引水灌漿工程施工技術措施

2021-08-18 03:42:58 字數 4866 閱讀 9785

一..工程概況

白蓮河抽水蓄能電站位於湖北省黃岡市羅田縣白蓮河鄉境內,白蓮河水庫右壩頭上游側。本工程為等大()型工程,樞紐工程的永久性建築物主要包括上庫主壩、①副壩、②副壩、③副壩、輸水系統和地下廠房系統等建築物,下庫為上世紀60年代初建成的白蓮河水庫。電站**機1200mw,裝有4臺單機容量為300mw的可逆式電動發電機組。

本標段灌漿工程主要有分為三個部分:

(1)①、②引水隧洞回填、固結灌漿,其中包括漸變段和平洞段,兩洞設計總長分別為1045.192m、1064.944m,合計工程量:

回填灌漿22830m2,固結灌漿46068m。

(2)上游調壓井固結灌漿,其中包括大井、公升井和底部平段三個部分,合計工程量m。

(3)高壓鋼管回填、固結灌漿。其中包括豎井、上彎段、下彎段、下平段等幾個部分,合計工程量: 回填灌漿1906.2m2,固結灌漿7524m。

二.工程地質條件

上庫進(出)水口:前段為一片較平坦的階梯狀水田,總體坡度為5°~10°,後段為坡地,自然坡度15°~20°。進口明挖段側邊坡以殘坡積土及全風化土為主。

洞臉邊坡坡高約45m。邊坡上部約三分之二為片麻岩全風化土。下部為強風化~新鮮片麻岩,基岩中以陡傾角節理為主,緩傾角節理鮮見,岩體完整性較差,進洞條件一般。

引水隧洞:全線大部分地段基岩裸露,呈全~強風化狀,沒有發現大的斷層通過,但花崗岩體內斷層寬度變化大,延展性亦差,在地表難以發現,因此引水洞線不能排除有斷層及節理密集帶等存在。隧洞埋深40~90m,洞身均位於微風化或新鮮岩體,除zk67孔部位引水洞圍岩頂拱離弱風化下限只有3~5m外,其它部位隧洞頂拱微風化及新鮮岩體厚度大於20m。

其圍岩分類參照廠區勘探平洞各類圍岩所佔比例並結合鑽孔資料分析考慮:ⅱ類佔23%,ⅲ類佔47%,ⅳ類佔25%,ⅴ類佔5%。

調壓井:兩調壓井位於白蓮河大壩右岸山頂,相距約40m。地面高程315.

00~325.00m,地表強~弱風化岩石裸露,岩體完整性好。附近zk11鑽孔揭露,岩石rqd>95%,除地表強風化段以外,調壓井可採取鉛直開挖。

高壓豎井~高壓岔洞段:該段沿山脊布置,豎井地表基岩裸露,岩體完整,同時,根據附近zk11鑽孔資料推測成井條件較好。但若遇陡傾斷裂或節理密集帶,則井壁穩定將受到影響。

①、②機高壓岔洞與③、④機高壓岔洞相距50m。從平洞、鑽孔揭露的地質情況及物探資料分析,高壓岔洞部位岩體完整性好,屬於ⅱ類圍岩。

三. 控制工期

(1)引水隧洞灌漿工程,計畫開工日期為2023年09月13日,2023年12月09日

(2)上游調壓井灌漿工程,計畫開工日期2023年07月21日,2023年12月17日完工;

(3)高壓主洞灌漿工程,計畫開工日期2023年12月18日,2023年02月05日完工。

具體工期安排詳見網路計畫進度圖

四. 施工依據

(1)技術規範

1)《水工建築物水泥灌漿施工技術規範》dl/t5148—2001;

2)《水利水電工程鑽孔壓水試驗規程》sl31—2003;

3)《水工混凝土外加劑技術規程》dl/t5100—1999;

4)《水工混凝土試驗規程》dl/t5150—2001;

5)《水利水電工程岩石試驗規程》(試行)dlj204—81;

6)《水利水電工程岩石試驗規程》(補充部分)dl5006—92;

7)《混凝土拌和用水標準》jgj63—89;

8)《水電站基本建設工程驗收規程》dl/t5123-20。

(2)施工圖紙

1)設計圖《引水隧洞結構圖(1/3)》(圖號:鄂蓮蓄-水道-03-121);

