水利水电工程基础施工灌浆技术分析

水利水电工程基础施工灌浆技术分析【摘要】水利水电是我国重要的经济行业，对国民经济的增长和人民生活水平的提高都有着重要影响。灌浆技术是基础施工中的重要环节，加强对其技术分析具有重要意义。【关键词】水利水电，工程，基础施工，灌浆技术，分析研究中图分类号：TV文献标识码：A前言在进行水利水电工程基础施工中，通过固结灌浆生产性试验，优选灌浆材料和工艺、提出不同区域和不同级别岩体的固结灌浆方案，选择合理的施工程序、最优的浆液配合比以及确定灌浆所需的各种技术参数和数据。工程概况卡基娃水电站系木里河干流（上通坝~阿布地）河段“一库六级”（自上而下依次为上通坝、卡基娃、沙湾、俄公堡、固增及立洲水电站）开发方案中的第二级电站，位于四川省木里县唐央乡，坝址距木里县城约178km，距西昌市约424km。第7页共7页 枢纽建筑物主要由混凝土面板堆石坝、放空洞、1#泄洪洞、2#泄洪洞和引水发电系统等组成。其中，1#泄洪洞布置于左岸，为竖井旋流非常泄洪洞，通过竖井后采用平面交岔方式与导流洞结合，进口设开敞式堰闸，洞身部分由明流上平洞段、涡室、涡井、涡井出口压坡段和明流下平洞段组成。洞室全线钢筋混凝土衬砌，顶拱回填灌浆，洞周固结灌浆，进口闸室基础固结灌浆。2#泄洪洞布置于右岸，洞室全长约558.677m，为有压接无压泄洪洞，洞身部分由有压洞段、工作闸门室、无压洞段组成，进水口为岸塔式，出口依次设置明槽扩散段、消力池段、海漫段。洞室全线钢筋混凝土衬砌，顶拱回填灌浆，隧洞锁口段及Ⅳ、Ⅴ类围岩段洞周、工作闸室下室固结灌浆，与灌浆平洞立体交叉段帷幕补强灌浆、进水塔基础、出口明槽及消力池基础固结灌浆。三、灌浆工艺流程根据施工技术要求，本次无盖重固结灌浆试验着重就以下几种施工工艺进行试验：1、全孔一次灌浆施工工艺全孔一次造孔至设计深度（4m）孔口封闭全孔进行裂隙冲洗全孔压水试验全孔灌浆全孔封孔。2、自上而下分段灌浆施工工艺全孔分两次造孔,第一次造孔(0~2.5m)裂隙冲洗压水试验第一段灌浆至结束第二次造孔(2.5~5m)裂隙冲洗压水试验第二段灌浆至结束全孔封孔。3、检查孔施工工艺第一试区:全孔一次造孔至设计孔深测量岩体波速全孔压水全孔灌浆全孔封孔。第7页共7页 第二、三试区:全孔一次造孔至设计孔深测量岩体波速自下而上分段压水全孔灌浆全孔封孔。四、水利水电工程基础施工灌浆技术分析1、做好固结灌浆试区的选择根据现场实际及相关技术要求，本次就1#泄洪洞进口~（泄1）0+177.45段、1#泄洪洞涡室段涡井、2#泄洪洞工作闸室下室、无压段锁口段及Ⅳ、Ⅴ类围岩段基础固结灌浆、洞周固结灌浆开展的无盖重生产试验选择三个试区，第一试区选择在1#泄洪洞上平段（泄1）0+015~（泄1）0+030段，该段为弱~中等风化的Ⅳ类岩体，岩性为千枚化板岩，层面裂隙发育，岩石较破碎，初步判断可灌性较好~中等。灌浆孔深度为4m，全孔一次灌注。第二试区选择在1#泄洪洞涡室2830.0m~2846.0m，该段为中等~强风化的Ⅴ类岩体，层面裂隙发育，错动带发育，岩石较破碎，初步判断可灌性较好~中等。灌浆孔深度为5m，分两段进行灌注。第三试区选择在2#泄洪洞无压段（泄2）0+564.677m~（泄2）0+579.677m段，该段为弱~中等风化的Ⅳ类岩体，岩性为变质石英砂岩，层面裂隙、节理裂隙发育，岩石较破碎，初步判断可灌性较好~中等。灌浆孔深度为5m，分两段进行灌注。2、做好主要施工机械的管理和准备施工设备及机具的选择如下：根据底层破碎情况及钻孔深度，固结灌浆孔选择YXZ-30潜孔钻机，在灌浆压力需要的情况下，选择TTB200-12型高压灌浆泵（额定压力：12MPa；排量：140L/min；功率18.5KW）第7页共7页 根据工程特点及工期要求，拟投入本试验的主要施工机械见表1。