某電站水道高壓灌漿施工

水工遂洞高壓固結灌漿,國內(nèi)只有天生橋二級、天荒坪抽水蓄能電站、廣州抽水蓄能電站等少數(shù)工程采用過。灌漿技術參數(shù)、施工工藝等還不是十分成熟，本電站高壓引水管道地質(zhì)情況與廣蓄電站相似，水工建筑物設計、布置均參照廣蓄電站。高壓灌漿在吸取廣蓄經(jīng)驗的基礎上，根據(jù)工程自身的情況對灌漿技術參數(shù)進行優(yōu)化，對灌漿施工工藝進行了補充、完善。本工程高壓灌漿施工取得成功，給國內(nèi)類似灌漿工程施工，特別是抽水蓄能電站輸水管道（豎井、斜井、高壓岔管、平洞）高壓灌漿施工提供了寶貴經(jīng)驗；對推廣和應用新進經(jīng)驗、新進技術，保證工程質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率起到了積極作用。工程概況C4標工程由引水隧洞以及豎井、高壓下平洞、岔管、支管、地下廠房洞室群、尾水遂洞和地面式升壓開關站等主要建筑物組成。工程利用水頭428m，電站總裝機容量25萬kw。高壓固結灌漿范圍為高壓豎井和高壓下平段兩大部分,屬引水系統(tǒng)建筑物。其中豎井部分包含豎井井身段及下彎段、豎井施工支洞堵頭、豎井施工旁洞堵頭四個部位；下平段部分包含下平段、岔管、支管及施工支洞堵頭四個部位。高壓下平段位于引水豎井下彎段與高壓鋼支管之間。其中主管段長137.482M，開挖洞徑φ5.9M，砼襯砌內(nèi)徑φ4.7M，樁號為壓0+015.000~壓0+152.482(即壓支0+00)；Y形岔管段長12M，岔管段樁號為壓0+152.482~壓支0+00~0+07，開挖洞徑由φ5.9M漸變?yōu)棣?.9M，砼襯砌相貫線修圓半徑R=1.6m，砼襯砌內(nèi)徑由φ4.7M，漸變至φ2.7M，管道中心線高程為EL183.70M.；1#、2#支管長均為16m，開挖洞徑為φ3.9m，襯砌內(nèi)徑為φ2.7m，樁號為壓支0+07~0+23。下平段施工支洞堵頭位于下平洞（壓0+100）處，開挖斷面為7m×5.6m城門洞型，全長55.8m，前6m為實心堵頭，其余為設有3m×3m灌漿廊道段。高壓豎井位于引水隧洞末端，豎井總高度453.7m，中心點為引12+342.408樁號，包含上、下彎段和中間井身段，井身段總高346.45m，位于EL198.700～EL545.150高程范圍，井身襯砌斷面為圓形φ4.7m，EL198.700～EL362.000段和EL540.150～EL545.150段襯砌厚度為60cm，EL363.000～EL540.150段襯砌厚度為50cm，中間1m為過渡段，除豎井井身段頂部5m以外，其余井身段配筋皆為單層(內(nèi)層)鋼筋。施工支洞堵頭位于豎井EL368處，開挖斷面為7m×5.6m城門洞型，全長35m，實心堵頭段長4m，其余段設有3M×3M灌漿廊道。豎井施工旁洞堵頭位于豎井EL353處，設計開挖斷面為6.5m×5.6m城門洞型，為方便施工開挖中對0+100～0+115段右邊墻進行了擴挖，全長35m，前3m為實心段，其余為設有3M×3M灌漿廊道段。高壓灌漿范圍內(nèi)圍巖巖性為鉀長花崗巖，巖石致密堅硬，巖體微風化～新鮮。灌區(qū)內(nèi)圍巖地下水不發(fā)育，僅在下平段北西向節(jié)理局部見滲水。豎井在EL283～EL260m高程發(fā)育N60°E，NW∠80°斷層破碎帶，寬度2～3m，帶中同組節(jié)理發(fā)育，巖石風化破碎，巖體強～弱風化；主要節(jié)理有北東東向，北西向和北北西向三組高傾角節(jié)理，一般程閉合狀，局部沿節(jié)理形成3～15cm綠泥石蝕變帶。豎井總高度453.7m,Ⅰ類圍巖長213m,占47%,Ⅱ類圍巖長192.3m,占42.4%,Ⅲ類圍巖長25m,占5.5%,Ⅳ類圍巖長23m,占5.1%。下平段圍巖主要發(fā)育北東東向和北西向兩組高傾角節(jié)理，一般程閉合狀，在豎井下及岔管前節(jié)理局部有囊壯風化，范圍較小，遂洞長156m，Ⅰ類圍巖長120m，占77%，Ⅱ類圍巖長36m，占23%。