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引水隧洞灌浆施工技术方案

2015-10-21闫好好雒超李乐

建筑工程技术与设计 2015年6期
关键词:灌浆施工技术

闫好好 雒超 李乐

【摘要】隧洞灌浆技术是水利枢纽对基础工程处理的一种重要方法之一,本文主要阐述了水工隧洞回填及固结灌浆施工技术的应用及方法,供广大同行参考。

【关键词】引水隧洞;灌浆;施工技术

一、工程概况及工作内容

引水隧洞全长546.863m,设计坡比为1/100,进水口高程为1297.85 m,导流进水口底扳高程为1278.00 m,设计流量为74m?/s,采用钢筋混泥土衬砌,衬砌厚度为0.4 m,隧洞衬砌后内径为4.2m。在顶部进行回填灌浆,整个引水隧洞进行全段面固结灌浆,在砼浇筑中我部已按设计要求在相应位置预埋了Φ48钢管。

工作内容主要包括:钻扫孔、回填灌浆、固结灌浆。

二、施工特点

因引水隧洞中间部位(0+270~0+312.4)段属塌方段,我部在浇筑时采用两头浇筑。所以引水隧洞钻孔、灌浆时,需要分段进行。

三、施工规划

1、道路规划

施工道路沿用前期浇筑施工道路。

2、施工排水规划

钻孔、灌浆多余的水,下游段经隧洞汇聚到洞口,再引排到河内;上游段直接引排到支洞排水口。

四、施工布置

1、施工通风

引水隧洞全长546.863m,上下洞口自然通风,且在中部有个支洞,空气能自然对流,满足施工通风要求。

2、供水布置

施工用水主要为风动式凿岩机用水和灌浆用水,从河床内用水泵抽起接入,随工作面延伸。

3、施工供电

供电线路由洞外主供电系统接入,布置于隧洞左侧,采用90㎜?铝心胶皮线。布置高度2.5m左右。严禁使用裸导线,供电线路随工作面跟进。照明电路采用36V安全电压,利用行灯变压器降压引入洞内。

五、施工方法

1、回填灌浆施工遵照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL62-94规定执行。根据监理人指令及规范规定,先进行灌浆试验以确定灌浆的施工参数,并将试验成果资料报送监理人审批,以指导灌浆施工。

(1)钻孔灌浆设备:围岩钻孔采用风动式凿岩机,钻头采用硬质合金钻头,搅拌机拌制灰浆,多缸活塞式灌浆机灌浆。

(2)孔位布置:在砼浇筑中即预埋Φ48钢管。为了避免钻孔时破坏砼内部钢筋对隧洞结构不利,在洞身砼浇筑时,按照设计断面的桩号和布孔位置用Φ48铁管的一端紧贴洞壁岩石表面,另一端紧贴模板表面,然后将钢管焊接固定在钢筋上,使之在砼浇筑振捣时预埋管不位移变形。模板拆除后预埋管孔就出露在洞壁表面。若发现堵塞,在灌浆前扫孔。

(3)施灌:回填灌浆分区分序加密进行,每一区段长度约20米,区段端部需封堵严密。回填灌浆在衬砌达到70%的设计强度后进行,灌浆前先对衬砌砼的施工缝和砼缺陷进行全面捡查,对可能漏浆的部位及时处理,灌浆分两个次序进行,先进行I序孔灌浆,当II序孔排出浓浆(接近或等于注入浆液的水灰比)后,将I序孔堵塞,改从II序孔灌浆。施工自较低端开始,向较高端推进。

(4)浆液水灰比:采用纯水泥浆液灌注,水泥采用P.S32.5矿渣硅酸盐水泥,浆液水灰比为0.6:1的水泥浆,灌浆压力0.3~0.5Mpa。空隙大的部位应灌注水泥砂浆,但掺砂量不大于水泥重量的200%。在灌浆过程中,应注意观察隧洞衬砌的变形情况,若发现异常,应立即降压或关机报告有关人员或监理人进行处理,并作好记录。灌浆结束后应排出孔内积水和污物。

