鋁芯線,供鑽孔灌漿及生活用電;引二趟240mm2動力鋁芯線,供空壓機用電。

(2) 施工用水用水幫浦直接從調壓井水池分別引至施工面、集中製漿站及生活區。

(3) 施工用風在調壓井施工平台處布置三颱20m3/min移動式空壓機(型號:pes1060)用6寸風管引至調壓井施工平台。

(4) 集中製漿站布置在調壓井施工道路上,施工廢水通過排水溝排至下方河床。

3.生活、生產住房在調壓井附近搭設工蓬供職工生活住房;生產用房在調壓井平台上搭設值班室。

三、超前固結灌漿施工

超前固結灌漿施工程式框圖:

1、 鑽孔施工

(1) 鑽孔方法:同環孔分三序進行施工,先施工一序孔,再施工二序孔,最後施工三序孔;先施工最裡面和最外面一排的灌漿孔,後施工中間排的灌漿孔。鑽孔灌漿採用自上而下、孔口封閉、孔內迴圈灌漿方法進行施工。

(2) 鑽孔機具:選用xy-2型地質鑽機、cir110衝擊器、ф110mm的潛孔錘鑽孔,成孔孔徑ф110mm,選用ф73mm鑽桿。

(3) 鑽孔施工

鑽機就位固定牢靠後進行鑽孔施工,第一段鑽至基岩面下2.0m後進行低壓固結灌漿,孔斜控制在設計規範允許範圍內,對孔斜較大的孔段,固結灌漿後,延長待凝時間,提高結石強度,後進行掃孔糾偏測斜,合格後進行下段鑽孔施工。在鑽孔過程中,做好鑽孔記錄,對遇到的特殊地層及特殊情況詳細記錄。

相鄰兩序孔孔高差應大於20.0m,塌孔段進行反覆掃孔鑽進,鑽孔完成後應排除孔底積碴,使孔內積碴厚度小於20cm。

2、 裂隙沖洗及簡易壓水

鑽孔完成後對該孔段進行裂隙沖洗,用壓力迴圈水對孔內裂隙進行沖洗,沖洗壓力按灌漿壓力的80%進行施工,最大不超過1mpa,清除固結範圍內裂隙中的填充物,裂隙沖洗可結合簡易壓水進行施工,直至孔內返清水後延續5min停止。固結灌漿孔對總孔數的5%進行灌前壓水試驗,壓力為灌漿壓力的80%,並不大於1.0mpa。

3、 灌漿施工

3.1 灌漿試驗

根據業主及設計意見,在井圈內選兩個區(共10孔)做生產性灌漿試驗,以了解圍岩的可灌性,確定合理的施工引數:灌漿壓力、分段段長等。灌漿試驗參照灌漿施工程式進行。灌漿技術引數如下:

生產孔施工引數在灌漿試驗完成前按試驗孔引數施工或按現場監理意見作適當調整,待灌漿試驗完畢,選擇最優的施工引數進行生產孔的鑽灌施工。

3.2灌漿施工

(1)灌漿方法:採用自上而下分段灌漿法、孔內迴圈、孔口封閉法施工。

(2)灌漿裝置:sgb6-10灌漿幫浦、zl400高速攪拌機、l200強制攪拌桶,鳴天科技灌漿自動記錄儀、壓力及流量感測器。

製漿 : 採用集中製漿站製漿,材料用po32.5(普通矽酸鹽) 水泥,水採用寶興河河水,漿液採用重量比配製,選用3:

1、2:1、1:1、0.

8:1、0.5:

1五個比級,起灌漿液比級:灌前透水率q>10lu時,開灌水灰比採用2:1,透水率q<10lu時,開灌水灰比採用3:

1。製漿採用zl400高速攪拌機拌製,拌製時間不小於30s,漿液在使用前過篩,漿液製備至用完的時間不大於4h;漿液攪拌均勻後,檢測比重符合要求後才使用;漿液溫度保持在5~40℃。

(3)灌漿施工

鑽孔結束後,安裝好孔口封閉器,封閉器能使孔**漿管轉動,檢查灌漿管路、自動記錄儀。灌漿施工應盡快達到設計壓力,灌漿過程用自動記錄儀全程監控。

(4)漿液變換:

①當灌漿壓力保持不變,注入率持續減小時,或注入率保持不變壓力公升高時,不得改變水灰比。

②當某級漿液注入量已達到300l以上,或灌漿時間已達到30min,而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不明顯時,應改濃一級水灰比灌注。

③當注入率大於30l/min時,可越級變濃。

(5) 特殊情況處理:

