大坝灌浆施工说明Word文档下载推荐.docx
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g——重力加速度,m/s2。
k——系数。
Ⅱ、Ⅲ序孔的灌浆压力,可分别依次较Ⅰ序孔递增25%左右。
根据经验公式估算的灌浆压力,应在灌浆施工中进一步检验和调整。
(2)灌浆方法
本次灌浆采用循环钻灌法,灌浆顺序采用自上而下灌浆法,即自上而下,钻一段,灌一段,待凝固以后,再钻灌下一段,钻孔和灌浆交替进行,直到全深。
它可采用较高的灌浆压力,因而能获得较高的灌浆质量,并可减少施工中可能发生的事故。
4.2坝基、坝肩帷幕灌浆技术要求和施工工艺
3.2.1帷幕灌浆施工前准备工作
灌浆作业开工前,编制详细的试验大纲,报送监理人审批。
浆液试验应对不同水灰比,不同掺合料和不同外加剂的浆液进行试验,试验项目如下:
(1)浆液配制程序及拌制时间;
(2)浆液密度或比重测定;
(3)浆液流动性或流变参数;
(4)浆液的沉淀稳定性;
(5)浆液的凝结时间,包括初凝和终凝时间;
(6)浆液结石的容重、强度、弹性模量和渗透性;
现场灌浆试验根据工程的建筑物布置和地质条件,选择地质条件与实际灌浆区相似的地段作为灌浆试验区,根据工程施工图纸要求选定试验孔布置方式,孔深灌浆分段,灌浆压力等试验参数,并整理分析多序孔和检查孔的单位吸水率,单位耗灰量等的试验资料。
3.2.2帷幕灌浆施工工艺
帷幕灌浆施工程序为:
测量→布孔→设备安装→造孔→冲洗→压水试验→灌浆→封孔。
(1)施工测量
在施工前按监理部门提供的测量基准点、基准线及其基准资料和数据,与监理工程师共同校测基准点(线)的测量精度,并复核其资料和数据的准确性,根据提供的测量资料,对帷幕灌浆孔轴线进行实测。
(2)灌浆孔布置
按设计要求在防渗墙和西坝肩齿墙轴线上布置灌浆孔,分Ⅲ序,孔距2m,孔位轴向偏差不得超过10cm,孔深为为深入相对不透水层3.0m。
(3)钻孔
灌浆的质量与钻孔的质量密切相关,对于钻孔要求是:
确保孔深、孔向、孔位符合设计要求,力求孔径上下均一,孔壁平顺,这样才能使灌浆栓塞能够卡紧卡牢,灌浆时不致产生返浆。
(4)孔斜测量
每5m量测一次,不足5m的钻孔,终孔量测一次,根据量测结果决定是否对钻孔进行纠斜或封堵重钻。
(5)钻孔冲洗和压水试验
灌浆孔段在灌浆前采用压力水或压力风进行裂隙冲洗,直至回水清净(返风无灰)为止。
先导孔在Ⅰ序孔中采用五点法做压水试验,压力为0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.2MPa、0.1MPa,压水时间不少于20min,每3~5m测读一次压入流量,以最终流量表读数作为计算流量,稳定标准符合下列标准之一时,即可结束。
1)当流量大于5L/min,连续4次读数其最大值与最小值之差小于最终值的10%。
2)当流量小于5L/min,连续4次读数其最大值与最小值之差小于最终值的20%。
3)连续4次读数,流量均小于0.5L/min。
(6)灌浆方法
帷幕灌浆工程按分序加密的原则进行,分Ⅲ序,先进行Ⅰ序孔,Ⅱ序孔次之,最后进行Ⅲ序孔施工。
灌浆采用自上而下循环式分段灌浆法,灌浆段自上而下分为两段:
第一段(接触段):
坝体0.5m、岩石1.5m共2m,第二段长均为4m。
灌浆采用自上而下分段卡塞法灌浆,为了避免浆液沉淀,堵塞裂隙,用0.6寸水管做射浆管,射浆管距离孔底不超过0.5m。
(7)灌浆材料
采用425普通硅酸盐水泥,细度要求为80μm的方孔筛的筛余量不大于5%,要求材质新鲜,不得使用过期、失效和散装水泥,每批水泥应做好水泥细度试验,并做好记录,每批水泥要求有产品出厂合格证、检验合格证,并抽样由监理部门指定的试验室做检验。