(5)灌浆结束标准:在规定压力下灌浆孔停止吸浆后,继续灌注10min,即可结束。再用干硬性水泥砂浆把灌浆孔封填密实,孔口压抹齐平。

(6)冒浆:回填灌浆中如发现冒浆,就根据具体情况采用嵌缝、表面封填、加浓浆液、降低压力、间歇灌等方法处理。

(7)串浆:如发生串浆应待被串孔排水出浓浆时将其堵塞,灌浆孔继续灌注,如被串孔是I序孔,可不必重新灌浆,若是II序孔,应重新钻开进行灌浆。

(8)机械及管路事故处理:回填灌浆因故中断需尽快恢复灌浆,如中断时间较长,则应扫孔复灌。

(9)质量检查:灌浆结束14天后,在每一个灌浆区段内设一个检查孔,由指挥部、监理、设计三方随机指定某个顶孔,采用单孔注浆试验,向检查孔内注入水灰比为2:1的水泥浆,压力与灌浆压力相同,初始10min内注入量不大于10L合格;若检查不合格,则继续进行灌浆施工直至充填密实,再进行检查。

2、固结灌浆在该部位回填灌浆结束后7天后进行,并按设计图纸所示的次序孔和孔深要求进行灌浆施工。

(1)钻孔灌浆设备同回填灌浆。钻孔按施工图纸指定的孔位采用风钻钻孔机械进行钻孔,孔深和孔向均要满足施工图纸要求。固结灌浆按分序加密的原则进行施工、浆液浓度等严格按有关规程规范执行,以确保灌浆质量。

(2)固结灌浆在灌浆前用压力水进行冲洗,直至回水清洁为止,冲洗压力为灌浆压力的80%。

(3)施灌:采用全孔一次灌浆法施工,灌浆浆液由稀到浓逐级变换,浆液变换原则:①当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或注入率不变而压力持续升高时,不得改变水灰比。②当某级浆液注入量已达300L以上,或灌浆时间已达30 min,而灌浆压力和注入率均无改变或改变部显著时,应该浓一级水灰比浆液施灌。③当注入率大于30L/min时,可根据实际情况越级变浓。

(4)浆液水灰比:采用纯水泥浆液灌注,水泥采用P.S32.5矿渣硅酸盐水泥,浆液的水灰比采用2:1、1:1、0.6:1三个级别,灌浆压力为0.5~0.7 Mpa。

(5)灌浆结束标准:在规定压力下注入率不大于1L/min后,继续灌注30min,即可结束。再用干硬性水泥砂浆把灌浆孔封填密实,孔口压抹齐平。

(6)冒浆:灌浆中如发现冒浆,就根据具体情况采用嵌缝、表面封填、加浓浆液、降低压力、间歇灌等方法处理。

(7)串浆:灌浆过程中发生串浆时,如串浆孔具备灌浆条件,应一泵一孔同时进行灌浆;否则,应塞住串浆孔,待灌浆孔灌浆结束后,再对串浆孔进行扫孔、冲洗,而后继续钻进或灌浆。关灌浆必须连续进行,,如因故中断,应按下述原则处理:①应尽快恢复灌浆,否则应立即冲洗钻孔,再恢复灌浆;若无法冲洗或冲洗无效,则应进行扫孔,再恢复灌浆;②恢复灌浆时,应使用开灌比级的水泥浆进行灌注,如注入率与中断前相近,即可采用中断前水泥浆得比级进行灌注;如注入率较中断前减少很多,且在短时间内停止吸浆,应采取补救措施。

(8)机械及管路事故处理:灌浆因故中断需尽快恢复灌浆,如中断时间较长,则应扫孔复灌。

(9)质量检查:灌浆结束7天后,采用钻检查孔进行压水试验的方法,检查孔的数量不宜小于灌浆孔总数的5%。合格标准:85%以上试段的透水率不大于设计规定,其余试段的透水率不超过设计规定值的150%,且分布不集中。

六、主要施工設备

七、质量保证措施

为保证施工质量,施工中必须严格按规范及设计要求进行,现场设立专门质量检查机构,实行“三检”制度,对施工工艺和施工过程进行全面控制。定期对钻孔、灌浆进行抽检,加强监测手段,灌浆结束到期后,采用钻检查孔进行注浆和压水试验,确保施工质量满足设计要求。

八、安全保证措施

灌浆施工主要安全隐患为施工用电。施工用电按照建设部《建设工程施工现场供用电安全规范》GB50194—93,采用TN—S(三项五线制)做到二级漏电保护。严禁用同一个开光电器直接控制二台及二台以上用电设备(含插座),必须实行一机一闸。洞内的动力线和照明的低压线分开布置,电工必须持有特殊工种操作证。将采用绝缘架空的方法规范架设电线。支线架设必须离地2.5 m以上,施工现场用电由专业电工管理,开关、电器、配电箱等装置必须完好无损。

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