大壩基礎(chǔ)固結(jié)灌漿施工方法

 摘要：本文主要介紹了固結(jié)灌漿在大壩心墻基礎(chǔ)處理中的施工方法和質(zhì)量控制。 　 

　　關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)、固結(jié)灌漿、施工方法 

　　 中圖分類號：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： 　　 

　　一、工程概況 

　　清遠(yuǎn)抽水蓄能電站位于廣東省清遠(yuǎn)市的清新縣太平鎮(zhèn)境內(nèi)。裝機(jī)容量4×320MW，工程擔(dān)負(fù)為承擔(dān)廣東電網(wǎng)調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相以及緊急事故備用等任務(wù)。 

　　為提高基巖的整體性和彈性模量，減少基巖受力后的變形，提高基巖的抗壓、抗剪強(qiáng)度，需對樞紐工程部分建筑物基礎(chǔ)進(jìn)行固結(jié)灌漿處理。 

　　二 、施工方法 

　　1、施工程序為：施工布置→測放孔位→抬動觀測孔造孔及裝置安裝→Ⅰ序排孔鉆灌→Ⅱ序排孔鉆灌→質(zhì)量檢查驗收→單元施工結(jié)束→進(jìn)行下一單元施工。 

　　2、抬動觀測孔施工 

　　2.1、鉆孔 

　　擬在每一灌漿單元設(shè)置抬動觀測孔1～2個，造孔采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)（XY—2PC）、潛孔錘沖擊鉆進(jìn)，鉆孔終孔孔徑不小于75mm，鉆孔孔深確定為伸入基巖8米。 

　　2.2抬動裝置安裝 

　　鉆孔完成后，先插入直徑為20mm的鋼管(管口應(yīng)高出地表30~50cm)，再從20鋼管管內(nèi)向孔內(nèi)注入部分水泥砂漿（至孔底以上1m）；在20mm鋼管的外側(cè)套一直徑為40mm的鋼管（40鋼管管口距地面5~10cm），在40mm鋼管和20mm鋼管的底部用黏土封隔，封隔高度不小于1米；20mm鋼管與40mm鋼管之間的間隙用棉紗封隔，以避免水泥漿液或其它雜物進(jìn)入。見抬動測量裝置安裝示意圖： 

　　2.3灌漿施工 

　　2.3.1灌漿材料 

　　⑴固結(jié)灌漿灌漿材料采用普通硅酸鹽水泥，所用水泥標(biāo)號為P.0.42.5，細(xì)度要求通過80μm方孔篩的篩余量不得大于5% 。 

　�、乒酀{用水泥應(yīng)保持新鮮，符合規(guī)范要求。 

　　⑶灌漿材料在制漿時必須稱量，其誤差不大于5% 。 

　　⑷灌漿用水應(yīng)符合拌制水工混凝土用水要求。 

　　⑸灌漿過程遇有特殊情況可選用下列外加劑： 

　�、偎倌齽�：水玻璃、氯化鈣、三乙醇胺等； 

　�、跍p水劑：葦漿廢液，鉻木素等； 

　　③穩(wěn)定劑：膨潤土及其它高塑性粘土等。 

　　外加劑與水泥漿的配合比例，根據(jù)現(xiàn)場的實際情況通過試驗確定。 

　　所有外加劑凡溶于水者，均應(yīng)以水溶液狀態(tài)加入。 

　　2.3.2制漿 

　�、偌兯�泥漿液使用普通攪拌機(jī)時不得少于3min，使用高速攪拌時，一般不小于30s。水泥漿從制備至用完時間不得超過4h。 

　�、诩�中制漿站宜制備水灰比0.5:1的水泥漿，輸送漿液的流速宜為1.4~2.0m/s。各灌漿地點應(yīng)測定來漿比重，調(diào)制后使用。 

　�、壑茲{系統(tǒng)至輸漿系統(tǒng)的送漿管路，每次送漿結(jié)束后在1小時內(nèi)不輸漿時，應(yīng)先用壓縮空氣將管道中的漿液排至儲漿筒，再用水清洗干凈，待用。  

　　2.3.3灌漿施工工藝流程 

　　灌漿施工工藝流程如下 

　　2.3.4鉆孔 

　　砼內(nèi)采用潛孔錘沖擊鉆進(jìn)，孔口0.5m范圍內(nèi)則采用金鋼石回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，基巖采用金鋼石或合金鉆頭回旋鉆進(jìn)造孔。 

