8/10潼南航電樞紐一期工程固結灌漿試驗方案中國水利水電第四工程局有限公司潼南航電樞紐工程項目部２015年4月批準：審核：編制:目錄TＯＣ＼ｏ”1-2"＼ｈ\z\uHＹPERLIＮＫ\l"＿Toc414４76861"一、工程概況 ＰAGEREF＿Toc4144７6861\h1HYＰERLIＮＫ\l＂_Toc414４7686２"㈠工程概述 PAGEＲEF＿Toｃ414４76862＼h1ＨＹPEＲLIＮＫ\ｌ”_Toc４1４4７６８６3”㈡固結灌漿試驗區工程地質條件 PAGＥRＥＦ＿Toc４144７686３＼h１HYPＥRLＩNK四、試驗準備 ＰAGEREF_Toc４1447６866\h２ＨYＰERLIＮK\ｌ”_Toc４１44７6867＂㈠試驗地點 ＰAGＥREF＿Toc414４768６7\h2HYＰERLINK＼ｌ＂_Toｃ４14476868＂㈡試驗時間?ＰAGＥREF_Tｏc４144７6８68＼ｈ２HYPＥRLIＮK㈡抬動觀測孔施工 PAGERＥF_Tｏｃ41４４76875\h3HＹPERＬＩＮＫ\ｌ"_Toc4１44７６87６"六、試驗程序和方案 PＡＧＥREF_Toc414476876\h4HYPERLＩNK\l”_Ｔｏc41447687７"㈠試驗程序 PAGEREＦ_Toｃ414476877\h4HＹPＥＲLINK\ｌ＂_Ｔｏc41４47６８78"㈡試驗方案?PAGＥREF_Toc４14４7６８78\h4HＹＰERLIＮK\l＂_Toc４1４4768７9"七、特殊情況處理 PAGEREＦ_Ｔoc414476879＼h5HYPERＬINK\l”_Toc41４4７6８80"八、固結灌漿試驗質量要求 PAGEＲＥF＿Ｔoc４1４47６88０\ｈ6HYPERＬINK\l＂＿Tｏc４1４476881”㈠質量要求?PAＧEＲEF＿Toc4１4476８81＼ｈ6ＨYPＥRＬINK\ｌ"_Toc41４４７688２”㈡灌漿效果檢測孔布置?ＰAGERＥF_Ｔoｃ4１4４768８2\ｈ7HYPERLINＫ\l”_Toc4１４4７6８８3”㈢固結灌漿效果檢測 PAGＥREＦ_Toｃ41４476883\h7HYPＥRLINK＼l"_Ｔoｃ414４768８4”㈣灌漿和封孔 ＰAGEREＦ_Ｔｏｃ41４4768８4\h7HYPERLINＫ＼l”＿Toc414４７6８85"㈤灌漿試驗成果整理 ４７688５\h7HＹＰEＲLINK\l”_Ｔｏc4144７６886”九、注意事項 PAGEＲEF_Ｔoc４14４768８6\h7一、工程概況㈠工程概述涪江干流梯級渠化潼南航電樞紐工程位于重慶市潼南縣城區涪江大橋下游約３ｋｍ處,開發任務是以航運為主兼顧發電，修復涪江干流潼南縣城段水生態系統。水庫正常蓄水位為236.50ｍ,相應庫容157１萬ｍ３,校核洪水位249.26m（P=0．2％)，相應流量3６0０0ｍ3/ｓ，總庫容2．19億m3,船閘和航道等級為Ⅴ級,設計通航船舶噸級為300t，電站裝機容量42MW.本工程等別為Ⅱ等,工程規模為大（2）型.