1.4.1.4制浆
制浆固结材料采用重量法称量,其称量误差不得大于5%。临时制浆站制备现场施工所需的纯水泥浆液,浆液必须搅拌均匀,采用NJ-1型泥浆比重称测量浆液密度和马氏漏斗测量浆液粘滞度等参数。采用J2×200L型立式双层低速搅拌机制浆,搅拌时间不少于3min。浆液在使用前应过筛,自制备至用完的时间应小于4h;浆液温度保持在5~40℃。
1.4.1.5 隧洞回填灌浆
?回填灌浆的范围指隧洞顶拱120°范围混凝土衬砌与围岩之间缝隙的充填灌浆。 ?回填灌浆在衬砌砼达到70%设计强度后进行。
?回填灌浆应划分灌浆区段分序加密进行,将隧洞每50m左右长度分为一个区段,每一区段的端部封堵严密。同一区段内的同次序孔全部钻出后进行灌浆。
?施工顺序及布孔:回填灌浆孔分两序施工,先施工Ⅰ序孔后施工Ⅱ序孔。Ⅰ序孔与Ⅱ序孔分类编号,呈梅花型布置,排距2m,第一排三孔、第二排四孔。
?钻孔:由于泄洪洞采取C20钢筋混凝土衬砌,灌浆孔采用在预埋管中钻孔的方法,孔深进入岩石10cm,并采取泡沫除尘,机械降噪等措施。
?灌浆
灌浆前对衬砌砼的施工缝和砼缺陷等进行全面的检查,对可能漏浆的部位进行处理。 灌浆方法:采用孔口阻塞纯压式灌浆法施工。灌浆过程中严密监视衬砌砼的变形。 浆液配比:Ⅰ序孔灌注0.6(或0.5):1的水泥浆液,Ⅱ序孔灌注1:1和0.6(或0.5):1两个比级的浆液。空隙大的部位灌注水泥砂浆,但掺砂量不大于水泥重量的200%。
灌浆压力:采用设计规定压力值0.2~0.3MP。
灌浆结束标准:在规定压力下,灌浆孔停止吸浆,并继续灌注5min即可结束灌浆。灌浆结束后,应先关闭孔口闸阀,再停泵,待孔内浆液初凝后才拆除孔口闸阀。
?封孔:所有的灌浆孔和检查孔在灌浆作业结束后,清除孔内污物,采用浓浆将全孔封堵密实和抹平,露出衬砌砼表面的预埋管应割除。
?质量检查:
在该部位灌浆结束7d后,便可进行质量检查。采用钻孔注浆法进行检查。即向孔内注入水灰比为2:1的水泥浆,在规定压力下,初始10min的注入量不超过10L为合格。检查孔的数量占灌浆孔总数的5%左右,其位置由监理人根据灌浆情况现场确定。
1.4.1.6泄洪洞固结灌浆
?输水洞固结灌浆在该部位回填灌浆施工结束后7d后进行,其排距为2.0m,每排20孔,孔深3.0m。
?固结灌浆孔应分类编号,对钻孔灌浆施工情况如实准确的记录,并及时分析整理,
绘制成图表。
?施工顺序:按环间分序,环内加密的原则分两序施工。先施灌第一排孔,再施灌第二排孔。
?钻孔:固结灌浆孔采用YT-28型风钻造孔,孔径φ50mm,钻孔深入围岩3m。钻孔的孔位、孔径、孔向、孔深等参数应满足设计要求。
?钻孔冲洗:灌浆前采用大流量的压力水进行钻孔冲洗和裂隙冲洗,冲净孔内岩粉、杂质,直到回水清净后10min后为止,冲洗压力为灌浆压力的80%,若该值大于1.0Mpa时,采用1.0Mpa。
?压水试验:在裂隙冲洗后选择不少于总孔数的5%数量的钻孔进行压水试验,压水试验压力为0.3Mpa。
?灌浆
①灌浆方法:采用孔口阻塞全孔一次灌浆法施灌。灌浆过程中应严密监视砼的变形。 ②灌浆压力:采用设计规定压力值为0.3~0.5Mpa。
③浆液配比:灌浆浆液水灰比采用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。
④浆液变换原则:灌浆浆液应由稀到浓逐级变换。当灌浆压力保持不变,注入量持续减少时,或当注入量保持不变而灌浆压力持续升高时,不得改变水灰比。当某一比级的浆液注入量已到300L以上,或灌注时间已达到1h,而灌浆压力和注入率均无显著改变时,应加浓一级水灰比浆液灌注。当注入率大于30L/ min时,可根据具体情况越级变浓。
