黄河小浪底副坝帷幕灌浆工程

xx小浪底副坝帷幕灌浆工程综述一、概述xx小浪底水利枢纽工程是集防洪、防凌、减淤、灌溉、供水、发电为一体的综合性水利水电工程。主坝为壤土心墙堆石坝，最大坝高为154m，副坝位于补强帷幕灌浆第五、六子标之间，其下游紧临开关控制站，坝体也为壤土心墙堆石坝，最大坝高47m，坝顶长191.2m，顶宽15m。坝基清理开挖后，浇筑一层厚度为0.2--2.3m的混凝土盖板，其最大宽度为32m。帷幕灌浆在此盖板上施工。二、工程地质概况副坝坝址所处地段岩层为三叠系下统刘家沟组，其基本岩性为砂岩。钻孔穿越岩组依次为T15-3、T15-2、T15-1、T14、T13。岩性大致分为紫红色钙质、钙泥质胶结的细砂岩、粉细砂岩、紫红色硅质细砂岩、硅钙质细砂岩与钙沉质粉砂岩或粉沙质粘土岩互换层；硅质、硅钙质胶结的石英砂岩、含少量钙质细砂岩、夹薄层泥质粉砂岩或粉砂质泥岩；泥钙质、钙泥质粉细砂岩为主夹钙质、硅钙质细砂岩。从开挖断面可看出，垂向、斜向节理、裂隙极度发育，贯通性较好，岩石多呈独立块状，中间有粘土等物质部分充填。三、副坝防渗设计副坝防渗系以垂直防渗为主，在表层共布设6排计326个固结孔，排距为2.0、2.5、3.0m。孔深为深入基岩5.0m。帷幕布置为双排孔，孔距为2.0m，分三序施工，下游排钻孔最大深度为149.31m，上游排钻孔最大深度为67.03m，帷幕灌浆总工程量为16928.27m。副坝帷幕防渗标准为EL210高程以上3Lu,EL210-125高程为5Lu。四、帷幕灌浆施工4.1施工设备及条件副坝帷幕灌浆主要采用SGZ-ⅢA型回转钻机、SGB100/100型三缸柱塞灌浆泵。灌浆自动记录仪采用J31C型和GJY-IV型自动记录仪。帷幕灌浆为露天作业，地型呈“U”型，工作面最大坡度为57度，绝大多数都在脚手架构筑的施工平台上完成施工作业。4.2灌浆浆液帷幕灌浆采用稳定浆液，水灰比为0.7：1，施工用浆液应满足如下性能指标：水灰比0.6：1--0.8：1比重（g/cm2）2h吸水率＜5%匪马氏漏斗粘度天伤＜纳35厘s睡凝坚红聚奏胡力蠢他＜笔4呼（状N/造m剃2纽）斤28猜天结石强技度毅身＞值15崇（嫌M冰pa库）效施工中采用渑聪池水泥厂生产芝的仰韶露牌删525胖#绳普通硅酸盐水孤泥、山东高阳误膨润土厂生产革的钙质膨润土萝、山西万荣红治星减水剂厂生院产业的奸FE-吴8劈型减水剂配制蚕的稳定浆液、骗膨润土及减水黎剂的掺量均为在水泥重量矿的愈1贡%脸。该浆液具有蓝如下优点：满有较低的吸水萍率和凝聚力，寇颗粒不易沉淀承；国具有良好的流户动性；窑所形成的防渗钞体密实性、耐桃久性较好；碗裂缝重复张开惧的机率小，而脚且抵抗物理侵早蚀和管涌的能费力大。胸4免.3病帷幕孔钻孔、核冲洗及压水试复验会帷幕灌浆先导飘孔（勘探孔）值采赶用症Φ由75塔mm荡单管取芯钻具可钻进，先导孔举岩芯保留雾并进行描述俭。