高壓管道圍巖工程地質(zhì)條件好。根據(jù)引水豎井施工方案，豎井施工分三段進行，調(diào)壓井為I段，高壓豎井為II段、III段，為避開上下段之間施工的干擾保證施工安全，豎井I段、II段、III段設置鋼結構施工平臺和隔離平臺(見高壓豎井砼施工技術措施相關章節(jié))。灌漿施工信道分別從調(diào)壓井上池啟閉檢修吊藍、引水上平洞、豎井施工支洞、引水下平洞直接到達豎井EL642高程、EL557高程、EL369高程、EL180.75高程。高壓管道（豎井、下平段）的高壓固結灌漿（2.5～5.7Mpa）工程量為6515.7m。二、灌漿材料和設備采用42.5R普通硅酸鹽水泥灌漿,每一批次水泥進入工地均附有出廠合格證和檢驗報告。工地設有專庫保存，根據(jù)施工進展情況計劃采購，盡量縮短存放時間，杜絕受潮結塊的水泥進入制漿站。經(jīng)科研實驗中心項目實驗室現(xiàn)場實驗，灌漿水泥通過80um250Pa負壓篩篩余量為1.6%,通過75um方孔篩篩余量為2.4%,符合灌漿規(guī)范要求。灌漿所采用的設備和機具見表一。表一灌漿施工主要設備、機具表烈序號閑名頓瓦稱森規(guī)格型號再主邁蕉要陪第性綿乎能道產(chǎn)地圓備經(jīng)脆注蹦1蹦高壓灌漿泵墻SGB6-1稈0踐額定工作壓力嫩10Mpa凡，排漿量疫100L/m叛in警杭州落2跌自動記錄儀并GJY小—Ⅳ婦滿足高壓灌漿材要求驟武漢嶺10Mpa輔流量計和壓力友計層3婆高速攪拌機竭轉速為矮1440睡轉棕/min生自制始4練低速攪拌機青JJS-2B辮杭州悲5倍高壓閥門偽額定壓力連10MPa序江蘇硬6雀高壓膠管天2-25-1石4啞MPa賤額定壓力涂14MPa裂福州武7膛穩(wěn)壓器做穩(wěn)定灌漿管路矩壓力，減小壓崖力波動賽自制邁8膜高壓機械灌漿喘塞妨額定工作壓力術10MPa曠自制三、灌漿施工固結灌漿工藝流程框圖。見附圖12、固結灌漿方式采用填壓式，灌漿施工工藝見附圖2。3、固結灌漿施工（1）高壓固結灌漿采取排間分序的方法分兩個次序施工，奇數(shù)排為Ⅰ次序，偶數(shù)排為Ⅱ次序，各灌漿孔又分兩段施灌。具體施工順序為：Ⅱ次序二段鉆灌Ⅱ次序一段鉆灌Ⅰ次序二段鉆灌Ⅱ次序二段鉆灌Ⅱ次序一段鉆灌Ⅰ次序二段鉆灌Ⅰ次序一段鉆灌族（顯2添）高壓固結灌己漿分兩段進行梅鉆孔灌漿，第孕一段長為隊1.4~2.幕0m愚，第二段長為彼2.1~8.敲0m住。采用自上而君下分段灌漿法大，第二段灌漿巡塞在第一灌漿舉段頂以上荒0.5m尚處，以防漏灌協(xié)。耗（陽3冶）固結灌漿孔塔鉆孔按灌漿程伐序，分序分段雀進行鉆孔。采災用剛JY7655沖手風鉆造孔，凡第一段鉆孔孔凍徑旗φ享50mm湖，第二段鉆孔饅孔矮徑崇φ漫45mm硬?？紫蛉坎神R取徑向造孔。張（唐4升）灌漿孔鉆孔去結束后進行鉆梨孔沖洗，沖凈苦孔內(nèi)巖粉、泥發(fā)渣。裂隙沖洗近采用火1Mpa足壓力水沖洗，寫至止回水清凈糧為止。逗（鏟5執(zhí)）為便于分析顏判斷灌漿效果悄，在固結灌漿燥孔巖石裂隙沖濾洗結束后，在災一次序中選擇唱不少于總孔數(shù)脊5%數(shù)的孔進行灌前拌壓水試驗，壓式水試驗使用一晃級壓力單點法提，第一段壓水擠壓力愁1.0Mpa宣，第二段壓水蔽壓力裙4.0Mpa墻。壓入流量的襖穩(wěn)定標準：在康穩(wěn)定的壓力下鮮每踩3min昂～素5min假測讀一次壓入買流量，連續(xù)四弊次讀數(shù)中最大蹈值與最小值之凱差小于最終值犧的側10%特，或最大值與趕最小值之差小旁于訪1L/min爪時，本階段試阿驗結束，取最崗終值作為計算稠值。兔壓水試驗的成泥果用透水率器q蛋表示，單位為嫌呂榮（司Lu奴）。在昆1Mpa款的壓力下，每變米試段長度每雙分鐘注入水量存為伯1L淋時，燦q=1Lu宅。億壓水試驗的計帽算方法：陣q=Q駁／待PL臘式中：嘉q壇—到—臨試段透水率，灶Lu利；蝴Q開—鍋—翼壓入流量，輔L/min熱；貪L惕—這—創(chuàng)試段長度，柔m停。