2)設計圖《引水隧洞結構圖(2/3)》(圖號:鄂蓮蓄-水道-03-122);

3)設計圖《引水隧洞結構圖(3/3)》(圖號:鄂蓮蓄-水道-03-123);

4)設計圖《高壓引水隧洞結構圖(1/5)》(圖號:鄂蓮蓄-水道-03-124);

5)設計圖《高壓引水隧洞結構圖(3/5)》(圖號:鄂蓮蓄-水道-03-126);

6)設計圖《高壓引水隧洞結構圖(4/5)》(圖號:鄂蓮蓄-水道-03-127);

7)設計圖《調壓井高程309.000以下結構布置圖(2/4)》(圖號:鄂蓮蓄-水道-06-102);

8)設計圖《調壓井高程309.000以下結構布置圖(3/4)》(圖號:鄂蓮蓄-水道-06-103)。

五.施工布置

1施工用風、水、電

施工用風、水、電均利用c2標已形成的主管線系統進行接入,由二次鋪設的管線分引至施工面,二次管線均懸掛在洞壁上。

2鑽孔、灌漿系統

(1)引水隧洞

此部位的鑽孔和灌漿可移動臺車上進行,移動台車按洞徑設計,並進行動力牽引移動。

灌漿系統設在距施工面最遠距離不超過一百公尺的洞內,並隨著施工面的延伸而移動。

製漿以能夠滿足灌漿連續作業為標準,搭設具備一定水泥儲存能力的平台,設定高速攪拌機和灌漿幫浦。

鑽孔台車結構示意見附圖一。

(2)上游調壓井

調壓井鑽孔灌漿施工在調壓井井身混凝土施工結束後進行,鑽孔在吊籠上進行,根據井的直徑分別使用兩種不同型號的吊籠、吊籠用兩個10t捲揚牽引,外加四根棕繩繫在吊籠的四角固定在調壓井上面的地錨上做防護備用;大井灌漿系統安放在調壓井外的地面上,灌漿管路由灌漿系統引至吊籠上進行灌漿施工;公升管灌漿系統安放在公升管頂部的平台上,灌漿管路由灌漿系統引至吊籠上進行灌漿施工。具體裝置見附圖

二、附圖三。

(3)高壓主洞

高壓主洞內灌漿施工主要包括豎井、上彎段、下彎段、下平段等部位,主要有上彎段、下彎段、下平段回填灌漿及各部位固結灌漿。

豎井鑽孔灌漿施工在豎井井身混凝土施工結束後進行,鑽孔在吊籠上進行,吊籠用10t捲揚牽引,外加四根棕繩繫在吊籠的四角固定在豎井上面的地錨上做防護備用;灌漿系統安放在上平段的隧洞內,灌漿管路由灌漿系統引至吊籠上進行灌漿施工;上彎段、下彎段鑽孔施工均採用搭設腳手架的方式進行;下平段施工則採用和引水隧洞相同的鑽孔台車進行施工。吊籠具體裝置見附圖四。

3排汙系統

施工前,在各施工面附近下游臨時修建攔汙圍堰和沉澱池,在進行施工時,鑽孔、灌漿的汙水經此處沉澱後由排汙幫浦排到允許排放的排水溝處或排到主排汙幫浦處,集中排出洞外;沉澱池內沉澱的巖粉和棄漿隨時裝袋,清理出洞外業主指定的棄渣場。

六、施工程式

1、施工工序:

砼襯砌回填灌漿固結灌漿壓水試驗

2、灌漿工藝流程

鑽孔洗孔製漿灌漿封孔

七、施工的主要內容及其工藝要求

1施工工藝

(1)預埋管:為了避免鑽孔破壞鋼筋,混凝土襯砌段澆築前,在灌漿孔位預埋2″pvc管(調壓井大井預埋3″pvc管),並綁線固定在鋼筋上,將管口做有效的封堵後緊靠在模板上,並用紅油漆做好標記,預埋管的位置偏差不能超過10cm。

