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貴州望謨縣新屯水庫工程導流洞回填灌漿施工技術方案

發布時間:2018-08-18 來源:江西源河工程 作者: 李子明

  

1 工程概況

1.1工程簡介

新屯水庫位于望謨河右岸的一級支流納過河上,屬北盤江水系。壩址位于納過河與望謨河的匯合口上游約850m,壩址以上控制流域面積35km2,多年平均徑流量1716m3,多年平均流量為0.544m3/s。水庫正常蓄水位730.00m,防洪限制水位720.00m,死水位692.00m,總庫容674m3,防洪庫容268m3,興利庫容528.8m3,死庫容31.2m3,保證率95%城鎮供水量為488m3,下放生態用水量171.6m3

新屯水庫工程壩址樞紐布置為:混凝土面板堆石壩+正槽式溢洪道+取水兼泄洪放空系統(導流洞改造)+輸水管道。

混凝土面板堆石壩壩軸線呈直線布置,最大壩高78m,壩頂高程735.00m,壩頂寬度9m,壩頂長255.33m,壩底最大寬225.15m

溢洪布置在大壩左岸,為岸邊正槽式溢洪道,呈直線布置,總體走向N42°W,長約187.14m,進口堰頂高程727.00m,出口高程666.00m

導流、取水兼泄洪放空隧洞布置于左岸,取水兼泄洪放空系統由引水段、塔式取水口、隧洞段及隧洞出口段組成,取水兼放空管道埋于導流洞內,通過對導流洞進口改進形成取水口,取水兼放空進口底板高程688.00m。導流洞全長約206.77m

輸水管道始于取水兼泄洪放空隧洞出口的消力池,出來橫穿納過河后一直沿望謨河右岸布置,鋪設至壩關電站處與應急抗旱輸水管道相接,新建管線途經新屯、甘河橋、壩關至壩關電站,輸水管道總長3.78km

新屯水庫工程等別為Ⅳ等,屬于小(1)型水利工程,擋水建筑物按3級建筑物設計,其他樞紐永久性主要建筑物按4級建筑物設計,永久性次要建筑物及臨時建筑物按5級建筑物設計。

復建公路(新屯至打尖縣道K0+450K2+800)布置于左岸,起點K0+000起于新屯鎮新屯至打尖公路K0+450樁號,直線相接、途經壩址左側,平面距線路K1+800113m,壩頂高程與路線設計高程相差20.4m,終點K3+806.471與新屯至打尖公路K2+800直線順接。復建公路路基寬度6.5m,路面類型為3.5cm瀝青表處,公路等級為四級。

1.2工程地質

導流、取水兼泄洪放空隧洞布置于左岸,進口底板高程688.00m,導流洞全長約206.77m,沿線出露地層巖性為T2b1泥質粉砂巖、粉砂質泥巖,夾泥質灰巖,薄至中厚層層狀結構,巖層產狀N7°W/SW19°,巖層走向與洞軸線夾角約40°,沿線無較大構造發育,地下水類型主要為基巖裂隙水,賦存于弱風化巖體裂隙內,洞身段均置于弱至微風化巖體中,洞線位于地下水位以下,地下水活動對施工可能會造成一定影響,需做好排水處理。

2主要施工設備

2.1鉆孔設備

灌漿孔造孔采用手持式風動鉆機Y28型鉆機進行鉆進。

2.2 灌漿泵

灌漿泵選用3SNS型灌漿泵如圖2.2所示。該泵為三缸往復式柱塞泵,壓力平穩,最大工作壓力12MPa,最大排量207L/min。其技術參數如表2.2

            表2.2  3SNS型灌漿泵主要技術參數

類型

臥式三缸單作用往復式柱塞泵

缸數

3

活塞材質

金屬柱塞

主傳動軸轉速(r/min)

n1=91;n2=245

工作壓力

(MPa)

n1=91

12

10

n2=245

4

3.7

排量

(L/min)

n1=91

76

n2=245

207

輸送介質

水泥漿/砂漿

介質比(重量比)

::=1:2:3

吸水口直徑

64

排水口直徑

32

功率(kw)

18.5

泵重量(含電動機)(kg)

930

外形尺寸(長×寬×高)

1800×945×705mm

 


 


 

 

 

 

 

 

 

 

 






2.3 高速制漿機

水泥漿制備選用NJ-600型高速制漿機如圖2.3所示。該制漿機攪拌容量600L其技術參數如表2.3

                                         

2.3  NJ600-泥漿攪拌機主要技術參數              

型號

NJ-600

攪拌容量(L

600

額定功率(kW

7.5

攪拌轉速(r/min

1440

許用水灰比

0.5:1

攪拌時間(水灰比0.5:1(min)

3

重量(kg)

400

外形尺寸(mm)(××)

1310×1130×1640

2.4 配漿攪拌機

配漿攪拌機選用JJS-2B型配漿攪拌機如圖2.4所示。該攪拌機容量200L。其技術參數如表2.4

2.4 JJS-2B型配漿攪拌機主要技術參數

公稱容積(L)

200

攪拌軸轉速(r/min)

33.5

筒體直徑(mm)

740

出漿口直徑(mm)

64

減速器型號

XLD-1.5-4-1/43

電動機功率(kw)

3

外形尺寸(mm)

1000×850×2000

重量(kg)

360

 

 

 


 

 

 