　�、趴孜徊贾眉胺中� 

　�、倩�礎(chǔ)固結(jié)灌漿孔位布置嚴(yán)格按設(shè)計圖紙進(jìn)行。 

　�、谒�有鉆孔統(tǒng)一編號，并注明施工次序。 

　�、酃酀{孔分序按逐漸加密的原則進(jìn)行——排間分兩序進(jìn)行施工 

　　⑵鉆孔 

　　固結(jié)灌漿孔鉆孔按分序加密的原則進(jìn)行，鉆孔孔徑采用75mm；上部蓋重混凝土采用潛孔錘沖擊鉆進(jìn)，孔口0.5m范圍內(nèi)則采用金鋼石回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)；基巖部分采用回旋鉆機(jī)配合金鉆頭鉆進(jìn)；鉆孔為鉛直孔，鉆孔開口位置與設(shè)計孔位的偏差不得大于10cm。 

　　2.3.5沖洗及壓水試驗 

　�、俟酀{孔在灌漿前進(jìn)行鉆孔裂隙沖洗。 

　�、趬核�試驗:沖洗孔結(jié)束后，選擇有代表性的孔段采用單點法進(jìn)行壓水試驗。試驗孔段為灌漿孔段總數(shù)的5%～10%。壓水壓力值同洗孔壓力取值，每3min測讀一次壓入流量，取連續(xù)4次讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終值的10﹪時的最終值，或最大值與最小值之差小于1L/min時的最終值取作為計算流量，成果以透水率表示，計算方法： 

　　q=Q/PL 

　　 式中：q—透水率（Lu）； 

　　 Q—壓入流量（L/min）； 

　　 P—作用于試驗段的全壓力（以表壓取值）； 

　　 L—試驗段長（m）。 

　　③抬動變形控制 

　　在洗孔及壓水過程中隨時觀測和記錄蓋重混凝土的抬動變化值；其最大允許變形量為100m，若超過此值，應(yīng)立即降低壓力。 

　　2.3.6灌漿施工 

　　（1）灌漿方法：灌漿施工中孔深小于等于6m實行全孔一次灌漿，孔深8m實行分段灌漿，第一段段長3m，第二段5m,自上而下灌漿。采用孔口封閉、孔內(nèi)循環(huán)灌漿方法，整個灌漿過程采用手工記錄；灌漿泵采用BW—200灌漿泵，孔口利用機(jī)械栓塞加壓封孔。 

　　（2）灌漿壓力：固結(jié)灌漿壓力全孔一次灌漿為0.15MPa~0.25MPa；分段灌漿壓力為：第一段0.10～0.20 MPa，第二段0.20～0.25 MPa(分段灌漿壓力見《施工技術(shù)要求》)，施灌過程中可根據(jù)抬動情況調(diào)整灌漿壓力。 

　�。�3）灌漿漿液水灰比采用2:1、1:1、0.8:1、0.5:1四個比級，漿液比級變換原則： 

　　①當(dāng)灌漿壓力保持不變，注入率持續(xù)減少時，或當(dāng)注入率不變而壓力持續(xù)升高時，不得改變水灰比。 

　�、诋�(dāng)某一比級漿液的注入量已達(dá)300L以上或灌注時間已達(dá)1h，而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不顯著時，改濃一級。 

　�、郛�(dāng)注入率大于30L/min時，根據(jù)具體情況越級變濃。 

　　2.3.7特殊情況處理 

　　(1)灌漿過程發(fā)生冒漿、漏漿時，應(yīng)根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、間歇灌漿等方法處理。 

　　(2)灌漿過程發(fā)生串漿時，若串漿孔具備灌漿條件，則同時進(jìn)行灌漿（灌漿采用一泵一孔灌注）；否則將串漿孔孔口用灌漿塞塞住，待灌漿結(jié)束后，串漿孔再繼續(xù)鉆進(jìn)和灌漿。 

