1 概述 湖北小漩水电站一期低围堰包括上、下游横向围堰和纵向围堰,形成的基坑保护纵向围堰、一期上下游高围堰、左岸一期基坑开挖干地施工。围堰设计为土石不过水围堰,围堰顶宽8.0m,边坡1:2,上游围堰顶部高程256.2m,下游围堰顶部高程254.4m,纵向围堰顶部高程从上游256.2m渐变到下游的254.4m。围堰选用高压漩喷防渗墙防渗。防渗墙单排布置,初步设计孔距1.5m,下部伸入基岩0.5m。
湖北小漩水电站一期低围堰包括上、下游横向围堰和纵向围堰,形成的基坑保护纵向围堰、一期上下游高围堰、左岸一期基坑开挖干地施工。围堰设计为土石不过水围堰,围堰顶宽8.0m,边坡1:2,上游围堰顶部高程256.2m,下游围堰顶部高程254.4m,纵向围堰顶部高程从上游256.2m渐变到下游的254.4m。围堰选用高压漩喷防渗墙防渗。防渗墙单排布置,初步设计孔距1.5m,下部伸入基岩0.5m。
1.1 地质情况 小漩电站上游围堰基础下地层为:河床部分砂卵石层,厚度2.7~8.9m,两岸坡为粘性土层和砂卵石层,覆盖层下伏地层为S1d绢云石英千枚岩夹炭质板岩和石煤。
下游围堰区的地层为:河床部分砂卵石层,厚度2.8~11.8m,两岸为粘性土层和砂卵石层。下伏地层为∈32-3绢云石英千枚岩夹炭质板岩和钙质板岩。纵向围堰的地层为第四系全新统砂卵石与基岩。砂卵石层厚2.4~4.5m,下伏基岩为S1d~∈32-3的岩层,主要岩性为绢云石英千枚岩。砂卵石为强透水层,基岩为微~弱透水层。
2 高压漩喷灌浆工程施工
2.1 高压漩喷实验 小漩水电站工程一期低围堰高压漩喷防渗墙灌浆分为上、下游围堰及纵向围堰三个部位,开工前为了确定孔距、压力等施工参数,选择在纵向围堰纵0+352.6~纵0+363.4处进行施工试验,结合设计单位提出的数据,选择三组试验孔距:0.8m、1.0m、1.2m1.5m三组布置,每组四个桩,待防渗墙强度达到规范要求后通过开挖检查,分析墙体成型质量,观察桩体之间搭接效果,最终确定孔距。高压漩喷防渗墙灌浆试验区于7天内完成,完成12个孔,高喷进尺162.8m。
2.1.1 试验目的:①高压漩喷试验完毕后开挖检查,获得灌浆影响半径,搭接厚度,孔斜情况等。②获得防渗体桩孔合理的施工孔距。③通过钻孔取芯或开挖直观检查分析,为高压漩喷正式施工确定最佳施工参数,包括水、气浆压与流量、漩转速及提升速度,浆液水灰比施工技术参数,作为现场施工控制的技术指标和施工操作技术要求。
2.1.2 现场工艺试验 为确定合理的喷射灌浆参数,在纵向围堰防渗体施工轴线的下游端,进行高压喷射灌浆现场施工工艺试验(按拟定的工艺参数进行),试验孔分两序施工,先施工Ⅰ序孔,根据钻孔取芯或开挖直观检查分析,确定正式施工的技术参数,作为现场施工控制的技术指标和施工操作技术要求。
高压漩喷施工工艺流程为:测量放孔→钻机就位开孔→钻进到设计深度→终孔、测孔深 →下入护壁泥浆或特制PVC管并起拔套管→高喷台车就位→孔口试喷→下高喷管→喷浆、提升→高喷结束→孔口地面陷坑回填→械清洗移至下一孔位。
2.1.2 高压漩喷实验施工工艺参数 拟定施工工艺参数
2.1.3 高压漩喷防渗墙施工方法和措施
①钻孔:根据现场情况(视现场塌孔情况)选用采用风动钻机套管跟进钻孔或用回转地质钻机成孔,钻孔布置为单排,分二序施工,孔径146mm,孔位偏差≤50mm,孔斜≤1.0%,孔深入岩100cm。选定部分一序孔作为先导孔,划分层位,其深度大于墙体深度,间距不大于20m。
开钻前钻机的调平和稳固对孔斜影响很大,保证钻机或高喷台车就位后其立轴或转盘与孔位中心对齐,并经质检员或技术员进行检查合格后施工。钻至设计深度后,强风清孔,清孔验收合格下入特制PVC管护壁,液压拔管机起拔套管,孔口妥善保护。
钻孔过程中对孔位、孔深、地层变化(钻进速度骤变,返渣特性变化等现象)、特殊情况及处理措施等都作详细记录。
②浆液制备采用水泥标号为42.5MPa的硅酸盐水泥,水泥新鲜无结块。所用水泥均有出厂检验报告,过期和受潮结块者不使用,施工中并抽样检查。
使用高速搅拌机制浆,水泥浆的搅拌时间大于30s,浆液在严格过筛后使用,定时检测其密度。水泥浆随配随用,并进行连续不断的搅拌,一次搅拌量为0.8m3。
高喷施工使用水泥浆液存放的有效时间符合下列规定:浆液存放时控制浆液温度在5-40℃范围内,制备至用完的时间不超过3h,否则按废浆处理。
高喷灌浆用水符合水工砼拌和用水的要求,制浆材料的称量误差不大于5%。
③高喷:钻孔经验收合格后,进行高喷灌浆,高喷灌浆时对钻孔记录中记载的特殊部位认真对待,预防出现质量事故。高喷台车就位,首先进行机具试运转或称试喷,机具试运转时的高压泵泵压保持在20±2MPa,空压机风压保持在0.7 Mpa,泥浆泵泵压保持在1.0Mpa,同轴喷射。试喷检查喷咀、喷管及所有设备运转正常后,下入φ89mm高喷管至设计深度,下入喷射管时,用胶带保护喷嘴部分防止堵塞。
喷浆:喷头下至设计深度时,按规定参数送浆、气进行静喷,待浆液返出孔口、情况正常后开始提升喷管,喷射过程连续进行,浆液用量70~100L/min。中途拆卸喷射管后,应将喷射管下至原位0.3m以下进行复喷,喷射过程中定时检测原浆、返浆比重及水泥浆用量,控制风压、水压。当返浆密度小于1.3g/cm3时,立即停止提升,直至回浆密度大于1.3g/cm3时,恢复正常喷浆作业。高喷作业分两序施工,相邻Ⅰ、Ⅱ序孔的作业间隔时间大于48小时。