黃江水庫(kù)高壓旋噴防滲墻施工

黃江水庫(kù)高壓旋噴防滲墻施工摘要：受“5.12”地震的影響，黃江水庫(kù)滲漏嚴(yán)重。文章介紹了防滲處理的施工工藝和技術(shù)要點(diǎn)。采用封閉式高噴墻防滲處理，高壓旋噴套接結(jié)構(gòu)成墻工藝，三管法施工。經(jīng)處理，壩后出水點(diǎn)消失，滲漏量減少明顯。關(guān)鍵詞：黃江水庫(kù)；高噴防滲墻；高壓旋噴灌漿；三管法黃江水庫(kù)位于長(zhǎng)江流域嘉陵江水系西漢水支流的漾水河上，屬于何壩鎮(zhèn)轄區(qū)。壩址以上控制流域面積24.40km2。水庫(kù)總庫(kù)容436.27萬(wàn)m3，設(shè)計(jì)灌溉面積406.67hm2。黃江水庫(kù)震損應(yīng)急除險(xiǎn)工程中設(shè)計(jì)方案為大壩壩體高壓旋噴灌漿防滲墻結(jié)合基巖帷幕灌漿。高壓旋噴灌漿在壩體均質(zhì)土中進(jìn)行。位于上游一級(jí)馬道樁號(hào)0+008?0+067m，單排孔布置，孔距為1.00m，共布孔60個(gè)。高噴防滲墻墻體設(shè)計(jì)指標(biāo)要求：墻厚0.60m，推薦漿液配合比：水灰比1.5:1，0.6：1。工程于2008年9月21日開工，2009年7月11日竣工，完成墻體面積760.10m2,水泥用量607.80t。1施工機(jī)械1.1高壓噴射液壓臺(tái)車采用CYP50型高壓噴射液壓臺(tái)車，臺(tái)車配備SLT高壓旋噴水龍頭、GP-C型電控調(diào)速井口擺動(dòng)機(jī)、高壓噴射管、卷?yè)P(yáng)機(jī)、變速箱、功率選擇器、旋擺器，可控制噴漿管的提升速度和噴嘴角度。提升速度可調(diào)范圍8?20cm/min，噴嘴可通過(guò)旋擺器進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。1.2高壓泥漿泵選用GNB100-E高壓泥漿泵，可產(chǎn)生壓力40MPa的高壓漿流，流量為50?110L/min。1.3壓縮空氣機(jī)采用VF-12/7型空氣壓縮機(jī)，壓縮氣壓力可達(dá)0.7MPa，氣流量12m3/min。1.4噴射管采用雙管噴射，噴頭有4個(gè)噴嘴，夾角180°。1.5高壓管路配備各種鋼編膠管、高壓閥門，工作壓力分別為50MPa、5MPa，用于輸送漿、氣。1.6泥漿攪拌機(jī)采用SL-600型單桶立式高速攪拌機(jī)制漿，可連續(xù)拌制和漿液，單桶容積為600L。2施工工藝及參數(shù)2.1造孔壩體高壓旋噴與基巖帷幕灌漿采用同一灌漿孔，采用XY-1B型地質(zhì)鉆機(jī)造孔，清水鉆進(jìn)，孔徑130mm，孔距1.00m，下設(shè)套管鑲?cè)牖鶐r1.00m，待該孔基巖帷幕灌漿段結(jié)束后，拔出套管，保留上部鉆孔，作為高噴防滲墻施工孔。在一個(gè)單元工程內(nèi)，先I序孔，后II序孔?？讖?130mm?？孜黄頜5cm，鉆孔傾斜率不大于1%。孔深達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2.2高壓旋噴灌漿2.2.1工藝流程高噴臺(tái)車就位一地面試噴一下噴射管一始噴一提升、旋轉(zhuǎn)-回漿-終噴-人工回填-管路沖洗-高噴臺(tái)車遷移。2.2.1.1高噴臺(tái)車、噴射管的檢查高噴臺(tái)車應(yīng)檢查提升、制動(dòng)、管路、電路、擺動(dòng)、轉(zhuǎn)向等系統(tǒng)是否正常。管路應(yīng)暢通無(wú)阻、連接情況正常。噴嘴應(yīng)與高噴要求相適應(yīng)。噴射管與噴嘴內(nèi)不得有雜物，噴射管接頭應(yīng)密封良好。確信無(wú)誤后方可進(jìn)入下一步工序。2.2.1.2下噴射管噴射管下入前，應(yīng)先送水、氣試噴，把各種壓力加到噴射要求的壓力和流量。水射流過(guò)早離散、霧化或過(guò)小的水嘴不宜使用，待各項(xiàng)參數(shù)符合要求后才能下管。為防止水、氣噴嘴堵塞，下管前，可用膠布包扎。當(dāng)遇有噴射管下不到位或下不去現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)視不同的情況采取不同方法處理，只要不是發(fā)生較嚴(yán)重的塌孔事故，噴射管都不難下到位，采用以下方法：用泥漿泵送水泥漿邊轉(zhuǎn)邊下；送風(fēng)邊轉(zhuǎn)邊下；送風(fēng)、送漿邊轉(zhuǎn)邊下。2.2.1.3高壓旋噴灌漿作業(yè)將噴射管下到預(yù)定位置后，依次送漿、送風(fēng)，在孔底旋噴3?5min，待泵壓、風(fēng)壓升至設(shè)計(jì)值，待孔口返漿比重達(dá)到1.3?1.4g/m3后即開始轉(zhuǎn)動(dòng)、提升。水泥漿比重控制在1.5?1.6g/m3。高噴過(guò)程中，經(jīng)常測(cè)試進(jìn)漿和回漿比重，當(dāng)其達(dá)不到設(shè)計(jì)要求比重時(shí)，應(yīng)暫停噴漿作業(yè)并立即調(diào)整水灰比，然后迅速恢復(fù)噴漿作業(yè)。