呂 華， 李 耀 輝

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，四川 成都 610091)

錦屏一級水電站右岸1 785 m高程三角區(qū)域帷幕灌漿施工技術(shù)研究

呂 華， 李 耀 輝

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，四川 成都 610091)

通過對錦屏一級水電站壩基帷幕灌漿施工效果進(jìn)行分析研究,闡述了在復(fù)雜地質(zhì)條件下壩基加固處理帷幕灌漿施工工藝的選擇及采取的應(yīng)對措施。

錦屏一級水電站;三角區(qū)域;帷幕灌漿;施工技術(shù)

1 概 述

錦屏一級水電站大壩右岸1 785 m高程三角區(qū)域軸線長17 m，根據(jù)設(shè)計(jì)藍(lán)圖共布置了三排帷幕灌漿孔，其中每排9個(gè)灌漿孔(共27個(gè)，不含搭接區(qū)，孔位布置情況見圖1)。灌前平均透水率為2.03 Lu，單位注入量為48.6 kg/m。

大壩右岸1 785 m高程三角區(qū)域帷幕灌漿布置了3個(gè)灌后檢查孔、壓水31個(gè)段次，其數(shù)值全部小于1 Lu。

2 施工程序及工藝

2.1 施工程序

帷幕灌漿施工程序：測量放樣→抬動孔鉆孔及抬動觀測設(shè)備安裝→先導(dǎo)孔施工→Ⅰ序孔施工→Ⅱ序孔施工→Ⅲ序孔施工→檢查孔及測試孔施工。

一般單孔段工藝流程：鉆機(jī)造孔→鉆孔沖洗→驗(yàn)收→裂隙沖洗→壓水試驗(yàn)→漿液灌注→終孔段造孔→鉆孔沖洗→終孔段驗(yàn)收→壓水試驗(yàn)→漿液灌注→全孔灌漿封孔。

2.2 施工工藝

2.2.1 孔位布置

灌漿孔孔距為2 m，排距為1.3 m，鉆孔傾角為11°，詳見圖2。

圖1 大壩右岸1 785～1 730 m高程三角區(qū)域典型孔位布置圖

2.2.2 鉆 孔

帷幕鉆孔編號結(jié)合1 785 m高程三角區(qū)域帷幕灌漿孔統(tǒng)一編號，編號原則為：RGA4JW*-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ-N。其中：“RGA4JW”表示1 785～1 730 m高程三角區(qū)域帷幕灌漿；“*”表示壩基帷幕灌漿下、中、上(1、2、3)排；“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ”表示第1、2、3次序孔；“N”表示鉆孔流水號，自(壩)K0+17起始第N號孔。

圖2 (壩)K0+000～K0+17剖面示意圖

深孔帷幕按照先施工下游排，再施工上游排，最后施工中間排的順序施工；灌漿按照Ⅰ～Ⅲ序的原則進(jìn)行施工。

采用孔口封閉灌漿法或自上而下分段灌漿法進(jìn)行帷幕灌漿時(shí)，同一排相鄰的兩個(gè)次序孔之間以及后序排的第一次序孔與其相鄰部位前序排的最后次序孔之間在巖石中鉆孔時(shí)已灌漿段的高差應(yīng)不小于15 m。

2.2.3 灌漿孔之灌漿段長的劃分

一般情況下，第1段為2 m、第2段為3 m、第3段及以下部位段長均為5 m，終孔段不得大于6 m。

2.2.4 埋 管

采用孔口封閉法灌漿時(shí)，在基巖第1段灌漿完成后埋設(shè)孔口管，同排帷幕灌漿孔可一次性分序埋設(shè)完畢。根據(jù)技術(shù)要求，第1段灌漿段長2 m，開孔孔徑宜為110 mm，在基巖0～2 m段鉆孔完畢使用灌漿栓塞阻塞在混凝土底部以上0.2～0.5 m處進(jìn)行循環(huán)灌漿?？卓诠苈袢霂r石中的深度應(yīng)不少于2 m；在孔口管埋設(shè)時(shí)，孔口管宜伸出地面15～20 cm。