基本孔采猪用席Φ蜘60余mm绑钻进。践各钻孔均斜以祝Φ想91喝mm破开孔，深入基笔岩催2.0m聚，并埋设管径谅为乒Φ进89蛇mm眯的孔口管，待谱凝失72脸h校后进行下段施济工。钻孔潜孔底厨的最大允许偏询差值为筋2.0m僚，终孔后采用即多点拍摄的钻尚孔测斜仪进行务倾角、方位角目的测量。施各灌浆孔段在锦灌浆前均采用铲压力水进行裂皆隙冲洗，直至馋回水清扮净枕10榨min枣后止。冲洗压尸力为灌浆压力镰的肺80弓%庭，该值若大牙于炕1Mp随a委时，采祥用重1Mp燃a育。为了解岩层寇的透水性，先演导孔第三段（矩入毛岩饿10唐m魔）以后，灌前抹均进行五点法系压水试验。压核水压力分别为狗0.3敢，症0.6血，右1.0翅，魔0.6槽，秧0.3辆Mp苍a躬。其它帷幕灌仪浆孔灌浆前均舍进行简易压水型，压水时间娃为脉20耍min添，压水压力为固灌浆压力慰的始80汽%伏（上限从为惠1Mp户a鲁）。午4.4洒灌浆方法雹副坝帷幕灌浆鸦采用孔口封闭陕，自上而下分田段循环灌浆法乳。刻4.5裳灌浆压力荐蜂鉴帷幕灌浆劫压力详见无表找1宗。副坝砼盖板改相对较薄，号在施工区域下镜游排帷幕线上佣共布设四个抬顾动观测孔，上对断50式m百以上的各段灌谊浆进行时时监渣控。由于施工脆设备密集，施闷工中即便在低丝压情况下，串偏漏情况仍较严羡重，且在砼面睛上形成较多的年裂缝和局部区腹域性抬动。竿借党华漆表苗1沟间各段次灌浆压相力表书段次岛1驶2钟3违4瞧5耀段以下撕段长（搅m昼）取2数3负5筑5骡5境灌浆压力（港MPa那）顶0.3敞0.6渡1.0虫1.5摆2.0早4.6寒灌浆结束标准三在设魄计压力下，雷当污Q叙＜匪1.0L/m肤in带时，继续灌释注雅30牙min辈且在总灌浆时炕间不少情于仍120高min收的情况下即可端结束该段灌浆坟。灌后不待凝导，直接进行下饶段施工。免4.7橡封孔方法执全孔灌浆结束羊后，用肥0.5己：哗1申浓浆置换孔内催浆液，起钻后砖加设孔口帽，矛以谜2.0狱Mp扩a音纯薄压痕30皇min卧进行封孔，几于天后进行人工窄二次封孔。种4.8降施工过程中的害特殊情况及处星理方法除(锦1)殃串、漏浆情况豆副坝帷幕灌浆秧工期紧，难度趴大，为此蜂投入了较多的渐钻灌设备，为虽避免影响施工伞质量，要求相专邻次序孔必须钞保证不少促于糟15悬m冈的高差，且相姿邻祥在锯8葬m纲以内的孔不得页同时进行压水勤和灌浆作业。竭但在实际施工结中，特别是前舞期施工，帷幕统孔间串浆现象当较严重，一般境相串距离颂在线8瓜m毙以内。世发生串浆现象讯，方根据实际情况廉进行处理。如绳具备并灌条件柏，且两孔相距障大于翻8m逐，采用并联方垄法进行同时灌歇注。对串浆孔针不进行同时灌伏注。此时将串说浆孔进行间歇施冲洗，当串漏僵量过大，不宜滥冲洗或冲洗效嘴果不好时将孔谢口用特制帽封愁住，待灌浆孔梢结束后，立即姓将串浆孔打开依，并用低压水妄将串浆孔段中候的浆液洗净，照然后继续施工胜。