當(dāng)噴漿管距樁頂1.0m時(shí)，開始慢速提升噴漿全樁頂（提升速度為5cm/min）。2.2.1.4充填灌漿高噴作業(yè)結(jié)束后，委派專人向孔內(nèi)進(jìn)行靜壓充填灌漿?；毓鄷r(shí)間均大于30min，直到漿液不再下沉為止。2.2.2高壓旋噴灌漿施工參數(shù)經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，經(jīng)監(jiān)理和設(shè)計(jì)部門批準(zhǔn)的施工參數(shù)如下：水：壓力40MPa，流量100L/min；壓縮空氣：壓力0.55MPa，流量2.00m3/min；水泥漿液：壓力0.90?1.20MPa，流量90?110L/min，漿液密度1.51g/cm3；漿液配比1：1；噴射管：轉(zhuǎn)動(dòng)速度10?12r/min；提升速度：0?0.90m為5cm/min，0.90m以下8?10cm/min；孔底原位噴射時(shí)間：3?5min。2.3特殊情況處理2.3.1塌孔鉆孔坍塌嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)進(jìn)行跟管鉆進(jìn)?？上仍诳椎赘邍娙坠艿撞浚倨鹛坠?，繼續(xù)高噴至孔口。如高噴時(shí)還塌孔，可用小壓力注入水泥漿液，待初凝后掃孔全套管底部，再進(jìn)行高噴。2.3.2漏漿高噴時(shí)孔口返漿是確保個(gè)高噴墻質(zhì)量的重要措施之一，如地層漏漿過(guò)大，出現(xiàn)不返漿時(shí)，應(yīng)立即停止噴漿。采取下列處理措施：凈噴，不提升噴射管；待孔口恢復(fù)返漿后，再繼續(xù)進(jìn)行高噴；降低漿壓，增大漿液濃度及漿量；恢復(fù)返漿后，將漿壓調(diào)至設(shè)計(jì)值再進(jìn)行高噴；降低提升速度，上下重復(fù)噴灌；對(duì)于漏漿嚴(yán)重地段，可向孔內(nèi)回填砂土或其他顆粒材料進(jìn)行堵漏；加大水泥漿比重和速凝劑用量。2.3.3中斷噴漿在噴射灌漿中，突然停電、高壓泵壓力不夠、供漿量不足等原因，會(huì)造成注漿中斷。當(dāng)恢復(fù)噴漿時(shí)，必須復(fù)灌0.50m長(zhǎng)度，以保證高噴墻的連續(xù)性和可靠性。2.3.4冒漿在高噴過(guò)程中，有一定數(shù)量的土粒，隨著漿液沿噴射管壁冒出地面。冒漿量小于灌漿量20%者為正常情況，超過(guò)20%或完全不冒漿時(shí)，應(yīng)及時(shí)查明原因，采取措施。若地層中有較大孔隙而不冒漿，可在漿液中加入適量的速凝劑，縮短固結(jié)時(shí)間，使?jié){液在一定時(shí)間內(nèi)凝固；也可增大灌漿量。冒漿過(guò)大的主要原因，一般是有效噴射范圍與灌漿量不相適應(yīng)，灌漿量大大超過(guò)高噴固結(jié)所需的漿量。減少冒漿的措施有3種：提高噴射壓力或減少灌漿量；適當(dāng)縮小噴嘴孔徑；加快提升或旋轉(zhuǎn)速度。2.4施工質(zhì)量控制為了保證墻體連續(xù)性，首先要確?？孜黄睿?cm其次要確保鉆孔垂直。施工中采取了以下控制方法：鉆機(jī)用水平尺調(diào)平，鉆桿采用粗徑鉆桿盡量滿眼鉆進(jìn)，鉆桿用鉛垂調(diào)直。采用普通硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)為PO42.5R，使用前均委托了獨(dú)立試驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行抽檢。認(rèn)真做好鉆灌漿孔施工，提供準(zhǔn)確的防滲深度；進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)性試驗(yàn)，進(jìn)一步明確各種參數(shù)并報(bào)監(jiān)理審批；施工中采取跳打法，先施工I序孔，后II序孔，相鄰樁孔間隔施工時(shí)間12?72h；樁底應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行定旋，距樁頂1.00m應(yīng)慢提；嚴(yán)格控制進(jìn)漿、回漿比重，進(jìn)漿比重控制在1.5?1.6g/m3，回漿比重1.3?1.4g/m3。水泥漿存放時(shí)間當(dāng)氣溫在10°C以下時(shí)不超過(guò)8h，10°C以上時(shí)，不超過(guò)5h，超過(guò)時(shí)間應(yīng)廢棄；噴射灌漿后應(yīng)及時(shí)不間斷進(jìn)行充填灌漿直至漿液面不再下沉為止。3質(zhì)量檢查及評(píng)定3.1開挖檢查于2009年8月1日至3日對(duì)高壓旋噴防滲墻墻體進(jìn)行了淺層開挖檢查（高噴灌漿結(jié)束14d后），通過(guò)開挖檢查發(fā)現(xiàn)：高壓旋噴防滲墻墻體套接良好；墻體厚度達(dá)到1.00?1.25m。滿足設(shè)計(jì)要求。3.2鉆孔檢查于2009