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    莆田加固公司之如何加固水庫主壩混凝土防滲墻
    瀏覽: 發布日期:2020-03-02
              1工程主壩病險概況

             上陽水庫位于樟樹市清豐山溪水系薌水支流的上陽溪,地處店下鎮謝家村,距樟樹市區19km,庫區流域中心地理位置為東經115°39′,北緯27°56′,壩址以上控制流域面積18.8km2,總庫容2126萬m3,設計灌溉面積1.7萬畝,是一座以灌溉為主,兼顧防洪、養殖等綜合利用的中型水利樞紐工程。

     
            水庫于1971年由清江縣水利電力局設計,江西省水利廳審批,同年11月動工興建,1972年4月基本建成受益,1987年至1990年對水庫進行了加固擴建,形成現有規模。水庫樞紐工程等級為Ⅲ等,主要永久性建筑物為3級,水庫樞紐工程主要建筑物有主壩、副壩、溢洪道、主壩壩下輸水涵管、副壩壩下輸水涵管等。
     
           水庫運行多年來未發現大的庫岸崩塌現象。庫內森林茂密,植被良好,河流固體徑流少,水庫淤積問題不大。為保障水庫的長治久安,決定對水庫主壩進行混凝土防滲墻、高噴及帷幕灌漿加固
     
            2主壩加固主要內容
     
             2.1混凝土防滲墻
     
             主壩壩體防滲采用鉆抓法造塑性砼防滲墻,起止樁號為0+000.0~0+702.5m,全長702.5m,砼防滲墻軸線位于壩軸線上游1.5m上游處,墻體有效厚度為0.4m,防滲墻頂高程59.53m,導槽頂高程61.00m,樁號0+000.0~0+112.0m段墻底伸入強風化基巖層1.0m,樁號0+112.0~0+590.0m墻底伸入全風化基巖層1.0m,樁號0+590.0~0+702.5m墻底伸入壤土層1.0m,防滲墻造孔斜率≤3/1000,設計滲透系數小于1.0×10-6cm/s,抗壓強度R28≥3.0MPa,彈性模量E28≤1000MPa。
     
             2.2灌漿
     
            高壓旋噴灌漿起止樁號為0+000~0+112.0m,全長112.0m,呈一排布置,孔距1.6m,高壓旋噴灌漿頂部伸入強風化基巖面以上1.0m,底部伸入強風化基巖面以下1.0m,孔位偏差≤5cm,孔斜率≤1%,入巖深度≥1.0m,漿壓0.2MPa~1.0MPa,流量60L/min~80L/min,進漿密度≥1.5g/cm3,回漿密度≥1.3g/cm3。
     
            3加固的施工方法
     
            3.1液壓抓斗造砼防滲墻
     
            防滲墻施工前先委托有關單位進行了防滲墻先導孔鉆探工作,先導孔鉆孔柱狀圖數據與實際施工鉆探地質情況相符。上陽水庫除險加固工程主壩采用抓斗法造砼防滲墻進行處理。處理范圍為樁號0+000.0~0+702.5,全長702.5m,砼防滲墻墻頂高程為59.53m、防滲墻軸線離壩軸線上游1.5m,墻厚0.40m。
     
           (1)布置施工平臺:原大壩壩頂寬度達不到7m,無法滿足抓斗施工所需10m寬施工平臺的要求。施工時將原壩頂降低,開挖的部分土方直接堆放至下游做路肩培土,加大壩頂的寬度,使大壩壩頂拓寬到10m,以利施工。
     
            (2)修筑導向槽:沿防滲墻軸線方向設置導向槽。導向槽兩側墻體擬采用倒L型斷面,現澆C20砼構筑。
     
             (3)抓斗成槽及清孔換漿:成槽采用“三抓法”施工方案,即采用SG-22型液壓抓斗機先抓取槽段兩側的主孔,再抓中間的副孔成槽。槽段劃分:大壩槽段劃分為Ⅰ、Ⅱ序槽段,其中Ⅰ序槽段長6.5m,Ⅱ序槽段長6.5m。先施工Ⅰ序槽段,再施工Ⅱ序槽段。造孔成槽:槽段造孔成槽采用“三抓法”,在導向槽上放樣標識孔位,將抓斗對正孔位后進行垂直造孔。
     
              先施工槽段兩端的主孔,主孔完成后再抓中間留下的副孔。主副孔完工即該施工槽段完工,經監理確定巖層巖性,并最終確定該施工槽段成槽深度。清孔換漿:槽段終孔驗收合格后進行清孔,清孔采用抓斗抓取淤泥,利用下設潛水排污泵抽漿,并及時用新鮮泥漿補充。清孔換漿結束后,進行槽段砼澆筑。
     
             泥漿護壁:護壁泥漿在造孔過程中起固壁、懸浮、攜渣、冷卻鉆具和潤滑的作用,成墻后還可以增加墻體的抗滲性能,泥漿采用膨潤土拌制。新制泥漿經過24h膨化后,利用供漿管輸送至孔槽內使用,成槽及槽段砼澆筑過程中回收的泥漿,經凈化后可重復使用。槽孔孔口泥漿面在成槽過程中保持在導向槽頂面以下30cm~50cm范圍內。
     
            (4)防滲墻體砼澆筑:砼防滲墻是在泥漿下澆筑砼,采用直升導管法(每個槽段中安裝2根導管)進行墻體砼澆注,砼豎向順導管下落,利用導管隔離泥漿,使泥漿不與砼接觸,導管內砼依靠自重壓擠下部管口的砼,并在已灌入的砼內流運,擴散上升,最后置換出泥漿,保證砼的整體性。
     