2.5 灌漿自動記錄儀

測記灌漿壓力、注入率和水灰比等施工參數的三參數灌漿自動記錄儀。選用成都翰矽科技有限公司生產的灌漿自動記錄儀,如圖2.5所示。其技術參數如表2.5

2.5     灌漿自動記錄儀主要技術參數

采樣頻率(次/秒)

4

壓力測量范圍(MPa

010

壓力測量精度(MPa

0.01

流量測量范圍(L/min

0150

流量測量精度(L/min

0.01

水灰比(密度)測量范圍(g/cm3

13

水灰比(密度)測量精度(g/cm3

0.01

 

                                                        圖2.5:灌漿自動記錄儀

2.6孔斜控制

本次灌漿孔角度與孔斜用地質羅盤進行測量校核。

2.7灌漿塞

⑴機械塞

擬在淺孔段中采用螺桿壓縮式膠球灌漿塞,示意圖見圖2.7-1

1.射漿管 2.燈籠架 3.墊圈 4.膠球 5.回漿管 6.密封7.手柄 8.軸承

2.7-1:螺桿壓縮式膠球灌漿塞

⑵液()壓灌漿塞

()壓灌漿塞的主要優點是膨脹率高,封閉可靠,耐壓能力強,見圖2.7-2

 

 

 






                                                       圖2.7-2:YS液(氣)壓灌漿塞

 

3.回填灌漿施工

3.1 施工順序

回填灌漿施工順序:施工準備→測量放線→灌漿孔鉆孔→預埋管→灌漿→檢查孔打孔→壓漿檢查(也可固結孔在原孔加深使用)

3.2灌漿方法

回填灌漿方法:采用純壓式灌漿法,施工自較低的一端開始,向較高的一端逐環推進。(頂拱回填分區段,每區段長度12m。)

3.3施工準備

灌漿施工前,完成風、水、電、排污系統、制漿系統等臨時設施的施工。

3.4鉆孔

鉆孔工藝

鉆孔主要采用Y28型鉆機鉆進。固結灌漿鉆孔孔徑不小于Ф38mm,鉆孔深度必須滿足設計要求。

鉆孔過程中應該嚴格控制孔位、孔深、孔向等鉆孔參數,詳細記錄返渣、掉鉆等鉆進情況。

3.5灌漿

3.5.1 灌漿前檢查

灌漿前對襯砌混凝土施工縫和混凝土缺陷等進行全面檢查,對可能漏漿的部位進行處理。

3.5.2 灌漿順序

回填灌漿順序:回填灌漿按照逐漸加密原則分兩序施工,灌漿時,先對Ⅰ序孔進行灌漿,再對Ⅱ序孔進行灌漿。灌漿從低處往高處推移,即從低處孔灌漿,高處孔作為排水排氣孔排氣排水;當高處孔排除濃漿后,將此孔堵住,進漿孔繼續灌漿至結束。以此類推。

3.5.3 灌漿壓力

 采用設計規定壓力值,壓力值為0.3MPa.

3.5.4 漿液配比

灌注0.6:1或者0.5:1的水泥漿液,空隙大的部位灌注水泥砂漿,但摻砂量不大于水泥重量的200%

3.6灌漿結束條件

灌漿結束標準:在設計壓力下,灌漿孔停止吸漿時,繼續灌注10min即可結束。灌漿結束,先關閉孔口閥門,再停泵,待孔內漿液初凝后才拆除孔口閥門。

3.7 封孔

灌漿孔灌漿完成后,使用水泥砂漿將鉆孔封填密實,孔口壓抹齊平。

3.8 特殊情況處理

在施工過程中,遇特殊情況及時通知現場監理工程師,并根據現場監理工程師的指令選擇以下處理方式對特殊情況進行處理:

⑴灌漿中斷

①因機械、管路、儀表、停水、停電等故障而造成灌漿中斷時,應盡快排除故障,立即恢復灌漿。否則應沖洗鉆孔,重新灌漿。當無法沖洗或沖洗無效時,掃孔后復灌。

②恢復灌漿時,應使用開灌比級的水泥漿灌注。如注入率與中斷前相近(注入率達中斷前注入率90%以上),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少較多(注入率為中斷前注入率70%90%),應逐級加濃漿液繼續灌注;如注入率較中斷前減少很多(注入率為中斷前注入率70%以下),且在短時間內停止吸漿,及時采取補救措施。

⑵串漿

①當被串孔正在鉆進時,應立即起鉆,停止鉆進,并對串漿孔進行堵塞,待灌漿孔灌漿完畢后,再對被串孔進行掃孔、沖洗,而后繼續鉆進。

②如被串孔具備灌漿條件,且串漿量不大,可在灌漿的同時,在被串孔內通入水流,使水泥漿液不致充填孔內;串漿量大時,可對被串孔同時進行灌漿,灌漿時應一泵灌一孔,當相互串漿,采用群孔并聯灌注,但并聯孔數不宜多于3個,并應控制灌漿壓力。

⑶冒漿

①地表裂縫處冒漿,可暫停灌漿,用棉紗嵌縫堵塞或用水玻璃砂漿表面封堵。

②采用低壓、濃漿、限流、限量、間歇、待凝等方法進行處理。

3.9 質量檢查

回填灌漿質量檢查在該部位灌漿結束7d后進行,檢查孔布置在頂拱中心線,其數量為灌漿孔總數的5%。向孔內注入水灰比2:1的漿液,在規定壓力下,初始10min內注入量不超過10L,即為合格。

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