　　(3)灌漿工作必須連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷，按照下述原則進(jìn)行處理： 

　　a 盡可能縮短中斷時間，及早恢復(fù)灌漿； 

　　b 中斷時間超過30min，立即進(jìn)行鉆孔沖洗，而后恢復(fù)灌漿； 

　　c 若無法沖洗或沖洗無效，則進(jìn)行掃孔，而后恢復(fù)灌漿； 

　　d 恢復(fù)灌漿時，使用開灌比級的水泥漿進(jìn)行灌注，若注入率與中斷前相接近，即換成中斷前同比級的水泥漿進(jìn)行灌注，若注入率較中斷減少較多，則漿液由開灌水灰比逐級加濃繼續(xù)灌注； 

　　e恢復(fù)灌注后，如注入率較中斷減少較多，且在極短時間內(nèi)停止吸漿，請設(shè)計、監(jiān)理共同研究補(bǔ)救措施。 

　　(4)在孔口有涌水的灌漿孔段，在灌漿前應(yīng)測記涌水壓力和涌水量; 

　　(5)大量耗漿孔段的處理； 

　　a遇有大量耗漿孔段時，首先應(yīng)降低灌漿壓力，采用濃漿，減少并限制其注入率，并視耗漿量情況，采用漿液中摻速凝劑，待該段耗灰量超過2t/段，仍不見壓力回升，地面又無漏漿的跡象，則應(yīng)停止灌漿，待凝24小時后復(fù)灌； 

　　b復(fù)灌時注入率逐漸減少，則應(yīng)灌至正常結(jié)束； 

　　c復(fù)灌時注入率仍很大，灌漿難于結(jié)束時，則采用摻中、細(xì)砂、水玻璃、水泥漿液和水玻璃雙液法等方法，待耗灰量超過0.5～1t/m后，再待凝后復(fù)灌至正常結(jié)束； 

　　d復(fù)灌時注入率較待凝前相差懸殊，且耗灰量很小，則應(yīng)對該段掃孔后再灌漿，如掃孔后注入率仍很小，此孔即告結(jié)束。 

　　(6)灌漿過程中若回漿變濃，應(yīng)該稀釋后繼續(xù)灌注，若無效再改稀灌注，若回漿仍變濃，延續(xù)灌注30min，即可結(jié)束灌漿。 

　　2.3.8灌漿結(jié)束條件 

　　在設(shè)計壓力下，當(dāng)注入率小于1L/min時繼續(xù)灌注30min，結(jié)束灌漿。 

　　2.3.9封孔 

　　灌漿結(jié)束后，采用0.5:1漿液置換孔內(nèi)清漿，然后純壓灌注10 min，結(jié)束封孔。 

　　三、質(zhì)量檢查及安全保證 

　　3．1質(zhì)量檢查 

　　3.1.1灌漿質(zhì)量檢查以檢查孔壓水試驗成果為主，結(jié)合對施工記錄、成果資料、測試成果的分析和檢查孔巖心等綜合評定。 

　　3.1.2固結(jié)灌漿檢查孔的位置由監(jiān)理工程師和設(shè)計代表確定。 

　　3.1.3固結(jié)灌漿檢查孔壓水試驗應(yīng)在該部位灌漿結(jié)束7d后進(jìn)行，采用簡易壓水試驗。 

　　3.1.4當(dāng)固結(jié)灌漿檢查孔的透水率不大于8Lu或透水率不大于8Lu的孔段達(dá)到85%以上、不合格試段的透水率不大于12Lu且分布不集中時，灌漿質(zhì)量為合格；否則應(yīng)由監(jiān)理、設(shè)計、施工商量處理方案。 

　　3.1.5檢查孔檢查結(jié)束后，采用與灌漿孔相同的方法進(jìn)行封孔。 

　　3.2安全保證 

　　3.2.1項目部設(shè)安全員，專人負(fù)責(zé)施工安全； 

　　3.2.2現(xiàn)場施工用電線路、電纜做到明線架空，做好防漏電措施； 

　　3.2.3在臨空作業(yè)面，架設(shè)安全網(wǎng)，并在各安全重點部位設(shè)置相應(yīng)安全警示標(biāo)志。 

　　四、結(jié)語 

　　固結(jié)灌漿，適應(yīng)于改善節(jié)理裂隙發(fā)育或有破碎帶的巖石的大壩基礎(chǔ)處理，它的優(yōu)點是提高巖石的整體性與均質(zhì)性，提高巖石的抗壓強(qiáng)度與彈性模量，減少巖石的變形與不均勻沉陷。