⑤灌浆结束标准:在规定压力下,当注入率不大于0.4L/min,继续灌注30min,即可结束灌浆。
?封孔:所有的灌浆孔和检查孔在灌浆作业结束后,清除孔内污物,采用0.5:1浓浆将全孔填封密实。涌水孔段采用压力灌浆封孔法和闭浆措施封孔,其余孔段在排除孔内积水后,可直接用干硬性水泥砂浆人工填压封孔。封填前必须将孔内污物冲洗干净,并测量孔深。
?质量检查:
①固结灌浆质量以进行压水试验检查为主,试验采用“单点法”。并结合分析灌浆资料和成果进行综合评定。
②压水试验检查在该部位灌浆结束7d后进行,检查孔的位置由监理工程师确定,其数量不少于灌浆孔总数的5%。
③检查孔的孔段合格率应在80%以上,不合格孔段的透水率不超过设计规定值的50%,且不集中为合格。
1.4.2坝体固结灌浆及帷幕灌浆施工方法说明
固结灌浆安排在大坝基础垫层混凝土浇筑后进行,穿插在大坝混凝土施工中进行。帷幕灌浆安排大坝河床段廊道形成并清理干净后开始。坝基排水孔是在帷幕灌浆检查孔完成后开始。
1.4.2.1灌浆施工布置
大坝帷幕灌浆施工布置主要包括制浆和输浆系统,水电供应,施工道路,施工机械布置。 ?制浆和输浆系统布置在大坝左右岸分别布置制浆站,集中向大坝混凝土浇筑提供水泥浆液和坝基固结,帷幕灌浆输送水泥浆液。
?水电布置: 大坝帷幕灌浆所用水电的布置是直接从大坝总布置的水电管线上,连接水池管线到坝基固结灌浆和帷幕灌浆廊道左右岸挡水坝坝顶的作业面上。
?施工道路布置: 大坝灌浆工程施工道路布置为使用总布置道路。 ?灌浆施工机械布置
①固结帷幕灌浆施工机械布置 按照固结灌浆施工进度要求,布置4台QZJ-100B潜孔钻造孔,2台20m3移动式空压机供风,2台SNS200/100灌浆泵,2台双桶立式搅拌机。
②帷幕灌浆施工机械布置
根据左右岸两个作业面进行灌浆施工机械布置。布置的机械为4台YX—2岩芯钻机,2台双桶立式搅拌桶,2台GJY—3自动纪录仪,2台KXP—1测斜仪,3K9抽水机1台。
1.4.2.2施工程序
?固结灌浆施工程序: 固结灌浆施工程序从下往上,先灌河床段,然后灌左岸坝基,最后灌右岸坝基。
?帷幕灌浆施工程序: 大坝帷幕灌浆施工程序是从下往上,先进行河床段廊道内施工,然后进行左右岸坝基廊道内施工,最后进行坝顶左右岸帷幕灌浆施工。
1.4.2.3施工方法
1.4.2.3.1固结灌浆施工方法
?施工顺序: 遵循先外围排后中间排,逐序加密的原则,分序施工。 ?工艺流程: 固结灌浆施工工艺流程为放样→钻孔→冲洗→压水试验→灌浆→封孔。
?施工方法: 钻孔用QZJ-100B潜孔钻造孔,造孔孔径为76mm,冲洗用导管通入大流量水,从孔底向孔口冲洗,至满足设计和技术要求。 压水试验采用一般压水法,按技术要求控制水压力。灌浆采用分段循环式作业。 封孔采用机械压浆封孔。
1.4.2.3.2帷幕灌浆试验
在帷幕灌浆施工前将按照监理工程师的指导进行帷幕灌浆试验来确定孔深、孔距、
排距、洗浆压力、浆液稠度等技术参数。
?试验施工的程序: 大坝中帷幕灌浆试验采用逐渐加宽的程序进行施工,先做孔距大的工序孔,再顺次做II或III序孔,最后做检查孔。
?试验施工方法: ①抬动观测孔钻孔、观测孔安置→②分序钻灌及分序压水检查→③封孔→④检查孔钻孔与压水试验→⑤检查孔封孔→⑥资料整理、分析、提交试验报告→⑦监理工程师审批。
1.4.2.3.3帷幕灌浆施工方法
?施工顺序: 帷幕灌浆遵照分序加密的原则,从河床开始先灌下游排,然后灌上游排。同排分序施工,在I序孔中布设先导孔。
