源口水庫除險加固工程帷幕灌漿論文

PAGE論全州縣源口水庫除險加固工程帷幕灌漿方案及效果編寫：廣西桂林灃匯源建筑工程公司目錄一、工程概況………………1二、施工……………………1(一)設計變更和修改…………………21、在非溢流壩段打斜孔2、孔位、孔數(shù)、孔深的變更3、隔水墻向上游延長帷幕線增加灌漿鉆孔(二)鉆孔(三)沖孔(四)壓水試驗(五)灌漿1、壩基帷幕灌漿2、壩體充填灌漿3、特殊情況的處理三、關于拱壩右壩肩漏水原因和堵漏施工四、質量評定附圖1、全州縣源口水庫除險加固工程灌漿鉆孔平面位置圖2、全州縣源口水庫除險加固工程大壩主排鉆孔灌漿綜合成果圖3、全州縣源口水庫除險加固工程大壩副排鉆孔灌漿綜合成果圖4、全州縣源口水庫除險加固工程大壩隔水墻鉆孔灌漿綜合成果圖附表1、質量三檢表2、質量評定表3、灌漿成果一覽表4、孔深校正報告單5、灌漿記錄表6、測斜記錄表7、壓水試驗成果表PAGE10論全州縣源口水庫帷幕灌漿方案及效果工程概況源口水庫樞紐工程全州縣永歲鄉(xiāng)境內湘江支流洮水河上，距全州縣城23KM，壩址以上集雨面積52.3km2，有效庫容1030萬m3,計劃灌溉面積36017畝，屬中型水庫。老壩體為埋石砼拱壩，壩長160米，最大壩高48米，多年運行發(fā)現(xiàn)壩體滲漏嚴重，因此對舊壩進行壩體充填灌漿及帷幕灌漿。全州縣源口水庫加固續(xù)建工程灌漿施工分兩期進行，第一期為壩體充填灌漿和基礎帷幕灌漿，這兩種性質不同和要求有別的灌漿，實際上由同一鉆孔在不同時間完成的，具體程序為：鉆壩體孔鉆壩體孔深入基巖2m(或略小于2m)后進行接觸段灌漿(按帷幕要求)深入基巖2m(或略小于2m)后進行接觸段灌漿(按帷幕要求)鉆基巖孔，按帷幕要求，自上而下逐段鉆灌，直至終孔鉆基巖孔，按帷幕要求，自上而下逐段鉆灌，直至終孔自下而上，按段長要求，進行壩體充填灌漿自下而上，按段長要求，進行壩體充填灌漿第一期工程于2006年9月18日進場，于2006年12月4日完工，歷時78天，爾后布置檢查孔9個，于年底前灌漿隊伍撤出工地，完成工作量見表1。第一期鉆孔灌漿工作量統(tǒng)計表表1項目孔數(shù)鉆灌進尺注入水泥備注基礎帷幕灌漿82個938.51m80000kg含檢查孔9個壩體充填灌漿104個3370.52m207764kg含檢查孔9個合計186個4309.03m287764kg第二期為隔水墻基礎帷幕灌漿和大壩右岸的堵漏灌漿，施工隊伍于2007年8月1日進場，于9月28日全完工，歷時59天，完成工作量見表2。第二期鉆孔、灌漿工作量統(tǒng)計表表2項目孔數(shù)(個)鉆孔進尺(m)灌漿長度(m)回填長度(m)累計注入水泥(kg)備注隔水墻基礎帷幕32992.85630.95361.9098900含2個檢查孔大壩右岸堵漏8109.95109.9511325合計401102.8110225一、二期施工累計孔深5411.83m，注入水泥397989kg，灌漿隊伍按照設計要求，根據(jù)實際情況，精心組織，統(tǒng)籌安排，嚴格管理，克服困難，保質保量，按工期圓滿完成了任務。各類工程完成工作量見表3.4.5.6二施工(一)設計變更的修改在施工中，我們按設計圖紙組織施工，同時把施工中發(fā)現(xiàn)的問題和解決問題的設想及時反饋給業(yè)主、監(jiān)理、設計方，請求設計方修改和變更。