(8)制浆
灌浆材料必须称重,误差不大于5%,纯水泥浆液的搅拌时间不少于30s,浆液使用前应过筛,自制备到用完时间小于4h;
浆液温度保持在5~40℃之间。
(9)灌浆压力
灌浆压力按设计要求,并根据生产性灌浆试验由设计进行调整。
灌浆开始后,在尽可能短的时间内达到设计压力,使整个灌浆过程尽可能地在规定压力下进行。
(10)浆液浓度
灌浆浆液浓度应由稀到浓,逐级变换。
水灰比采用5:
1、3:
1、2:
1、1:
1、0.8:
1、0.6:
1、0.5:
1七个比级,开灌水灰比采用5:
1。
(11)浆液变换
①当灌浆压力保持不变,注入率持续或减少时,或当注入率不变而压力持续升高时,不得改变水灰比;
②当某一比级的浆液注入量已达到300L以上或灌注时间又达1h,而灌浆压力和注入率无改变或改变不显著时,改浓一级;
③当注入率大于30L/min时,根据具体情况越级变浓;
④当灌浆压力或注入率突然改变较大时,立即查明原因,采取相应段处理措施。
(12)灌浆结束标准
在灌浆规定压力下注入率小于0.4L/min时,持续灌注60min或注入率小于1L/min,继续灌注1.5h,灌浆可以结束。
(13)封孔
灌浆结束后,采用分段压力灌浆封孔法封孔,用灌浆泵压入水灰比0.5:
1的浓水泥浆,浓封完毕后,待凝3天,孔口上部空余部分采用一级配水泥砂浆人工封孔。
(14)灌浆效果检查
帷幕灌浆结束14天后进行灌浆效果检查,检查孔的数量经设计、监理工程师共同商定检查孔的个数,每孔各段均要进行压水试验,对灌浆效果进行评定。
检查内容以压水试验为主,结合对竣工资料和测试成果的分析进行综合评定。
检查孔的布置原则为:
①帷幕中心轴线上;
②岩石破碎地段、断层影响带、大裂隙发育等地质条件复杂的部位;
③浆液注入量大的孔段;
④灌浆情况不正常以及经资料分析认为对帷幕灌浆质量有影响部位。
检查孔自上而下分段进行压水试验,全孔压水试验结束后,自下而上分段灌浆,灌浆结束后应按前述设计要求将检查孔封孔。
检查孔应对灌浆段岩芯计算采取率并加以描述。
灌浆段的合格率应在100%以上。
否则,由建设单位会同设计、施工单位商定处理方案,直到合格为止。
(15)灌浆资料的整理
灌浆施工过程中,我项目部按照规程、规范要求认真做好施工记录,包括钻孔位置、孔深、孔斜、钻孔冲洗、裂隙冲洗、压水试验、简易压水、灌浆记录及灌浆过程中所发生的各种情况,遇到的问题和处理措施等。
每单位灌浆结束后,及时将资料整理好,作出总结,并提出对帷幕灌浆质量的评价及处理办法。
4.3坝体劈裂灌浆技术要求和施工工艺
4.3.1劈裂灌浆设计要求
(1)劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律,用一定的灌浆压力,将坝体沿坝轴线方向劈裂,同时灌注合适的泥浆,形成铅直连续的防渗泥墙,堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层,以提高坝体的防渗能力,同时通过浆、坝互压和湿陷,使坝体内部应力重分布,提高坝体变形稳定性。
(2)泥墙的设计干容重,灌浆1年以后应为1.6t/m3。
(3)灌浆压力:
灌浆压力是保证灌浆质量的关键,压力过大会对大坝的稳定不利,过低则会降低灌浆效果,达不到预期目的。
设计灌浆压力0.15~0.6MPa,但在施工时,不把它作为控制性指标,而是以大坝劈裂冒浆为原则。
灌浆时压力由小逐渐加大。
(4)灌浆土料要求和浆液比重控制。
①灌浆土料要求:
土料就近取材,主要为粘性土,在没有粘性土时,可选用粉质壤土(粘粒含量约12%,粉粒含量约75%,砂粒含量≤13%)。
②浆液比重控制:
制浆采用机械拌制,水与干土重量比为1∶1~1∶1.6。