基巖第1段灌漿完畢，將孔內(nèi)漿液置換成水灰比為0.5∶1的水泥漿后下設(shè)孔口管(孔口管管徑宜為89 mm)并定位。孔口管待凝時(shí)間不少于72 h，采用速凝漿液埋設(shè)后待凝時(shí)間不應(yīng)少于48 h。

2.3 鉆孔沖洗及裂隙沖洗

2.3.1 鉆孔沖洗

鉆孔作業(yè)完成后，用鉆桿導(dǎo)入水流，使孔內(nèi)鉆渣隨循環(huán)水流懸浮帶出孔外、直至回水清凈、肉眼觀察無巖粉、孔底沉積高度小于20 cm為止。

2.3.2 裂隙沖洗

采用孔口封閉法灌漿時(shí)，除第1段次、第2段次在灌漿前采用裂隙沖洗外，其余段次均只做鉆孔沖洗，不再單獨(dú)進(jìn)行裂隙沖洗；采用自上而下分段卡塞灌漿時(shí)，各孔段均需進(jìn)行裂隙沖洗。裂隙沖洗壓力為灌漿壓力的80%，最大為1 MPa。

2.4 壓水試驗(yàn)

對于一般灌漿孔段進(jìn)行“簡易壓水”試驗(yàn)并在鉆孔沖洗后進(jìn)行，壓力為灌漿壓力的80%，當(dāng)該值超過1 MPa時(shí)采用1 MPa。壓水時(shí)間為20 min，每5 min測讀一次數(shù)據(jù)，取最后流量值作為計(jì)算流量，成果以透水率表示。為方便操作和壓力計(jì)算，壓力起算零線以平孔口取值。

2.5 灌 漿

2.5.1 灌漿方式及方法

壩基深孔帷幕灌漿孔采用孔口封閉、自上而下的方法進(jìn)行灌漿施工。

2.5.2 灌漿漿液比級及變換

(1)開灌水灰比。

淺孔搭接及深孔帷幕水灰比采用3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.5∶1五個(gè)比級(重量比)，并以3∶1開灌。

(2)漿液變換。

當(dāng)灌漿壓力保持不變、注入率持續(xù)減少時(shí)，或注入率不變、而壓力持續(xù)升高時(shí)，不得改變水灰比；當(dāng)某級漿液注入量已達(dá)300 L以上，或灌注時(shí)間已達(dá)30 min，而灌漿壓力和注入率均無顯著改變時(shí)，應(yīng)換濃一級水灰比漿液灌注；當(dāng)注入率大于30 L/min時(shí)，根據(jù)施工具體情況，可越級變濃。

2.5.3 灌漿壓力

三角區(qū)域帷幕灌漿壓力見表1。

2.5.4 灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

帷幕灌漿在設(shè)計(jì)規(guī)定的最大壓力下，當(dāng)注入率不大于1 L/min時(shí)，繼續(xù)灌注60 min結(jié)束灌漿。

2.5.5 封 孔

表1 1 785 m高程三角區(qū)域帷幕灌漿壓力與段長參數(shù)表

全孔灌漿完畢，先采用灌漿管注入水灰比為0.5∶1的濃漿將孔內(nèi)稀漿置換出來，在置換一定量后上提部分灌漿管并保持灌漿管在濃漿液面以下。當(dāng)全孔置換完畢，將灌漿塞塞在孔口，繼續(xù)使用同樣水灰比濃漿進(jìn)行純壓式灌漿封孔。灌漿孔封孔灌漿的壓力使用該孔最大灌漿壓力，灌漿持續(xù)時(shí)間不小于60 min。所有鉆孔使用灌漿泵壓漿封孔后產(chǎn)生的上部脫空段由人工回填水泥砂漿封實(shí)。