樞紐主要建筑物泄水閘、船閘上下閘首和閘室、發電廠房、擋水土壩為3級建筑物,引航道建筑物等次要建筑物為4級,臨時建筑物為5級。本工程樞紐主要建筑物從左至右依次為：左岸土壩連接段、廠房安裝間、廠房主機間、18孔泄水閘壩段、船閘上閘首段、船閘門庫壩段和右岸土壩連接段。樞紐軸線全長68５．00m,壩頂高程252.40m。泄水閘為1８孔，采用開敞式平底寬頂堰，孔口凈寬為1４m，堰頂高程為22５。０0ｍ，前沿總長307.８０m，閘室順水向寬25.5m，泄水閘采用底流消能型式，消能工分三區設置。船閘布置于右岸,為Ⅴ級船閘，船舶噸位按３０0t設計，閘室有效尺度為120m×12m×3m（長×寬×門檻水深）,為整體式結構，船閘前沿總長為30m.電站廠房為河床式廠房，布置于樞紐左岸，廠房前沿總長１０１.8６ｍ，主機間共布置3臺燈泡式貫流機組，總裝機容量４2MＷ，電站廠房采用垂直進廠方式。擋水土壩采用粘土防滲分區土石壩壩型,壩頂寬10m，壩體上游側填筑料為防滲土料,下游側填筑砂礫料.上、下游坡比為１:２.5,基礎采用垂直截滲方式，選用混凝土防滲墻＋帷幕灌漿，帷幕深度為q≤3Ｌu線以下5ｍ。泄水閘壩基礎由侏羅系中統上沙溪廟組上段第三巖組(J2s２—３)，中厚層～巨厚層狀粉砂巖、泥質粉砂巖與厚層~中厚層細砂巖、粉細砂巖互層，屬CⅣ類巖體，中等風化巖體強度(承載力）[R］=0．9～1。0Mpa。考慮到壩基坐落在中等風化上部，巖體裂隙仍比較發育,為了增強基巖的整體性,提高基巖的彈性模量，對泄水建筑物的基礎視開挖后的具體情況，對于裂隙較發育的基巖，進行固結灌漿，經有效加固后可以滿足本工程水工建筑物要求.㈡固結灌漿試驗區工程地質條件本工程為泄水閘段樁號0+1９1。20m～樁號0+284.７0m，長度為９３.5m.設計灌漿孔共6排，其中上、下游側各3排,共１86個孔,灌漿總進尺為93０ｍ.固結灌漿試驗區灌段內主要為中等風化巖體的泥質粉砂巖與細砂巖。二、固結灌漿及試驗的必要性設計灌漿段的河床壩基中上部巖性為泥質粉砂巖、粉砂巖,巖體質量較差。固結灌漿的主要目的是提高閘基的均勻性和整體性,增強基礎的承載力。本次固結灌漿試驗的主要目的是通過試驗優化灌漿施工方案，為整個固結灌漿工程確定灌漿工藝、灌漿材料、材料配比、灌漿壓力，灌漿孔位布置以及檢測標準等參數.三、編制依據㈠《潼南航電樞紐工程泄水閘基礎固結灌漿試驗任務書》;㈡《泄水閘、門庫段基礎固結灌漿布置圖》(FＴ—4ＧB－０6）；㈢《潼南航電樞紐工程帷幕灌漿、固結灌漿、基礎開挖處理施工技術要求》；㈣《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》(ＤＬ/Ｔ5148—20１2）;㈤《水利水電工程鉆孔壓水試驗規程》（ＳＬ3１-2003）；㈥《水利水電工程施工通用安全技術規程》（ＳL398－20０7）。四、試驗準備㈠試驗地點試驗地點擬選在泄水閘4＃、5#閘段設計固結灌漿孔位（共34個孔,深度為入巖5m),見附圖。㈡試驗時間固結灌漿試驗定于２0１5年４月１0日進行。