埋管時,如遇施工縫,則須移動孔位,移動標準為孔位距施工縫不得小於50cm。

(2)鑽孔:混凝土澆築結束後,在混凝土強度超過70%設計強度時,開始鑽孔,鑽孔除調壓井大井以外均採用手風鑽通過預埋管進行,鑽孔孔徑不小於φ38mm,調壓井大井鑽孔選用gp-90型風鑽,鑽孔孔徑選用φ50mm;固結灌漿孔底偏差不大於1/40孔深;固結灌漿檢查孔採用地質鑽機金剛石鑽頭鑽進,鑽孔孔徑選用φ75mm。

(3) 製漿:

1)灌漿材料:回填灌漿水泥選用po32.5華新普通矽酸鹽水泥;灌漿用水滿足混凝土攪拌用水的要求;

2)製漿時水泥等固相材料必須進行稱量,稱量誤差應小於5%;

3)漿液攪拌採用高速攪拌機,攪拌機轉速為1200r/min,攪拌時間不少於30s;漿液溫度保持在5~400c,超出此範圍的漿液視為廢漿;漿液使用前應過篩,從開始製備到用完時間不能超過4h,否則應予以棄掉。

4)漿液水灰比:回填灌漿的水灰比擬採用0.6:

1或0.5:1,當孔內吸漿量較大時採用水泥砂漿,摻砂量不大於水泥重量的200%。

固結灌漿的水灰比擬採用2:1、1:1、0.

8:1、0.5:

1四個比級,開灌水灰比為2:1。

(4)回填灌漿:

1)回填灌漿在混凝土強度達到70%設計強度後進行;

2)回填灌漿範圍為頂拱1200,並利用固結灌漿預留孔進行;

3)鑽孔孔深為入巖10cm;

4)回填灌漿施工以混凝土澆築段長為乙個施工單元,單元內回填灌漿分兩序進行,其中無頂拱孔的一環為i序環,含有頂拱孔的一環為ii序環;

5)每個施工單元施工時,將所有灌漿孔均鑽至設計孔深,並全部埋設1″的鐵管作為灌漿管或排氣管,埋管深度為距孔底5cm。

7)灌漿裝置:灌漿選用xu-8 型砂漿幫浦、sgb-10型注漿幫浦。

11)灌漿壓力: i、ii序孔均選用0.4mpa,在灌漿過程中,灌漿壓力應盡快達到設計值,注入率大的孔段應分級公升壓。

12)灌漿順序:灌漿採用環間分序,環內由低向高依次施工的順序,在灌漿過程中,較高孔和頂拱孔作為排氣孔;灌漿過程中,如果出現串漿,待串漿濃度達到或接近進漿濃度時,封堵此孔的預埋管,繼續灌注,直到達到結束標準;

13)結束標準:在設計壓力下,孔內停止吸漿,持續灌注10min,即可結束灌漿;對於灌漿孔和串漿孔均採用帶壓閉漿;

14)封孔:灌漿結束待凝7~12個小時後,將孔內的預埋管取出,待固結灌漿結束後封孔。

15)特殊情況處理:灌漿作業應連續進行,如果因故中斷,應及早恢復灌漿,若中斷時間超過30min,應進行掃孔復灌。

16)質量檢查:

回填灌漿壓漿檢查在灌漿結束7天後進行;檢查採用鑽孔注漿法,在設計壓力下,向檢查孔內注入2:1的水泥漿,當初始10min內注入量不超過10l時,即為合格;

(4)固結灌漿

固結灌漿在回填灌漿檢查合格後進行;鑽孔選用手風鑽進行,孔徑不小於φ38mm,孔深各部位有所不同,具體見表1

固結灌漿參數列表1

2)鑽孔沖洗:鑽孔結束後,先採用風水聯動的方式進行孔壁沖洗,灌漿前,下設灌漿塞進行裂隙沖洗,沖洗水壓力為灌漿壓力的80%,當沖洗壓力超過1mpa時採用1mpa進行,裂隙沖洗應沖洗至回清水後10min結束,且單孔沖洗時間不少於30min,串孔沖洗不少於2h;對於回水達不到澄清要求的孔段,應繼續進行沖洗,孔內殘餘的沉澱物厚度不得超過20cm;當臨近有正在灌漿的孔或臨近灌漿孔結束不足24h時,不得進行裂隙沖洗;裂隙沖洗結束24h後沒有灌漿時,灌漿前應重新進行裂隙沖洗。

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