湖北小漩電站一期低圍堰高壓漩噴灌漿施工技術范文

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摘要：小漩水電站工程一期低圍堰高壓漩噴防滲墻工程施工經過漩噴實驗，獲得了適合于該工程防滲體樁孔合理的施工孔距，為高壓漩噴正式施工確定最佳施工參數，最終經過基坑開挖反映出該工程防滲取得了很好的成效，減少了基坑抽水費用，確保了一期主體工程的施工進度。

關鍵詞：一期低圍堰高壓漩噴防滲墻實驗施工技術

1、概述

湖北小漩水電站一期低圍堰包括上、下游橫向圍堰和縱向圍堰，形成的基坑保護縱向圍堰、一期上下游高圍堰、左岸一期基坑開挖干地施工。圍堰設計為土石不過水圍堰，圍堰頂寬8.0m，邊坡1:2，上游圍堰頂部高程256.2m，下游圍堰頂部高程254.4m，縱向圍堰頂部高程從上游256.2m漸變到下游的254.4m。圍堰選用高壓漩噴防滲墻防滲。防滲墻單排布置，初步設計孔距1.5m，下部伸入基巖0.5m。

1.1地質情況小漩電站上游圍堰基礎下地層為：河床部分砂卵石層，厚度2.7～8.9m，兩岸坡為粘性土層和砂卵石層，覆蓋層下伏地層為S1d絹云石英千枚巖夾炭質板巖和石煤。

下游圍堰區的地層為：河床部分砂卵石層，厚度2.8～11.8m，兩岸為粘性土層和砂卵石層。下伏地層為∈32-3絹云石英千枚巖夾炭質板巖和鈣質板巖。縱向圍堰的地層為第四系全新統砂卵石與基巖。砂卵石層厚2.4～4.5m，下伏基巖為S1d～∈32-3的巖層，主要巖性為絹云石英千枚巖。砂卵石為強透水層，基巖為微～弱透水層。

2、高壓漩噴灌漿工程施工

2.1高壓漩噴實驗小漩水電站工程一期低圍堰高壓漩噴防滲墻灌漿分為上、下游圍堰及縱向圍堰三個部位，開工前為了確定孔距、壓力等施工參數，選擇在縱向圍堰縱0+352.6～縱0+363.4處進行施工試驗，結合設計單位提出的數據，選擇三組試驗孔距：0.8m、1.0m、1.2m1.5m三組布置，每組四個樁，待防滲墻強度達到規范要求后通過開挖檢查，分析墻體成型質量，觀察樁體之間搭接效果，最終確定孔距。高壓漩噴防滲墻灌漿試驗區于7天內完成，完成12個孔，高噴進尺162.8m。

2.1.1試驗目的：①高壓漩噴試驗完畢后開挖檢查，獲得灌漿影響半徑，搭接厚度，孔斜情況等。②獲得防滲體樁孔合理的施工孔距。③通過鉆孔取芯或開挖直觀檢查分析，為高壓漩噴正式施工確定最佳施工參數，包括水、氣漿壓與流量、漩轉速及提升速度，漿液水灰比施工技術參數，作為現場施工控制的技術指標和施工操作技術要求。

2.1.2現場工藝試驗為確定合理的噴射灌漿參數，在縱向圍堰防滲體施工軸線的下游端，進行高壓噴射灌漿現場施工工藝試驗（按擬定的工藝參數進行），試驗孔分兩序施工，先施工Ⅰ序孔，根據鉆孔取芯或開挖直觀檢查分析，確定正式施工的技術參數，作為現場施工控制的技術指標和施工操作技術要求。

高壓漩噴施工工藝流程為：測量放孔→鉆機就位開孔→鉆進到設計深度→終孔、測孔深→下入護壁泥漿或特制PVC管并起拔套管→高噴臺車就位→孔口試噴→下高噴管→噴漿、提升→高噴結束→孔口地面陷坑回填→械清洗移至下一孔位。

2.1.2高壓漩噴實驗施工工藝參數擬定施工工藝參數

2.1.3高壓漩噴防滲墻施工方法和措施

①鉆孔：根據現場情況(視現場塌孔情況)選用采用風動鉆機套管跟進鉆孔或用回轉地質鉆機成孔，鉆孔布置為單排，分二序施工，孔徑146mm，孔位偏差≤50mm，孔斜≤1.0%，孔深入巖100cm。選定部分一序孔作為先導孔，劃分層位，其深度大于墻體深度，間距不大于20m。

開鉆前鉆機的調平和穩固對孔斜影響很大，保證鉆機或高噴臺車就位后其立軸或轉盤與孔位中心對齊，并經質檢員或技術員進行檢查合格后施工。鉆至設計深度后，強風清孔，清孔驗收合格下入特制PVC管護壁，液壓拔管機起拔套管，孔口妥善保護。