㈢試驗布置試驗用風接2３ｍ3空壓機一臺;水選用基坑滲水，用水泵抽送至施工現場；電力使用泄水閘部位變壓器（6３0ＫVA）接取。試驗過程采用集中制漿方式供漿。集中制漿站主要由１臺高速制漿機、1臺儲漿槽、1臺灌漿泵以及一個水泥平臺構成。布置在上游泄水閘、廠房交接部位,由上游區下基坑道路，可到達。漿液用灌漿管引至施工工作面，灌漿管路應保證漿液流動暢通，并應能承受1.５倍的最大灌漿壓力,即1MPa。為保證計量準確,制漿站配備電子稱量設備及比重稱、比重計、溫度計.㈣試驗設備主要試驗設備如下表1。主要機械配備一覽表表1序號設備名稱型號規格數量備注１潛孔鉆10０B12空壓機2３ｍ3１3灌漿泵BW1５014高速制漿機ZJ-４00A15儲漿槽400L16自動記錄儀ＧMS20001包括流量計、壓力計等７比重計1㈤試驗人員固結灌漿試驗人員見下表２.主要施工人員配備一覽表表2序號部門單位數量備注1工程技術質量部人22生產管理部人１4試驗室人１5灌漿作業人８㈥試驗材料水泥選用4２．5級普通硅酸鹽水泥，水采用干凈的基坑滲水.五、固結灌漿抬動觀測鉆孔施工㈠施工次序首先進行抬動觀測孔施工，在抬動觀測孔安裝完成２4小時后，再進行試驗孔施工。抬動觀測孔設在壩軸線0＋13。5,0+２78．5。㈡抬動觀測孔施工⑴抬動觀測孔施工固結灌漿基巖抬動觀測孔采用淺層抬動裝置進行觀測，抬動觀測孔孔徑為56mm,抬動固定測桿深入基巖7m。安裝固定完畢后，采取妥善的保護措施,待凝24h后方能開始灌漿施工和觀測，抬動觀測允許變形值為20０μm。千分表必須保持靈敏、準確；使用前進行檢測標定,使用期間精心觀測，妥善保管。⑵觀測設有觀測抬動裝置的部位，觀測孔周邊10m范圍內的固結灌漿試驗孔進行裂隙沖洗、壓水試驗及灌漿過程的同時，均連續進行觀測，并選擇個別孔觀測在灌漿結束１h后變型恢復情況。抬動觀測安排專人進行觀測、記錄，按每1０min記錄一次，變形值上升較快時加密測記,當變形接近允許值時，及時報告操作人員,采取降壓措施，防止發生抬動破壞。試驗灌漿結束后,抬動觀測孔按要求進行全孔灌漿封孔法封孔。六、試驗程序和方案㈠試驗程序制漿鉆孔驗孔洗孔壓水試驗灌漿封孔檢測孔施工㈡試驗方案⑴鉆孔鉆孔采用潛孔鉆機,孔徑φ76ｍｍ,按設計間排距位置入巖5m。孔位偏差不大于10ｃm，孔斜率不大于2％，鉆孔方向、孔深應滿足設計要求。因閘底板為鋼筋混凝土，需采用預埋Φ１1０PVC管至建基面，蓋重混凝土完成后再進行鉆孔。⑵鉆孔沖洗固結灌漿孔在鉆進完成后，應使用大水流或壓縮空氣沖洗鉆孔,排除孔內的巖粉、渣屑，孔底沉積厚度應不大于2０cｍ.灌漿孔在灌漿前應采用壓力水進行裂隙沖洗。沖洗壓力采用灌漿壓力的８0％，并不大于１ＭＰａ；沖洗時間至回水清凈時止,或不大于20miｎ。⑶灌漿方式根據規范基巖灌漿段長不大于6m時，采用全孔一次灌漿法。⑷灌漿壓力在保證不抬動混凝土蓋板的前提下，盡快達到設計壓力。本試驗采用灌漿壓力為0.3～0。5MPa，起始灌漿壓力為0．5MPa，若發現抬動觀測異常,調整壓力為０.4ＭPa，若仍有異常可將壓力調整至0。