在本工程中，有如下幾方面的問題進行變更和修改：1、在非溢流壩段打斜孔進場放樣發(fā)現(xiàn)，非溢流壩段的孔位緊貼225.5m高程以上的攔水墻根，無法擺下鉆機，這攔水墻按設計是要拆除的，但在蓄水期前是不能拆除的，要想按設計打直孔，唯一的辦法就是搭架子(造鉆機平臺)，而攔水墻高4.5m搭這么高的架子，顯然不可取。如果是把帷幕軸線向庫區(qū)方向前移帶來的問題是鉆機將打到壩體前面的C20砼層中，起不到或很難起到對大壩充填灌漿的目的。(圖1)壩體充填灌漿及帷幕灌漿剖面圖(圖1)為了在大壩擋水墻不拆除的情況下，既使鉆機能按下，又能對大壩進行有效充填灌漿，我們提出了打斜孔。我們經(jīng)過作圖和計算。確定鉆孔傾角88°(也就是通常說的斜2°)打斜孔就要考慮方位，根據(jù)大壩呈弧形展布的特征，各個孔的方位都不同。我們根據(jù)鉆孔平面布置圖與換算，鉆孔的方位、傾角見表7，上述意見2006年9月21日在全州水電局舉行的四方(業(yè)主、監(jiān)理、設計、施工)會議上得到批準。2、孔位、孔數(shù)、孔深的變更進場以后，我們先施工了7個先導孔和部分一序孔，做壓水試驗35段，得出如下認識：1)壩體嚴重漏水、打鉆時幾乎孔孔不返水，大部分在大壩兩側都出現(xiàn)射流和滲水。2)壩基基巖多為完整的堅硬的礫巖，石英砂巖、含礫砂巖、砂巖、透水率都小。3)基巖耗灰率小，平均35kg/m，但接觸段較大，平均200kg/m，壩體上部耗灰率最大，可以達到300～400kg/m。4)孔中揭露出的接觸面位置與設計相差較大。又根據(jù)隔水墻放樣結果得知：右岸隔水墻軸線與壩體相交于68#孔，左岸隔水墻軸線與壩體相交于15#孔。鑒于上述情況，我們提出了以下修改建議：1)孔深控制原則：鉆孔深入透水率≤5Lu的巖層5～8m，即應終孔，不必受原設計限制。2)孔位、孔數(shù)做適當調整，調整原則：鉆灌工程總量盡量控制在原設計范圍內，追求最佳灌漿效果，著力解決壩體滲漏和提高兩壩肩基巖風化層及破碎帶的防滲能力。調整的具體方案：①取消1#～12#和7#～78#共20個鉆灌孔，非溢流壩增設一排加強孔，左邊18個，右邊14個孔，溢流壩段增加5個孔，共37個孔，②所有孔深控制在30m以內。壩體不足25m深的孔，最多伸入基巖3～5m就終孔。在非溢流壩段的鉆孔均為傾角88°的斜孔，孔距2m，排距0.8m，其余為直孔。我們的建議在2006年10月18日工地四方聯(lián)合會上得到批準，具體細節(jié)在2006年11月3日的報告中得到監(jiān)理、業(yè)主同意照辦的回復。3、隔水墻向上游延長帷幕線，增加灌漿鉆孔。隔水墻帷幕灌漿在右岸遇到構造破碎帶，增加兩個孔，左、右岸各向上游方向延長帷幕線4m左右，各增加2個孔?？傇隹讛?shù)為6個。在右岸施工一序孔時，97#孔漏水耗灰率175kg/m，95#孔嚴重漏水，在孔深21～25m這一段，巖石非常破碎，鉆進時掉塊，卡鉆時有發(fā)生，起鉆要打吊錘，下鉆要掃孔，耗灰率達192kg/m，，93#孔也出現(xiàn)類似95#孔的情況，耗灰率192kg/m，查閱地質資料，確有F2、F3兩條斷層通過，我們提議：打2個加密孔布置在93～97#孔之間，調整孔距，由原來2m改為1.33m。在隔水墻上游端頭與山體相接部位，由于開挖放炮加上巖石層面和節(jié)理面風化嚴重，使砼體下伏巖石具有規(guī)則的網(wǎng)狀裂隙存在，當水位達到一定高程后，它們將是危險的滲漏通道，因此我們提議：延長帷幕線，增加灌漿鉆孔。