3 灌漿成果分析

大壩右岸1 785 m高程三角區(qū)共布置了27個(gè)帷幕灌漿孔，其中鉆孔1 633.6 m，基巖灌漿882.4 m。灌前共壓水209個(gè)段次，灌前平均透水率為2.03 Lu；單位注入量為48.6 kg/m。下游排Ⅱ、Ⅲ序孔灌前平均透水率無遞減規(guī)律。結(jié)合灌漿成果可以看出：混凝土與基巖交接段灌前透水率較大?？傮w看：三角區(qū)域各排各次序孔灌前平均透水率均呈遞減趨勢。

上游排Ⅲ序孔較Ⅰ、Ⅱ序孔單位注入量大，在灌漿過程中未發(fā)現(xiàn)外漏等異常情況。結(jié)合灌漿成果分析，1 785 m高程三角區(qū)帷幕灌漿壓力按照總孔深進(jìn)行控制，在對應(yīng)孔深Ⅰ、Ⅱ序孔的最大灌漿壓力達(dá)到5～5.5 MPa，而Ⅲ序孔的灌漿壓力則達(dá)到6.5 MPa。

總體看：隨著灌漿的加密，單位注入量呈遞減趨勢，符合一般灌漿規(guī)律。

4 灌后質(zhì)量檢查

灌后檢查孔根據(jù)設(shè)計(jì)要求、按照總孔數(shù)的10%進(jìn)行布置，1 785～1 730 m高程三角區(qū)域27個(gè)灌漿孔共布置了3個(gè)灌后檢查孔。1 785～

1 730 m高程三角區(qū)域帷幕灌漿灌后檢查孔灌后共壓水22個(gè)段次，其壓水透水率均小于1 Lu，滿足設(shè)計(jì)防滲要求。

5 鉆孔孔斜情況

鉆孔方向按設(shè)計(jì)文件要求執(zhí)行，鉆孔時(shí)必須保證孔向準(zhǔn)確，根據(jù)1 785 m高程帷幕灌漿平洞孔位投影圖可以看出，孔斜偏差均在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)，其最大孔底偏值為0.93 m。

6 結(jié) 語

錦屏一級水電站大壩右岸1 785 m高程三角區(qū)域帷幕灌漿灌后布置了3個(gè)灌后檢查孔并全孔取芯，從灌后檢查孔芯樣看，多處很明顯地看出有水泥結(jié)石充填，大壩混凝土與基巖膠結(jié)緊密。

呂 華(1980- )，男，內(nèi)蒙古赤峰人，工程師，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作；

李耀輝(1977- )男，湖北宜昌人，技術(shù)員，從事水利水電工程施工安全管理工作.

(責(zé)任編輯：李燕輝)

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7月18日，烏東德水電站工程右岸地下電站首臺機(jī)組座環(huán)成功整體吊裝就位。該座環(huán)于5白5日開始在安裝間組拼、焊接，歷時(shí)75天。三峽集團(tuán)機(jī)電工程局烏東德機(jī)電項(xiàng)目部與烏東德工程建設(shè)部地廠項(xiàng)目部密切配合，精心組織、精細(xì)管理，對座環(huán)焊接全過程“強(qiáng)抓狠管”，確保焊接質(zhì)量優(yōu)良。座環(huán)是水輪發(fā)電機(jī)組埋件施工中最重要的部件之一。烏東德水電站右岸地下電站共設(shè)6臺座環(huán)，每臺座環(huán)整體重量近400噸，最大外形直徑約14.5米、最大高度約4.5米。座環(huán)由上下環(huán)板、固定導(dǎo)葉、鼻端導(dǎo)葉等部件組成，上下環(huán)板均采用高等級抗撕裂鋼板制成。此次首臺座環(huán)的成功吊裝，標(biāo)志著烏東德水電站工程右岸地下電站機(jī)組埋件的安裝工作進(jìn)入一個(gè)新階段，是右岸地下廠房土建施工的里程碑節(jié)點(diǎn)，同時(shí)為首臺機(jī)坑向機(jī)電安裝交面奠定了基礎(chǔ)。

2017- 04- 10

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1001- 2184(2017)04- 0038- 03