３MPa。在灌漿和壓水洗孔過程中應加強抬動觀測。⑸制漿灌漿泵額定工作壓力按2MＰa考慮。本試驗水泥漿液使用高速攪拌機制漿，攪拌時間應大于3０s.漿液在使用前應過篩，自制備至用完的時間應不大于4h。漿液溫度保持在5℃～４0℃⑹灌漿灌漿壓力由安裝在孔口回漿管上的壓力表進行控制,灌漿時要盡快達到預定壓力。同時注意抬動觀察，逐級提高灌漿壓力，確定固結灌漿最終壓力值。灌漿漿液的濃度應由稀到濃,逐級變換。固結灌漿試驗采用水灰比為２:1、1：1、0．8：１、0.５：1等四個比級。開灌漿液水灰比采用２:1。①當灌漿壓力保持不變,注入率持續減少時,不得改變水灰比。②當某一比級漿液的注入量已大于３00L以上或灌注時間已達１h,而灌漿壓力和注入率均無改變或改變不顯著時，應改濃一級。灌漿段在最大設計壓力下，注入率不大于１L/ｍiｎ后,繼續灌注３0ｍin，可結束灌漿.在灌漿的過程中,要詳細記錄灌漿時間、漿液配比的變化、灌漿壓力的變化、灌漿量、山體巖基的變化情況。⑺封孔采用全孔灌漿封孔法,全孔灌漿完畢后，先采用導管注漿法將孔內余漿置換成為水灰比為0．5：１的濃漿，而后將灌漿塞塞在孔口,進行純壓式灌漿封孔.七、特殊情況處理㈠灌漿過程中發現冒漿、漏漿時，應根據具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、問歇、待凝等方法進行處理;㈡灌漿過程中發生串漿時,應阻塞串漿孔,待灌漿孔灌漿結束后，再對串漿孔進行掃孔、沖洗，而后繼續鉆進或灌漿。如注入率不大，且串漿孔具備灌漿條件,可一泵一孔同時灌漿。㈢灌漿必須連續進行,若因故中斷，應按下述原則進行處理：⑴盡快恢復灌漿，否則應立即沖洗鉆孔，再恢復灌漿。若無法沖洗或沖洗無效，則應進行掃孔，再恢復灌漿;⑵復灌漿時，應使用開灌比級的水泥漿進行灌注,如注入率與中斷前相近,即可采用中斷前水泥漿的比級繼續灌注；如注入率較中斷前減小較多，應逐級加濃漿液繼續灌注；如注入率較中斷前減小很多，且在短時間內停止吸漿，則應采取補救措施。㈣灌漿段注入量大而難以結束時，可選用下列措施進行處理：⑴低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿；⑵灌注速凝漿液;⑶灌注混合漿液或膏狀漿液。㈤灌漿過程中如回漿變濃,可選用下列措施進行處理:⑴適當加大灌漿壓力；⑵換用相同水灰比的新漿灌注，若效果不明顯，則繼續灌注30ｒain后結束;⑶改用分段卡塞法灌注;⑷若漿變濃現象普遍，則應研究改用細水泥漿、水泥膨潤土漿或化學漿液灌注。㈥灌漿過程中，為避免射漿管被水泥漿凝住在鉆孔中,可選用以下措施進行處理：⑴灌漿過程中應經常轉動和上下活動灌漿管，回漿管宣有15Ｌ／rain以上的回漿量，防止灌漿管在孔內被水泥漿凝住；⑵如灌漿已進入結束條件的持續階段,可改用水灰比為２或1的較稀漿液灌注;⑶條件允許時，改為純壓式灌漿;⑷如射漿管已被凝住,應立即放開回漿閥門，強力沖洗鉆孔，盡快提升鉆桿。㈦灌漿孔段遇特殊情況時，無論采用何種措施進行處理，其復灌前均應進行掃孔