蜀河水电站厂房坝段帷幕灌浆施工

1、蜀河水电站厂房坝段帷幕灌浆施工唐晓明 李景山 杨沛军 摘 要 近年来，国内外水工建筑物中的水泥灌浆施工技术已被广泛运用到了工程的建设实际中。帷幕灌浆，主要是通过灌后幕墙，有效降低建筑物基础下的水头高程，减小建筑物体内基础的水扬压力对建筑物的破坏作用，保证水工建筑物的安全性。本文主要通过对蜀河水电站厂房坝段以千枚岩为主，裂隙发育型地基的帷幕施工进行总结，以便类似工程所借鉴。关键字 蜀河电站厂房坝段 地基防渗 帷幕灌浆 施工技术1 工程简介蜀河水电站工程位于陕西省旬阳县境内的汉江上游干流上，是汉江上游梯级开发规划中的第六个梯级电站。蜀河水电站的主要任务是发电，并兼顾航运，工程规模为二等大（2）型。

2、厂房工程于2008年2月1日开工，2009年12月30日首台机组发电，2010年10月31日完工，工期33个月。2 工程地质坝址区出露的地层岩性主要有：志留系下统炭泥质板岩、绢云母千枚岩、白云母石英片岩，局部穿插石英岩脉；坝址区无区域性断裂通过，但断层、裂隙较为发育，局部地段还发育小褶皱。（1）厂房坝段（坝左0+00.00左0+108.50）基岩为绢云母千枚岩，分布高程133m144m。（2）安装间坝段（坝左0+145.50左0+108.50）基岩裸露，岩性以绢云千枚岩为主，F4断层上盘为白云母石英片岩。（3）左坝肩及坝基为炭泥质板岩、白云母石英片岩、绢云母千枚岩均有出露，发育规模较大的F32

3、、F33、F4断层，坝址区、组裂隙亦较为发育。3 工艺选择依据招标文件、施工图纸、水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(DLT 5148-2001)、蜀河水电站厂房坝段及导流工程灌浆施工技术要求及现场灌浆试验的实际情况制定施工工艺：采用自上而下分段灌浆法，每段采用孔内循环法。4 帷幕灌浆施工4.1 帷幕灌浆施工程序在厂房坝段、安装间坝段、左副坝段进行帷幕灌浆处理，帷幕灌浆为双排孔，主帷幕入岩30m、孔距为2m，副帷幕入岩15m、孔距为3m。帷幕灌浆分别在230m高程交通廊道、196m高程灌浆平洞和167m高程灌浆廊道内进行。帷幕灌浆施工程序见图1所示。钻 孔孔壁冲洗裂隙冲洗灌前压水灌 浆封 孔灌浆质

4、量检查测 斜图1 帷幕灌浆施工工艺图帷幕灌浆部位若有固结灌浆的，待固结灌浆施工完毕并检查合格后，再进行该部位的帷幕灌浆施工，帷幕灌浆按分序加密的原则进行，分两序施工。有部分帷幕灌浆在廊道斜坡段上施工，就在斜坡上安装钻孔、灌浆活动施工平台，具体参见图2所示。图2 钻孔灌浆活动施工平台示意图4.2 钻孔与清洗（1）钻孔包括先导孔、灌浆孔、质量检查孔，其施工先后顺序为：先导孔序孔序孔质量检查孔。 钻进方法：采用XY-地质钻机及100D潜孔钻机钻进，钻孔孔径为56mm。帷幕灌浆钻孔在混凝土浇筑时的埋管中进行，埋管为89mmPVC管。 取芯：先导孔、质量检查孔均取岩芯，取芯方法、要求同固结灌浆检查孔取芯

5、方法和要求。 孔斜测量：帷幕灌浆孔均应进行孔斜测量，帷幕灌浆孔按照灌浆分段测斜，测斜采用KXP-1型测斜仪，并作好测量成果记录，孔斜按下表规定进行控制。当孔斜超过要求时，及时采取纠偏等补救措施处理，当处理无效时，根据监理单位的指示重新布置钻孔。表1 帷幕孔孔底允许偏差值孔深（m）2030405060最大允许偏差值（m）0.250.50.51.151.5（2）孔壁冲洗、裂隙冲洗钻孔结束或一段结束后及时用钻进的清水进行孔壁冲洗，直到孔口返清水为止。裂隙冲洗： 各灌浆段在灌前均作裂隙冲洗，用导管通入大流量水流，从孔底向孔外冲洗的方法进行冲洗，具体冲洗方法根据现场地质条件，通过现场灌浆试验确定。 要求