溉計算成果取兩側位有效數(shù)字。僚（浸6丟）高壓固結灌曉漿栓塞采用機缸械橡膠塞。各坦灌漿孔第一段醉可采用兩孔并館聯(lián)灌，并聯(lián)孔惠宜對稱，第二找段采用一泵灌琴注一孔。痛(稈7)煌灌漿壓力怠:逼第一段為往2.5Mpa遼;錫第二段為林5.7Mpa祝（膨5.8Mpa茅）。灌漿壓力原控制：第一段但灌漿，采用一俱次升壓法；第授二段采用分級可升壓法，起始香壓力采用旨2.5MPa姓，然后視單耗策情況每繪2min扭升壓拋0.5~1.搏0MPa釘；當壓力由蜓4.5MPa籌升至陳5.7Mpa老時，每浪30s興升幅捏0.5肉～蜘0.6Mpa截。并同時加強卵觀測，當變形于值超過設計規(guī)端定值時，必須恭立即降壓施灌嘉。館（平8引）忌魔固結灌漿起始毒水灰比為班3屑：仿1占，并按勁3翁：奮1嘴、膠2趁：殲1笑、監(jiān)1票：前1讓、擱0.6(觀或澡0.5):1膚（重量比）四送個比級使用。航固結灌漿時，惡當灌漿壓力保痕持不變，吸漿攜量均勻減少時擁，或當吸漿量社不變，壓力均背勻升高時，灌肅漿工作持續(xù)下擱去，不得改變屈水灰比。固結殖灌漿中，當某記一級水灰比漿壇液的灌入量已勵達到繪300L諸以上，或灌注窮時間已達唇1h鮮，而灌漿壓力赴和注入率均無泄顯著改變時，響改濃一級灌注召。固結灌漿，印當注入率大于敲30L/mi徑n座時，可根據(jù)具未體情況適當越肉級變濃。固結絮灌漿時，當改咱變漿液后，如仙灌漿壓力突增訓或吸漿量突減煩，立即查明原賭因，進行處理材。跟（恰9宣）灌漿中每個明灌漿孔的灌漿疑工作必須連續(xù)的進行。若因故票中斷，必須盡吐早恢復灌漿，理中斷超過脹30min禾時，進行沖洗以，如沖洗無效墻時，掃孔重灌起，重灌時從開葛始灌漿時的水己灰比開始。灌調(diào)漿過程中，如鞏冒漿、串漿、某漿液變濃等情師況，處理方法悟按《水工建筑晝物水泥灌漿施復工技術規(guī)范》稱（覺DL/T51少48-200勇1姿）的有關規(guī)定肥執(zhí)行。并詳細鞋記錄，同時將認采取的處理措錫施、結果通知蒜監(jiān)理工程師。測在已完成或正帖在灌漿的地區(qū)占，其附近心30m臥以內(nèi)不得進行慮爆破作業(yè)。沒（斥10握）高壓豎井灌楊漿施工尿豎井化Ⅱ陶段（冒EL463.閑00~EL5瘦40.15鄭）灌漿壓力窯2.5~3.律5Mp腔，采取全孔一藝次性灌漿，灌疾漿過程中嚴格鉗控制灌漿壓力勇和注入率。確需保砼安全和灌堵漿質(zhì)量。敞表遇1徒灌漿壓力和注敞入率的關系促灌漿壓力弄Mpa不1破1~2駛2~3桂>3萬注入率哈L/m獄in糟30莊30~20趁20~10馬10石灌漿灌漿結束羊準按頭DL/T5產(chǎn)418-20脾01助標準肝懇執(zhí)行。免豎艘井墳Ⅲ句段灌漿排間不糟分序，所有灌滋漿孔首段低壓昆灌漿后再進行刮后段分序灌漿刷（即同排先灌陷單號孔后灌雙踩號孔）。局豎井下彎段，膨開挖時為方便乘施工挖成直角央彎，底部砼太還厚（約儉5m掏左右），該部柄位灌漿孔在砼乎施工時已造孔堪引至砼表面?；煸摬课还酀{孔僚采用矮4.5MPa近壓力全孔一次貝性灌漿。桑4泥、固結灌漿結傾束標準撲第一段在設計道灌漿壓力下揉,赤注入率不大于何1L/min利,伐繼續(xù)灌注姨30min三結束灌漿傍;后第二段當壓力好升至趨4.5Mpa絮,枝吸漿彎率尋≤望2.5L/m恒in鈔時該,耽按照壓力升幅扮辦法將壓力升為至狗5.7策（或翅5.8袋）逝Mpa,侮并穩(wěn)壓燒5min,嘆若不出現(xiàn)水力丑劈裂現(xiàn)象則結儉束灌漿廁,確若壓力使巖石首劈裂騎,虜則回降壓力后羨施灌旦,趣并通知監(jiān)理工掏程師，全孔灌疲漿結束后采貌取泰“雕全孔灌漿封孔旦法墾”驚和人工封孔相褲結合進行灌漿派封孔限?？祷?難、固結灌漿質(zhì)慶量檢查焰（顆1藍）固結灌漿壓麻水試驗檢查在貸該部位灌漿結榮束么3盞天后進行，采透用單點法壓水宏檢查，一次性烈造孔，自下而叛上分段壓水。討檢查時先對建2.0m盟到