孔距不一定是2m，其布置孔原則應是在砼和巖層的接觸面上每隔2～3m設計一個孔，如果鉆機擺設場地有困難，采用打斜孔的辦法來解決，這些提議得到監(jiān)理、業(yè)主同意(于2007年8月30日的批復)。(二)鉆孔1、孔位按設計要求，偏差均＜10cm。2、為保證鉆孔方位、傾角達到規(guī)范要求，開孔前采取水平尺檢驗，調整機架座水平度，用地質羅盤校立軸鉆桿，使其傾角達到設計要求，開孔后每10m，用測斜儀測一次傾角、方位，如果超差，則采取糾偏措施。(三)沖孔在基巖中，嚴格按規(guī)范要求，在每段灌漿之前進行沖孔。(四)壓水試驗基巖部分的壓水試驗是自上而下的分段進行，先導孔、檢查孔的壓水試驗是嚴格按照規(guī)范進行，其余孔是進行簡易壓水試驗。2006年做壓水試驗32個孔122段，其中先導孔3個10段Ⅰ序孔6個18段，Ⅱ序孔5個13段，檢查孔2個4段。(五)灌漿1、壩基帷幕灌漿(1)灌漿材料：425#普通硅酸鹽水泥。(2)灌漿方法：自上而下分段灌注，段長一般6～8m。(3)灌漿方式：循環(huán)式，射漿管距孔底小于50cm。(4)灌漿壓力：0.4～0.7Mpa，視孔深而定。(5)灌漿水灰比：5：1、3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.6：1(或0.5：1)六個比級。(6)結束標準：在該段最大設計壓力下，注入率≤1L/min后，續(xù)灌60min才結束灌漿。2、壩體充填灌漿(1)灌漿材料：425#普通硅酸鹽水泥。(2)灌漿方法：自下而上分段灌注。(3)灌漿壓力：上部(孔深20mm以內)為0.2Mpa，下部孔深(20mm以下)為0.3～0.4Mpa。(4)灌漿水灰比：Ⅰ、Ⅱ序孔1：1開灌，Ⅲ序孔2：1開灌，逐漸變濃。(5)結束標準：在設計壓力下，灌漿孔停止吸漿，續(xù)灌5～10分鐘后結束灌漿。3、特殊情況的處理。本灌漿工程出現(xiàn)的最大問題是漿液向壩體外側嚴重泄漏，查其途徑是條形砌石的砌縫所致。為此，我們進行大量的表面封堵，粗略統(tǒng)計用了100多個工日，采用的辦法是扎棉絮、爛布條填水泥砂漿。操作很困難，也很危險，大壩前沿是采用坐吊藍下去封堵的，外坡是系安全帶下去封堵的。表面封堵起到很大的作用，但是不能解決所有泄漏問題，在灌漿過程中，我們又采用邊加沙邊送漿，灌灌停停、摻水玻璃較長時間的待凝等辦法。加沙堵漏的孔，為了避免架橋，漏堵住后，再下鉆具掃孔，然后下栓塞加壓灌漿，至達到結束標準。摻水玻璃我們也進行了試驗：求出不同長的管路，最佳漿液濃度和摻量，既要使混合液盡早凝固，又要保證管路順暢不被堵塞，而且達到一定漿量后，就停灌待凝，這樣反復多次才能達到目的。三、關于拱壩右壩肩漏水原因和堵漏施工。在2007年水庫蓄水期間，當庫水位達到215m高程時，發(fā)現(xiàn)右岸壩肩有A、B、C三個較大的漏水點(見圖2)，A、B在未灌漿區(qū)下方，C在已灌漿區(qū)下方，相距15～18m，漏水量隨庫水位升高而增加，隨庫水位下降而減少，當庫水位降到215m高程以下，滲漏消失。2007年8月右隔水墻基礎帷幕灌漿施工，開鉆二天后的8月10日施工人員、業(yè)主代表、監(jiān)理又發(fā)現(xiàn)一個奇特的現(xiàn)象，大壩右壩肩有三處滲水點，其位置與蓄水期間出現(xiàn)的A、B、C三個漏水點相重合，久旱無雨，驕陽似火的季節(jié)，被烈日曬得燙手的壩體外坡怎么會出現(xiàn)如此現(xiàn)象呢？