6、至回水澄清后为止，或总的冲洗时间不少于20min。 裂隙冲洗的水压力采用80%灌浆压力，压力超过1MPa时，采用1MPa。4.3 压水试验帷幕灌浆孔各灌浆段采用简易压水试验，检查孔采用五点法压水试验，五点法压水试验按DL/T51482001附录A执行。压水试验压力为灌浆压力的80%，该值大于1MPa时采用1MPa。4.4 灌浆（1）灌浆方法：灌浆采用自上而下分段循环灌浆法；灌浆分两序施工，帷幕灌浆的水泥标号P.O32.5。帷幕灌浆孔选用3SNS砂浆泵进行灌注，灌浆时用YJP-型灌浆自动记录仪记录。（2）灌浆分段及压力：帷幕灌浆第一段（接触段）为2m，第二段以下各段56m，地质缺陷部位适当缩短段

7、长；终孔段根据实际情况，适当加长段长，最大不得超过10m。灌浆压力以回浆管压力表按照设计规定的压力值控制。（3）灌浆管路安装：孔口采用钢丝编织胶管，安装耐蚀高压灌浆阀门、压力表等；孔内采用50mm钻杆作进浆管，并控制其下端距孔段底部小于0.5m。图3 自上而下分段灌浆示意图图4 孔内循环式灌浆工艺流程示意图（4）灌浆分段及压力：阻塞在基岩面或上段底部以上0.5m左右，射浆管距孔底距离小于0.5m。灌浆压力，以回浆管压力表中值按设计要求值控制。帷幕灌浆压力以不抬动基础岩体和混凝土底座为原则，压力控制在12MPa。抬动观测装置见图5所示。图5 抬动观测装置示意图（5）灌浆过程中应经常转动和上下活动

8、射浆管，回浆管宜有15L/min以上的回浆量，以防射浆管在孔内因水泥浆凝固而造成孔内事故。（6）浆液水灰比及变换标准：水泥浆液水灰比：采用灌浆试验和灌浆技术要求确定的开灌水灰比。灌浆过程中，如灌浆压力保持不变，注入率持续减少，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变浆液水灰比。当某一级浆液的注入量达300L以上或灌注时间达30min以上，而灌浆压力和注入率均无明显改变时，应改浓一级水灰比灌注。当注入率大于30L/min时，视具体情况可越级变浓水灰比。 灌浆过程中，应每定时用比重计测浆液密度，浆液变换及灌浆结束时应测记浆液密度，其测值应反映在灌浆综合成果中。（7）灌浆结束在设计压力下，灌浆段注入

9、率小于1L/min，延续灌注60min，结束孔段灌浆作业。（8）特殊情况处理在本工程灌浆过程中，出现了个别孔注入率大、累计灌入量单耗大于100kg/m的孔段，经查证为裂隙发育部位。按设计要求采用了调整浆液浓度的方法继续灌注至结束标准。（9）灌浆孔封孔 帷幕灌浆全孔灌浆结束，经监理工程师验收合格后方可进行封孔。 帷幕灌浆封孔采用“分段压力灌浆封孔法”。 封孔灌浆压力采用该灌浆孔的最大灌浆压力。封孔必须使用新鲜的普通水泥浆液，水灰比采用0.5:1的浓浆。 已进行“分段压力灌浆封孔”的灌浆孔，待孔内水泥浆液凝固后，清除孔内污水、浮浆，若灌浆孔上部空余孔段大于3m时，采用“机械压浆封孔法”进行封孔；小于3m时可使用水泥砂浆封填密实。4.5 灌浆质量检查在该部位灌浆结束14d后，帷幕灌浆质量采用钻孔取芯结合 “三压力点五阶段法”压水试验的方法进行检查。5 帷幕灌浆质量评价本工程质量检查依据水工建筑物水泥灌浆施工技术（DL/T5148-2001），质量检查采用单点法。压水试验检查在帷幕灌浆完毕14d后进行，检查