芽帷幕灌浆中，夕砼面及两侧岩胃石漏浆现象也膛较为明显，洲施工中付采用降低灌浆毫压力和间歇灌讽注浓浆（座0.5餐：南1闹浆）的方法，朽待漏点出浓浆弯后，用棉布及缴木楔对漏点进限行表面封堵。势对于无法封堵纺的漏点，采用四砌筑小围堰的返办法进行处理合，然后视情况吃缓慢升压，直伸至屏浆结束。稠(浊2)鉴浆液回浓情况迫在帷幕灌浆中筝，多个孔段出江现浆液回浓现塔象，回浆比重老高达敌1.8蜘--史1.87棚。当灌浆开始办时，灌注还比晌较正常，到后液期吸浆量虽不根大（一般在地10L钥/溉min昆以内），但延越续时间较长，舅仍不能状达到结束标准艺，且回浆浓度迹逐渐变大溪，恢5乐--百8min露内浓度即能达裂到龄1.8的--蹲1.87菊之间。在分析红原因时排除了庸水泥品质及灌君浆前冲洗不彻蜻底的原因，认困为造成该现象烈主要是由于所吐使用的稳定浆度液浓度偏高（铸比重为友1.65彻），水泥分子肝比水分子大，马水泥浆的流动夹性较水的流动趟性小，大粒径淡水泥颗粒不能着很好地充填在壮裂隙中而居集扣在缝外，且慢阴慢增多，造成浙回浆浓度升高等，针对此现象距，承包商采取通调稀的办法，商收到一定的成贯效。对于效果固不明显的孔段坐，屏浆后则改朴换脖3加：欠1苦普通浆液灌注俯至结束。渔(级3)靠吸浆量较大，缺灌浆难以结束餐现象糖在施工前期，府各孔段吸浆量且较大，灌浆难见以结束，需多萝次复灌才能达丝到屏浆要求。晨有一孔段复灌斯了爬1恒4剃次才屏浆结束乘。为节约投资绝，加快施工进魄度，采用限谅流勾30L此/min叼以内，逐级升虎压，间歇灌注若等方法，如耗凡灰量胁达碎3厨吨时，流量和逐压力仍无明显端变化，灌浆难白以结束时则采柱用待凝的方法因，待凝后扫孔负重新复灌，对绍于第一次复灌治，流量仍较大励或有漏浆点，往则换用狼0.5前：丈1情浆液灌注且可季以以此浓度屏响浆结束；对于仇第二次复灌，等流量仍较大，淡则采用掺加速槽凝剂的办法加努快工程进度。斯(炼4)混孔口返浆现象喘由于地势原因明，在灌浆只结束后易姿出现孔口返浆网现象。肚施工中碌采用纯压法灌岁注，灌注后闭猴浆待凝的方法红处理该问题。金收效较好。臣五、铲砼裂缝处理眯小浪底副坝帷耻幕灌浆施工中帽，在砼盖板上希发生抬动变形注，形成多条纵省横交错，相互跃延伸的裂缝。架裂缝宽度在呆0.5mm-嘴5cm逮之间，裂缝彼侧此连通性较好量。为塑保证坝体矮安全，在帷幕颂灌浆施工完毕集后，对抬动裂眼缝进行全面处蓝理。收到良好震的效果钳。具体施工方弟法如下：骑（猾1珍）叮全面清理坝项基布→窜（阳2楚）沿裂缝役凿后V扩型葛槽炸→均（接3滨）钻或孔存→遮（获4扬）埋设灌浆寒管藏→替（郑5搅）回挡填暖V企型叛槽羞→丧（悉6谈）养恶护院→撇（洽7鞋）固结灌秘浆策→虑（支8意）对预埋灌浆店管进行灌草浆注→贱（解9滨）效果检魄查饮→恢（芒1线0法）割除灌浆糟管覆→嘴（开1故1个）恢复原柱貌牢→办（疯1苍2漫）竣工。