這水從何而來？庫水位已降到208m高程壩上無任何施工作業(yè)，只有我們在隔水墻上打鉆。進一步觀察發(fā)現(xiàn)，打鉆返出的水流到隔水墻后面低洼中，然后低洼坑中的水流到A、B、C三個滲漏水點。這只能說明A、B、C三個漏水點是聯(lián)通的。而蓄水期庫水位達到215高程時，庫內的水是經(jīng)過什么通道到達A、B、C三個點呢？我們認定主要是兩條：(一)F2、F3兩條斷層破裂帶，因為A、B兩處下伏基礎是F2、F3通過的地方，F(xiàn)2、F3伸入庫內，當庫水位到達215m高程后，庫內的水經(jīng)F2、F3滲漏，從A、B點冒出，同時也經(jīng)過大壩外坡砌體中的滲漏通道流向C處。(二)右隔水墻和拱壩的交接縫，215m高程以上勾縫欠佳，原來的預埋灌漿管又沒有起作用，庫內的水位交接縫處通過未灌漿區(qū)壩體空隙到達A、B、C三處。也有人認為，由于60#、61#、62#孔灌漿時，有不少漿漏進放水涵洞，這地方?jīng)]灌好，留有滲漏空隙。根據(jù)上述推斷，我們在交接縫處布置2個孔，在60#、61#、62#孔附近布置2個孔，在F2、F3附近布置4個孔，孔深13m左右，6個鉆孔為斜孔，傾角80°(目的是靠近漏水點)兩個鉆孔為直孔。詳見圖2我們寫了《關于拱壩漏鉆灌孔施工方案的報告》，好久沒得到文字批復，臨近灌漿隊伍撤離時，業(yè)主、監(jiān)理口頭答復，先打幾個孔看看。鉆孔的情況是：堵-1孔鉆到8m左右，孔內就開始漏水，A、B處滲水，堵-3孔鉆到9m左右，孔內開始漏水，C處明顯滲水；堵-2、堵-4、堵-5、堵-6孔鉆孔時，孔內漏水不明顯，大壩外坡只有零星的濕潤，堵-7、堵-8孔在鉆到3m左右就開始漏水，到7-8m時孔內全部漏水，A、B、C各處都滲水。灌漿情況：灌堵-1、堵-3孔時，A、B、C漏水點大量漏漿，采用扎棉絮、嵌木條等進行表面封堵。同時用停停灌灌減壓限流，加水玻璃待凝等手段進行灌注，直至不漏漿為止，爾后下栓塞，加壓灌注。灌堵-7、堵-8孔時，吸漿量很大。壩體前沿條形砌石處漏漿，同樣采用表面封堵，加水玻璃濃漿灌注，直至不漏漿為止，然后加壓灌注。經(jīng)過堵漏施工，我們找到了A、B、C三處漏水通道，也堵住了漏水通道。四、質量評定灌漿施工始終堅持“質量第一”，成立了以項目經(jīng)理項目總工為首的質量管理小組，把質量第一的思想貫穿到鉆孔、灌漿的全過程，把質量管理辦法落實到每道工序，每個環(huán)節(jié)中去，對于不合規(guī)范、規(guī)程的施工予以堅決的制止，不合要求的堅決返工。因此，我們的工程質量是達標的。(一)從數(shù)理統(tǒng)計結果顯示：從1序孔→2序孔→3序孔→檢查孔，壩體、接觸段基巖透水率依次減小，單位耗灰量也依次降低，詳見圖3、4、5、6、7、8。(二)檢查孔檢查結果表明，質量是合格的。以監(jiān)理為首組成的檢查驗收小組，對第一期工程布置9個檢查孔，對第二期工程布置2個檢查孔，檢查方法是，壩體做注水試驗(按設計要求)基巖做壓水試驗(按規(guī)范要求)檢查結果見表8、表9。從表8可見，基礎帷幕壓水試驗結果q≤3Lu～5Lu，根據(jù)有關規(guī)范壩高在100m～50m之間時，壩