灌浆过程中根据吃浆量的大小变化,调节泥浆比重,吃浆量大时浓些,反之稀些。
每孔初灌时,为打开浆路,采用比重为1.53~1.55g/cm3的稀泥浆,随后逐渐增大泥浆稠度,一般控制在1.64~1.66g/cm3之间,封孔泥浆比重控制在1.70~1.74g/cm3之间,泥浆比重采用比重计测量。
(5)如有特殊要求,浆液中可掺入下列外加剂:
①为提高泥浆的流动性,可掺入少量的水玻璃,掺量可占干土重的0.5%~1.0%,最佳用量可通过试验确定。
②为加速浆液凝固和提高后期强度,可掺入适量水泥,水泥掺量可为15%左右,必要时应通过试验确定。
③为提高泥浆的稳定性和泥浆的后期强度,可掺入适量膨润土。
(6)每孔每次平均灌浆量,以孔深计每米孔深控制在0.5~1m3,每孔灌浆次数应在5次以上。
(7)为保证灌浆期坝坡安全,应适当延长各序各次灌浆间隔时间,改善浆液性质,增加稠度等。
3.3.2劈裂灌浆施工技术要求
(1)施工准备
①制浆和灌浆机械的布置,应考虑灌浆泵容量的大小,输浆距离的远近,扬程高低和料场位置等因素,尽量满足施工干扰少、搬迁次数少以及电源和交通方便等原则。
②灌浆施工前应确定好观测点位置,埋设好必要的观测设备。
并应准备好观测和试验仪器以及观测记录表和成果表。
③灌浆施工前应做灌浆试验。
选有代表性坝段,按灌浆设计进行布孔、造孔、制浆、灌浆。
观测灌浆压力、吃浆量及泥浆容量、坝体位移和裂缝等。
试验孔不少于3个。
试验结束后应分析资料,总结经验,修改参数,完善和熟练灌浆工艺,然后方可全面施工。
④灌浆所用土料和浆液都应进行试验。
土料试验包括:
颗粒分析、有机质含量及可容盐含量等;
浆液试验包括:
容重、粘度、稳定性、胶体率及失水量等。
(2)造孔
①首先按设计要求布孔,然后按要求造孔。
造孔必须按序进行,要求Ⅲ序。
②造孔应保证铅直,偏斜不得大于孔深的2%。
应用干法造孔,不得用清水循环钻进。
③作好造孔的记录和描述,如发现特殊情况时,应详细记录并分析处理。
(3)制浆
①应采用专用机械制浆。
如灌浆量少时,也可以采用人工制浆,但土料应先在泥浆池内浸泡数小时,搅拌成浆,通过过滤筛清除大颗粒和杂物,灌浆前再通过35孔/cm2的过滤筛。
②浆液各项指标应按设计要求控制。
灌浆过程中浆液容重和输浆量应每小时测定1次并记录,浆液的稳定性和自由析水率10天测1次,如浆料发生变化,应随时加测。
(4)灌浆
①应先灌河槽段,后灌岸坡段和弯曲段。
并采用孔底注浆全孔灌注的方法。
②灌浆开始先用稀浆,经过3~5min后再加大泥浆稠度。
若孔口压力下降和注浆管出现负压(压力表读数为0以下),应再加大浆液稠度,浆液的容重应按技术要求控制。
③在灌浆中,应先对第一序孔轮灌,采用“少灌多复”的方法。
待第一序孔灌浆结束后,再进行第二序孔,第二序孔灌浆结束后,再进行第三序孔。
④每次最大灌浆量应按设计要求控制,每孔灌浆次数应通过试验确定,一般为5~10次。
⑤岸坡坝段或弯曲坝段的劈裂式灌浆,可采用加密孔距,减小灌浆压力和1次灌浆量,轮灌或几孔同时灌注,增加复灌次数的方法。
⑥作好灌浆记录,并绘制图表。
(5)灌浆综合控制
①灌浆综合控制是保证灌浆期间坝体安全和灌浆质量的重要措施。
综合控制包括:
灌浆量控制,灌浆压力控制,横向水平位移控制,裂缝开展宽度控制。
综合控制施行于灌浆过程的始终。
②灌浆时间间隔:
初灌与第一次复灌的时间间隔为24h,复灌1~2次、2~3次等以后的复灌间隔时间均为48h。
③孔口压力,应控制在设计最大允许灌浆压力以内。
④在灌浆时,坝顶上、下游两坝肩处横向水平位移的允许量应根据试验确定。
⑤劈裂式灌浆应尽量推迟和限制坝面出现裂缝,裂缝限制宽度应根据灌浆试验确定,一般控制在3cm以内,要求在停灌后坝体裂缝能基本闭合。