帷幕灌浆施工_帷幕灌浆工程施工
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帷幕灌浆施工工艺及效果分析
一、设计与施工工艺
灌浆工程原设计帷幕灌浆孔23个,总孔深739.8m,孔径90㎜~110㎜,孔距3m,排距3m。
二、施工机械设备与灌浆材料
XY-2型与150型钻机6台,SNS型与250/50型灌浆泵3台,潜水泵6台,水箱2台,卷扬机1台,200L高速双层灰浆搅拌机2台,17m3柴移式空压机1台,50KW柴油发电机1台,JZC-350型砼搅拌机1台。
灌浆所用水泥为山丹水泥化工(集团)有限责任公司生产的“铁骑牌”袋装新鲜无污染的425#普通硅酸盐水泥。灌浆用水为干净无杂质的水库蓄水。
三、帷幕灌浆施工工法
帷幕灌浆施工工艺流程:自上而下钻进→钻孔冲洗→简易压水试验(单点法)→分段灌浆→压力封孔
㈠钻孔 帷幕灌浆造孔采用XY-2型或150型液压回转式钻机,施工前期采用硬质合金钻头、钢砂钻头、金刚石钻头钻进,因地质情况复杂,钻进速度缓慢,后采用风动式潜孔锤钻进。开孔之前严格按照图纸要求布设孔位。钻孔位置与设计位置的偏差不大于10cm。
钻进结束等待灌浆时或灌浆结束等待钻孔时,孔口均堵塞,妥善保护。开孔孔径Φ130㎜,灌浆孔径Φ91㎜,终孔孔径不小于Φ75㎜。
在造孔过程中严格控制孔斜,发现孔斜超过规范要求时,及时纠正。其孔底偏差不得大于表1规定的数值。按偏差小于2.5%孔深控制;
3、顶角大于5。的斜孔,根据实际情况适当放宽。
㈡洗孔灌浆孔均采用压力水进行冲洗,直至回水清净时为止,冲洗压力为灌浆压力的80%,该值大于1Mpa时,采用1Mpa。㈢压水试验帷幕灌浆孔采用自上而下做压水试验,压水段与本段灌浆段长相同,压力为灌浆压力的80%,最大压力1Mpa。㈣制浆 灌浆所用浆液由固定制浆站集中制浆,制浆采用双层立式高速搅拌机搅拌,搅拌时间不小于2min。
㈤灌浆 钻孔灌浆均采用两序孔分序进行。根据设计要求,固结灌浆采用自下而上栓塞分段灌浆法,帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法,灌浆方式为循环式灌浆。灌浆段长度5m~6m,特殊情况下适当缩减或加长。射浆管距孔底小于50cm。
㈥灌浆压力 帷幕灌浆压力分为8级,逐段升压,分别为0.7Mpa、1Mpa、1.5Mpa、2.0Mpa、2.5Mpa、2.5Mpa、2.5Mpa、3.0Mpa。根据规范要求,灌浆开始后10min范围内达到设计压力,当吸浆量过大时,压力适当降低。
㈦浆液变换 灌浆浆液水灰比采用5:
1、3:
1、2:
1、1:
1、0.8:
1、0.6:1六个比级。浆液先稀后浓,逐级变换。
当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时或当注入率不变而压力持续升高时,没有改变水灰比。
当某一级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达1小时,而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时,改浓一级进行。
当某一级浆液注入量大于30L/min时,根据具体情况越级变浓。
㈧灌浆结束标准 在规定的压力下,当单位注入率不大于0.4L/min时,继续灌注60min或注入率不大于1L/min时继续灌注90min即可结束。
㈨封孔 灌浆孔封孔均采用压力灌浆封孔法。
㈩特殊情况处理 灌浆过程中,出现冒浆、漏浆时,根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。
灌浆过程中回浆变浓,换用相同水灰比的新浆进行灌注,若继续吸水不吸浆时,延续灌注30min时,停止灌浆。
机械故障处理:缩孔卡钻,应以预防为主,改进钻具,将大钻头改为卡杆钻头,也可用倒链或打倒锤将杆拔出;灌浆泵不吸浆,应检查泵浆管是否漏气和堵塞,前者应更换易损件,后者应疏通管道,严格泥浆过筛,提高浆液质量;压力表读数增大不进浆,说明输浆管堵塞,应先用水冲洗管路,同时严格泥浆过筛,保证浆液的合理指标;应采用有保护装置的压力表,以防失灵,发现压力表
失灵,应立即更新;注浆管堵塞,应将其提起,用稀浆冲开;注浆管拔管困难。由于不及时拔管,浆液会把注浆管凝住而增加拔管困难,应当及时拔管。
四、灌浆效果分析
㈠灌浆成果 完成帷幕灌浆23孔,总进尺739.85m,水泥注入总量241t。灌浆成果见表2,单位注入量比较见表2。
由上统计表看出,本工程帷幕灌浆I序孔与II序孔之间单位注入量递减明显,左坝肩递减率分别为87.1%、82.6%,右坝肩递减率分别为50.65%、44.8%,灌浆效果明显。各次序孔单位注入量频率曲线见图
一、图二。
㈡透水率比较 本工程左坝肩第一排I序孔共做压水试验
15段,平均透水率16.1Lu,II序孔共做压水试验17段,平均透水率6.1Lu,第二排I序孔共做压水试验10段,平均透水率14.2Lu,II序孔共做压水试验6段,平均透水率5.85Lu;右坝肩第一排I序孔共做压水试验18段,平均透水率25.2Lu,II序孔共做压水试验18段,平均透水率16.5Lu,第二排I序孔共做压水试验9段,平均透水率8.8Lu,II序孔共做压水试验12段,平均透水率7.7Lu。透水率递减明显, 各次序孔透水率频率曲线见图
三、图四。
五、结语
对在施工过程式中发现的新情况,新问题,施工与设计、地质密切配合,共同寻找发生问题的原因,研究行之有效的处理措
施,根据实际情况的变化不断修改设计,既节约了成本,又使灌浆效果不断提高,在灌浆过程中始终用压水试验的透水率Lu值对灌浆效果进行严密地监测与控制,使灌浆效果提高有了保障。经过一年运行的观察,两坝肩在高水位无渗漏现象,实践证明帷幕灌浆是成功、有效的。