①灌漿過程中發現冒漿、漏漿時,如冒、漏漿表面為硬質基岩或者混凝土可以採取嵌縫、表面封堵後進行低壓、濃漿、間歇等方法進行處理,待不再冒、漏漿後再公升至設計壓力繼續灌注;如果無效將採取限量、待凝後復灌處理。

②灌漿過程中發生串漿時,如串漿孔具備灌漿條件,應一幫浦一孔同時進行灌漿。否則,應塞住串漿孔,待灌漿孔灌漿結束後,再對串漿孔進行掃孔、沖洗,而後繼續鑽進或灌漿。

③灌漿必須連續進行,若因故中斷,應按下述原則處理:

a、應盡快恢復灌漿。否則應立即沖洗鑽孔,再恢復灌漿。若無法沖洗或沖洗無效,則應進行掃孔,再恢復灌漿;

b、恢復灌漿時,應使用開灌比級的水泥漿進行灌注,如注入率與中斷前相近(達到90%以上),即可採用中斷前水泥漿的比級繼續灌注;如注入率較中斷前減少較多(達到70%~90%),應逐級加濃漿液繼續灌注;如注入率較中斷前減少很多(70%以下),且在短時間內停止吸漿,應採取補救措施,如用壓力水進行沖洗或者掃孔復灌。

④灌漿段注入量大而難以結束時,可選用下列措施處理:

a、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿;

b、灌注混合漿液或者膏狀漿液。

⑤灌漿過程中如回將變濃,可換用相同水灰比的新漿灌注,若效果不明顯,繼續灌注30min,即可結束灌注,也不需要再進行復灌。

⑥由於調壓井底部隧洞在開挖,灌漿孔終孔段距離隧洞頂高程較近,根據現場監理工程師意見降低隧洞軸線兩邊6.5m範圍內最後2段灌漿壓力,分別為:0.

3mpa、0.2mpa,且下游側該範圍內的灌漿孔孔深改為55m。

⑦根據地質取芯情況結合目前施工後的效果來看,強、弱風化帶、軟弱夾層帶的灌漿效果不是很理想,針對這類岩層我部建議採取水泥化學複合型灌漿,在井圈內布置一環化學灌漿孔進行化學灌漿。

附漿液配比表:

400l攪拌缸漿液配合比

(6)灌漿結束標準:灌漿採用自上而下分段灌漿法,在規定壓力下,當注入率不大於1l/min時,繼續灌注30min。

4、 安裝錨筋束

在終孔段灌漿完成後,按設計要求在孔內安裝3根ф28的鋼筋,錨筋束長60.0m。鋼筋在孔口採用絲扣連線,錨筋與射漿管(ф25pe管)綁紮成束,下至孔底,採用0.

5:1的濃漿注入孔內,並進行壓力封孔。

5、 檢查驗收

(1)檢查孔鑽孔施工

按設計技術要求及監理工程師布置的檢查孔進行鑽孔施工。

(2)壓水試驗

對檢查孔自上而下分段進行壓水試驗,測定固結灌漿後的圍岩透水率,呂榮值達到設計要求時合格,能保證調壓井下挖時井壁圍岩穩定。

(3)檢查孔封孔採用「導管注漿封孔法」封孔。

四、施工進度安排:

1、 2023年1月5日~1月17日施工準備。

2、 2023年1月18日~6月30日進行超前固結鑽灌施工。

3、2023年7月1日~7月31日進行查檢驗收。

4、2023年7月底工程灌漿工作完工。

五、 施工進度保證措施

① 人力資源保證

根據本灌漿工作施工時間短,施工場地小等特點,擬定投入的施工人員如下表:

施工人員計畫表

② 機械裝置保證

根據灌漿工程的施工時間要求,擬定投入施工裝置數量如下表:

投入施工裝置數量表

六、質量保證措施

1.內部質量管理體系

嚴格落實質量責任制,根據我局的質量內部管理體系和iso9002質量認證,制定相應的質量保證措施。

根據本工程特點,制定質量保證體系,見下圖

質量管理體系圖

質量管理體系圖

認真落實「三檢制」,建立質量責任制,做到專案內部分工明確,責任到人:

專案經理質量責任:是專案施工的組織者和質量保證的領導者,對工程質量負有直接責任。向專案內部的質量管理人員進行質量教育和質量目標交底,督促各職能人員各負其責,確保質量目標的實現。

專案技術負責人:全面負責本工程的質量保證工作,對工程質量負有直接的技術責任。認真執行各有關質量的規定和規範要求,嚴格控制工程按設計與規範要求施工,對施工中的有關技術問題進行分析,提出措施,使工序保持穩定,對工程進行質量評定。

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