表1主要施工机械投入计划表3、控制好灌浆材料的质量（一）水泥（1）灌浆材料采用强度等级为P.O42.5的普通硅酸盐水泥，1#泄洪洞下平段及2#泄洪洞地下水有腐蚀性，采用强度等级为P.MSR42.5的抗硫酸盐硅酸盐水泥。（2）灌浆用水泥品质需符合《普通硅酸盐水泥》GB175-2007、《抗硫酸盐硅酸盐水泥》GB748-2005中的相关要求。（3）灌浆用水泥需有生产厂商的质量证明书，并经现场质量检测合格后方可使用。（4）灌浆所用的水泥细度要求通过80ųm方孔筛的筛余量不大于5%。（5）出厂日期超过三个月的水泥经检测合格后方可使用；受潮结块等质量不合格的水泥不得使用。（二）水灌浆用水应符合《混凝土用水标准》JGJ63-2006和《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001混凝土拌和用水的规定。（三）掺和料、外加剂掺和料、外加剂质量应符合相关规范要求，掺加量及掺加方式按监理工程师要求执行。4、做好压水试验第7页共7页 (一)压水试验压力:灌浆压力≤1MPa时取灌浆压力的80%，1MPa＜灌浆压力≤3MPa时取1MPa。(二)固结灌浆在裂隙冲洗之后、灌浆前选取5%的钻孔进行单点法压水试验，方法如下：在稳定压力下，每5min测读一次压入流量，连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%，或最大值与最小值之差小于1L/min时，本阶段试验即可结束，取最终值作为计算值。(如透水率较大不能满足结束要求时，即使用简易压水。)按公式1计算透水率，单位为吕荣（Lu）。5、灌浆设备安装控制按要求安装、连接灌浆泵、灌浆自动记录仪等设备以及灌浆管路（供浆管、射浆管、高压球阀、孔口封闭器）。射浆管管口距孔底≯50cm。孔口封闭器安装前仔细检查胶塞等是否完好。在灌浆过程中，射浆管必须能够在孔口封闭器中心低速转动和适时升降，不得漏浆。灌浆自动记录仪主要包括主机、压力传感器、流量传感器、密度仪等按大循环灌浆进行连接安装。6、灌浆压力与注入率的协调控制（一）灌浆压力与注浆率是互相关联互为因果的两个参数。一般是灌浆压力越高，注浆率越大；当压力升高到超过岩石强度或突破软弱充填物时，会出现注浆率异常增大或压力突降。对灌浆压力和注入率的掌握原则为：第7页共7页 当地层吃浆量很大，在低压或“无压”下即能顺利地注入浆液时，控制注入率不能大；当地层吃浆量小，注浆困难时，尽快将压力升到规定值，不能长时间在低压下灌浆。（二）在灌浆过程中，对灌浆压力和注入率的协调控制如下。表2灌浆压力及注入率协调控制表备注：P-设计灌浆压力。7、质量检查方法(一)灌后声波测试应在该部位完成14d后进行。利用灌前声波测试的一对孔，灌后重新扫孔，进行灌后声波测试，取得灌后岩体声波值。(二)灌浆压水试验检查应在测量岩体波速后进行，采用单点法进行压水试验。(三)灌浆压力≤1MPa时取灌浆压力的80%，1MPa＜灌浆压力≤3MPa时取1MPa。(四)采用孔口封闭法灌浆的灌浆孔进行压水试验时，在孔口安装孔口阻塞器，将射水管下至距段低10cm处，在回水管路上量测压水压力，同时测量流量。测量设备采用灌浆自动记录仪。(五)压入流量稳定标准：在稳定压力下，每5min测读一次压入流量，连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%，或最大值与最小值之差小于1L/min时，本阶段试验即可结束，取最终值作为计算值。五、结束语第7页共7页 在进行水利水电工程基础施工灌浆施工过程中，要严格施工标准，不断提高施工人员的综合素质，促进施工质量的提高，从而为水利水电工程的快速发展奠定基础。参考文献[1]覃展鹏水利水电工程中隧洞灌浆技术的探讨《赤子》2012年第6期[2]郭斌孙自豪浅谈水利水电基础工程施工技术,《华章》2012年22期第7页共7页