奸各步骤的详细炒解释：座(仍1)习帷幕灌浆施工毫后，全面清除单坝基，露出原狸貌。坝(撤2)至沿裂缝进行人帖工凿碗制川V迅型槽筋。掉V村型凹槽设计宽是度为池5cm,撇设计深度为狸5cm风。漫(盾3)痒在亦V败型槽的底部以弓风钻钻孔，孔退径堆为僵Φ袭38mm恩，孔深为预20cm鸡，孔距伸1.0m思。但(休4)膛用高压风、高鱼压水冲归洗秀V种型槽及钻孔，脱将酱1冲寸铁管根部缠课麻后埋入孔内企，并对灌浆兵管口做好保护纹，以免落入杂蔬物。对埋管后斗的让V杂型槽再次用压岸力水冲洗干净蕉，采用中国水禾利水电第十一漫工程局科研所城试验工厂生产码的孟SH-尘Z肉型水泥锚固鞠剂标(倍其性能指标详研见赶表右2呆）坟表串2污如水泥基锚固剂窜主要性能指标胞型号布SH-Z隆规格收Φ烈33信×声L315mm嘴浸泡时间贪40-60升s泉初凝时间鲜14min纠强度腔16弱Mpa移（危4危h姑）或终凝时间流22min壳回填凹槽，并盘压实抹平。船(混5)姥用湿润的草帘辨对施工部位进牺行养护，养护悠时间不少挎于垫7铜2酿小时，要保持充草帘湿润。粮(扁6)效为防止表层灌踢浆时再次造成竟抬动，在帷幕抱轴线上游抬动渔裂缝密集区域喷布设固结灌浆齿孔。固结灌浆悼的施工要求：季①杏钻孔采穗用聪SGZ戒-撇Ⅲ闲A嫁型地质钻机；束②供钻孔孔径为系60mm;狼③胆钻孔孔深为入箭岩疑5低米；稼④妇灌浆所用水灰范比为罗3:1,2:俱1,1:1,采0.6:1(丧重量委比修)瓣四个比级；巷⑤跪灌浆压力为印0.2Mpa厘;秒⑥丽在规定压力下幅，当注入率不高大于饭0.4L/m拨in亦时，继续灌注恶30min证即可结束；钢⑦版灌浆中发生预亩埋管串浆现象氧时待返出浓浆迫后将预埋管口凑封闭；辰⑧滑固结灌浆结束肃后采用人工封钥孔。姜(繁7乞)挨对所有剩余预裳埋管进行灌浆沟。怨其纪具体邻施工柏要求兽如下菠：餐①驴灌浆前对其进溉行清洗唱；羊②墓灌浆水灰比采脂用举3:1,2:银1,1:1,粥0.6:1翼四个比级枣；握③僵灌浆压力为离0.2Mpa与；婚④尊当注入率为愚0L/min控时持续哭10min史即可结束流；旧⑤蛮对发生串浆的复预埋管进行管死口封闭。苍(把8笨)辫灌浆效果检查傲：挪上述灌浆工作识结束后，对施毫工部位进行压馒水试验检查，播压水压力采盖用县0.2MPa胳,荡检查标准缴为楼5L购u因。副坝共计布惩设炉8湿个检查孔，压补水吕容值茶在发0.8-2.来7寿之间。全部达须到合格标准。洪(圆9休)聋对于破坏严重厦的部位和表面民的破碎薄层，卖全部剥除至完时整未损坏的砼纠，面积小的以纸水泥砂浆抺平应，面积大的回塑填砼。北猫推(乳1脖0拐)种当上述工作均骂已完成，沿抬偏动裂缝铺设沥纯青油么毡检(腹三层沥青，两害层油斜毡驻)皇。香六、棕帷幕灌浆效果化评价象赢资料表明，帷您幕灌浆各次序更孔单位注入量计呈明显递减规叶律，检查