            (5)槽段接頭處理:相鄰槽段的銜接部分即為接頭,采用硬型鋼管隔離砼,使一期砼成弧形,當施工二期槽段時用砼鋼刷刷洗一期槽段澆筑的砼弧形表面,以保證接頭質量。
     
            3.2高噴灌漿施工方法
     
            3.2.1施工程序
     
             主要施工程序為:準備工作→鉆機就位→鉆孔→插管→噴射作業→沖洗→移動機具。
     
            3.2.2施工方法
     
           (1)高噴灌漿的形式、施工軸線位置和施工技術參數及質量要求。形式:高壓旋噴,灌漿采用三重管法。施工軸線位置:旋噴軸線位于砼防滲墻軸線上游側0.5m處,孔距1.6m。施工技術參數:高壓水P=60MPa;壓縮氣P=0.5MPa~0.7MPa;漿壓P=1.0MPa;提升速度V=7cm/min;碎石層5cm/min~10cm/min;旋轉速度V=8r/min;水泥漿液的水灰比1.0~1.5。
     
            (2)施工工藝在施工前,按設計圖紙要求進行高噴模擬試驗,以確定施工技術參數,并報監理工程師批準。鉆機就位及鉆孔:灌漿鉆機安放在已放樣的孔位上,鉆頭對準孔位的中心,鉆架校正水平,鉆桿保持垂直。鉆孔深度以伸入含礫粘土或基巖不小于0.5m,并通過現場取芯判別,且經現場監理工程師認可。
     
              鉆孔作業時經常量測鉆機豎直度以確保鉆孔豎直度,發現偏斜及時給予糾正。為防止塌孔,鉆孔時采用泥漿護壁。制備漿液:泥漿攪拌機制備泥漿,泥漿比重不小于1.5,攪拌時間不短于2分鐘。泥漿隨拌隨用。插管及噴灌作業:鉆孔完成后,噴機就位,校正機架水平和灌漿管的垂直度。灌注管插入高噴孔之前,采用中等壓力試噴,檢查噴射及灌漿系統是否暢通,然后用卷揚機將灌注管插入鉆孔地基設計深度。
     
             根據設計要求和技術參數,開動高壓泵、空壓機、泥漿泵進行噴射灌漿作業,按設計的提升速度提升噴灌管。噴灌中,隨時檢測或觀察泥漿比重、提升速度、漿壓、氣壓和設備的工作狀態等,出現問題及時采取針對性的措施進行處理,直到滿足設計要求。
     
             移動機架和沖洗管路:高壓噴射灌漿完成一個孔后,機架移至新的鉆孔位置,插管進行新的鉆孔噴灌施工。若新的灌漿孔尚在鉆進,不能連續進行噴灌作業,則噴灌管道及設備必須及時沖洗干凈,防止余漿會硬化堵管。
     
             3.2.3特殊情況處理
     
           (1)鉆孔在鉆進過程中如遇漏漿嚴重,立即停止鉆進并及時連續灌入泥漿。
     
            (2)在高噴過程中,如遇孔口不返漿,并且漿液面不斷下沉,應在原高程處靜噴,同時加入少量中粗砂于孔中,而且在該孔的壩腳附近內巡視檢查是否出現冒漿,如出現冒漿,必須在冒漿處加壓鋪蓋或停止噴灌,待初凝后重新造孔,進行第二次噴射灌漿,直至達到封堵滲漏通道為止。
     
             (3)如遇停電、機械事故造成停噴后,繼續噴射時,漿噴桿下插不小于20cm,以保證板墻在高度上的連續性。
     
              3.2.4質量控制措施
     
          (1)精確測量放樣定位,孔位誤差不大于5cm,定位的鋼筋或木樁要牢固,以免移動。
     
          (2)灌漿用的水泥要保持新鮮,受潮結塊者不得使用;水泥出庫使用前應對質量作出鑒定,合格后方可使用。
     
           (3)攪拌漿液時,對各種材料準確計量,保證做到迅速、均勻、有效地攪拌。
     
           (4)噴射注漿,應自下而上連續進行,不得中斷。一旦需中斷卸管或其它因故中斷,應盡快恢復灌漿,并要重新復噴,搭接長度不小于20cm,以保證墻體的整體性。
     
           (5)冒漿處理:在旋噴過程中,往往有一定數量的土料,隨著一部分漿液沿著注漿管管壁冒出地面。冒漿量應控制在注漿量的20%以內,超過或完全不冒漿時,應查明原因并采取相應措施。
     
            (6)通過試驗確定施工參數后,各參數不得自行變更,如遇特殊壩基需要更改施工參數,必須事前經過監理工程師同意,并報設計部門認可。
     
             (7)詳細記錄每孔施工的施工時間、孔位偏差、注漿時間、提升速度等各項施工參數及施工中出現的意外情況及處理措施等。
     
               4結語
     
             加固施工完畢后,上饒市水利工程質量檢測站對帷幕灌漿體鉆孔7個,按25段進行壓水試驗,透水率為3.7Lu~9.7Lu,滿足設計要求。另對防滲墻0+038及0+169樁號防滲墻槽段搭接部位開挖檢查,結果表明:墻體呈青灰色、成色均勻、墻體垂直、搭接緊密無夾泥,墻體外觀質量及外觀尺寸均符合設計要求。采取的砼芯樣連續完整,骨料分布均勻,見少量氣孔,未見明顯缺陷,實測墻體滲透系數均滿足設計要求。

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