?工艺流程: 每一孔段的施工工艺流程为:放样→钻孔→冲洗→压水试验→洗浆→循环进行下一段钻灌→终孔段灌完后封孔。
?灌浆材料的选用
帷幕灌浆水泥都选用标号不低于42.5的普通硅酸盐水泥。
一般用于灌浆的水泥细度要求通过0.08mm方孔筛的筛余量不大于5%,或者是水泥的比表面积不少于2400cm2/g,为了控制水泥的细度,要定期进行抽样检查。用于灌浆的水泥在储运进程中,应加强保管,避免受潮变质,水泥不宜存放过久,在灌浆时,如果水泥出厂的时间很短,水泥的储存环境良好,则可直接使用。否则,在使用前应取样进行试验鉴定。
对灌浆用水泥的物理力学性能应做如下试验:初、终凝时间,比重,比表面积(细度),颗粒组成,标准绸度,强度及水泥体积的安定性等。
对水泥浆的要求
灌浆施工前,我们将根据灌浆工程的具体情况和技术要求,对水泥浆液进行下列各项必要的试验:比重、粘度、搅拌时间、稳定性、流动性、凝结时间、淅水率、沉淀速度、结石强度和透水性(孔隙率和容重)等。
粘度:使用1006型漏斗粘度计测定。
比重:在灌浆过程中,通过测定灌液比重并绘制浆液比重与水灰比的关系曲线,以检验浆液的水灰比。
浆液搅拌时间:这个时间与凝结时间,结石强度有关,我们将用普通搅拌机搅拌,因此搅拌时间不得少于3min。
凝结时间:浆液的初凝和终凝时间,用国家标准GB1346-77检验方法进行测定。 浆液淅水率:通过淅水率公式a=v1/v×100%来计算。 式中a——淅水率,%;
v1——淅出水的体积。 v——浆液体积。
结石率:结石率又称结石系数,它是指浆液吸水后形成的结石体积占原浆液体积的百分数。
结石强度:结石强度是反映灌浆质量的关键性指标。帷幕灌浆要求结石密实性强,透水性小,耐久性好。固结灌浆要求的强度更高。其试验可参照有关混凝土强度试验方法进行。
结石的孔隙率:它与水灰比,龄期及养护有关,水灰比增大,孔隙率显著上升,水中养护的比空气中养护的孔隙率小。
结石的容重:它随浆液水灰比的减少而增大,水灰比在10.0~0.4之间变化时,水泥结石容重则在1.13~1.95g/cm3的范围内变化。
?设备选用
钻孔:帷幕灌浆钻孔采用XY—2型岩芯钻机,开孔孔径为110mm,埋设91mm无缝钢管作为孔口管,先导孔接触段以下采用76mm的钻头钻进至终孔。钻机倾斜度Kxp—1测斜仪,在钻孔作业中进行孔斜检查,可保证钻孔角度满足设计要求。
灌浆泵:灌浆对泵的基本要求是—有较大的工作压力和排浆量,以便能在较大范围内满足需求;能方便的调节泵的排浆量;泵的易损件有较高的耐磨性和耐蚀性;结构简单,检修方便,易于排除故障。考虑到以上原因,我们选择TBW200/40型活塞泵2台,其主要技术性能为—最大排量200L/min;最大压力40kgf/cm2;所需功率18kw;重量680kg。
浆液搅拌机:选择2m3卧式浆液搅拌机2台。 ?施工方法 ①施工准备
钻孔时首先把钻机对准孔位,用水平尺掌握机身水平,垫稳、垫牢、垫平机架。 钻机就位后必须做垂直度校正,使钻杆垂直对准中心位置,保证钻孔达到设计要求的垂直度。
②钻孔
Ⅰ、钻孔方法:钻孔统一编号,由测量人员放样定位,孔位偏差一般不超过10cm,钻孔采用Φ91mm~Φ75mm硬质合金钻头,清水钻进。帷幕灌浆时第一段砼盖板与基岩接触段采用Φ91mm的钻头钻入基岩2m,进行洗孔、压水,待灌浆结束后下入Φ89mm套管,并将孔口周围浇筑严实,底部用水泥浆(0.5∶1)进行止水,以防灌浆中顺套管返浆。待水泥终结一定时间达到规定强度后,则采用Φ75mm合金钻头清水钻进以下灌段,钻孔中应对孔内各种情况作详细记录,如砼厚度、断层、破碎带的位置及漏水情况等。