鉆孔過程中對孔位、孔深、地層變化（鉆進速度驟變，返渣特性變化等現象）、特殊情況及處理措施等都作詳細記錄。

②漿液制備采用水泥標號為42.5MPa的硅酸鹽水泥，水泥新鮮無結塊。所用水泥均有出廠檢驗報告，過期和受潮結塊者不使用，施工中并抽樣檢查。

使用高速攪拌機制漿，水泥漿的攪拌時間大于30s，漿液在嚴格過篩后使用，定時檢測其密度。水泥漿隨配隨用，并進行連續不斷的攪拌，一次攪拌量為0.8m3。

高噴施工使用水泥漿液存放的有效時間符合下列規定：漿液存放時控制漿液溫度在5-40℃范圍內，制備至用完的時間不超過3h，否則按廢漿處理。

高噴灌漿用水符合水工砼拌和用水的要求，制漿材料的稱量誤差不大于5%。

③高噴：鉆孔經驗收合格后，進行高噴灌漿，高噴灌漿時對鉆孔記錄中記載的特殊部位認真對待，預防出現質量事故。高噴施工工藝流程見圖2。高噴臺車就位，首先進行機具試運轉或稱試噴，機具試運轉時的高壓泵泵壓保持在20±2MPa，空壓機風壓保持在0.7Mpa，泥漿泵泵壓保持在1.0Mpa，同軸噴射。試噴檢查噴咀、噴管及所有設備運轉正常后，下入φ89mm高噴管至設計深度，下入噴射管時，用膠帶保護噴嘴部分防止堵塞。

噴漿：噴頭下至設計深度時，按規定參數送漿、氣進行靜噴，待漿液返出孔口、情況正常后開始提升噴管，噴射過程連續進行，漿液用量70～100L/min。中途拆卸噴射管后，應將噴射管下至原位0.3m以下進行復噴，噴射過程中定時檢測原漿、返漿比重及水泥漿用量，控制風壓、水壓。當返漿密度小于1.3g/cm3時，立即停止提升，直至回漿密度大于1.3g/cm3時，恢復正常噴漿作業。高噴作業分兩序施工，相鄰Ⅰ、Ⅱ序孔的作業間隔時間大于48小時。

高噴灌漿應全孔自下向上連續作業，作業過程中若中斷，則將噴漿管沉至停噴點以下0.5m，待恢復正常時再噴漿提升。當停機超過3h時，對泵體和輸漿管路妥善清洗。

施工中控制壓力和提升速度，保證孔內漿液上返暢通，避免造成地層劈裂或地面抬動。高噴灌漿結束后，利用回漿或水泥漿及時補灌，直至孔口漿面不下降為止。

施工時如實記錄高噴灌漿的各項參數，漿液材料用量，異常現象及處理方法等。記錄表格符合有關標準，并經過監理人批準。

2.1.4質量檢查和分析試驗區施工完成后，經施工單位、監理、業主等三方現場對不同孔距的漩噴墻進行了開挖檢查、鉆孔取芯檢驗，先開挖孔距1.2m的防滲墻，可以直觀的看到樁體之間明顯無搭接；開挖孔距1.0m的防滲墻，可以看到樁體之間部分有搭接，經過人工鑿挖、沖洗后，樁體局部部位之間基本無搭接，兩樁之間取芯，無芯柱；開挖孔距0.8m的防滲墻，經過人工鑿挖、沖洗后，可以看到樁體之間搭接明顯，搭接長度約20～30cm，搭接良好。

2.1.5試驗結論通過試驗區防滲墻施工，監理、業主及施工單位在施工現場最終得出如下結論：①當孔距為0.8m時，防滲墻搭接效果良好；孔距為1.0m、1.2m時防滲墻搭接效果差。②其它施工技術參數均能滿足要求。④施工機具能滿足高噴施工要求。⑤小漩水電站工程高壓漩噴防滲墻灌漿孔距采用0.8m，水壓力按35Mpa控制，其它施工技術參數不變。

3、高壓漩噴防滲墻施工特殊情況處理

①高噴過程中，出現漏漿時，采取靜噴，待孔口正常返漿且返漿比重達到設計值后恢復提升，出現漿液不足時，漩噴管下入原位進行復噴。在大塊石位置的上下反復噴射2～3次，使水泥漿充分包裹大塊石，并做好詳細記錄。②孔內嚴重漏漿，可根據具體情況采取以下措施處理：a降低噴射管提升速度或停止提升；b降低漿液壓力、流量，進行原地灌漿；c漿液中摻加速凝劑；d加大漿液濃度或灌注水泥砂漿、水泥粘土漿；e向孔內沖填砂、土等堵漏材料。③若發生串漿，應立即封堵被串孔，待串漿孔高噴灌漿結束后，盡快進行被串孔的掃孔、高噴灌漿或繼續鉆進。串漿量較大，應降低風壓并加大進漿漿液密度或漿量。新晨

供漿正常情況下，孔口回漿密度變小且不能滿足設計要求時，應加大進漿密度或進漿量。在富水地層，宜適當減小風量或降低風壓。

4、結束語

高壓漩噴防滲墻灌漿施工技術在本工程的應用，再一次表現了該技術在基礎防滲方面的優勢。小漩電站一期低圍堰高壓漩噴灌漿造孔個，總延米約為15000m，共劃分單元工程87個，優良個數80個，優良率為92%，經設計、監理及業主聯合驗收被評定為優良。施工總工期為50天，根據目前一期低圍堰滲水情況來看，僅用一臺15kw，流量為100m3/h的單級單吸離心泵可以滿足基坑的經常性排水，確保了一期主體工程施工的按期完成。

參考文獻：

[1]水利水電工程施工手冊.《水利水電工程施工手冊》編委會編.—北京.中國電力出版社.2002年.

[2]中華人民共和國電力行業標準《水電水利工程高壓噴射灌漿技術規范》DL/T5200-2004.