本堵漏工程的施工主要分為2 個(gè)工序:造孔和注漿。這是堵漏成功的2 個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。造孔是為尋找滲漏水的流經(jīng)途徑并提供注漿通道,注漿則是將水流的流經(jīng)途徑封閉。本工程高噴施工在母壩上作業(yè),水泥漿注漿泵、灰漿攪拌站、水泥堆放場和空壓機(jī)站布置在子壩壩頂面上,樁號為120m。在樁號120m 處,母壩壩角處設(shè)供水站。
2. 2 鉆孔布置
以集中漏水點(diǎn)為中心,沿壩軸線向漏水點(diǎn)兩側(cè)各4. 0m 左右布孔,孔間距0. 5m —1. 6m�？组g距的大小及孔數(shù)多少根據(jù)造孔時(shí)漏水點(diǎn)水流量、水顏色變化大小而定,即水流量、水顏色變化大則孔間距大,布孔少;反之則加密布孔。
2. 3 鉆孔施工
母壩壩體主要由塊石層、碎石層及充填其內(nèi)的風(fēng)化砂組成,若采用常規(guī)的泥漿回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),消耗大,效率低,成孔困難。本工程采用<108 風(fēng)動(dòng)潛孔錘同步跟管鉆具造孔,套管及鉆桿長度均為2. 0m。采用風(fēng)動(dòng)潛孔錘同步跟管鉆具有效解決了塊石層、碎石層鉆進(jìn)效率低、成孔困難這一難題,在施工過程中平均鉆進(jìn)效率達(dá)4. 0m/ h。在鉆進(jìn)期間密切觀察記錄漏水點(diǎn)水流量大小、顏色變化時(shí)的孔深,以確定堵漏時(shí)注漿管腳的深度。孔深達(dá)6. 0m 時(shí)終孔,采用高噴臺車向上起拔套管1. 0 —4. 0m ,即套管管腳與漏水點(diǎn)貫通的深度以下0. 5m 左右。將套管作為注漿
管。鉆進(jìn)參數(shù)如表2 所示。
3 可控灌漿
母壩坡面上的集中漏水點(diǎn)的流量約在60 —120L/ min ,直接采用水泥漿液進(jìn)行堵漏,則水泥漿液被水流直接稀釋,無法將水止住。在水泥漿液內(nèi)加入適量速凝劑水玻璃可以解決水泥漿液被水稀釋這一問題,但要控制好水泥水玻璃漿液的初凝時(shí)間,初凝時(shí)間過長,水泥水玻璃漿液易被水稀釋;初凝時(shí)間過短,則可將水泥漿液自身的流動(dòng)通道堵塞,使堵漏失敗,注漿孔報(bào)廢。所以控制速凝劑的加入量、調(diào)整水泥水玻璃漿液的初凝時(shí)間是堵漏成功的關(guān)鍵。水玻璃成分指標(biāo)見表3。
3. 1 漿液的配方與配制
(1) 配制水泥漿:選用325 號普通硅酸鹽水泥和粉煤灰制漿,配比為水泥:粉煤灰= 5 :2 ,控制漿液密度為1. 30 —1. 70g/ cm3 ,速凝劑加量為水泥的3 % —5 %。
(2) 制漿站嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)水灰比配制純水泥粉煤灰漿液,漿液各項(xiàng)指標(biāo)必須符合技術(shù)要求。
(3) 水泥采用普通硅酸鹽水泥,標(biāo)號不低于325號,要求細(xì)度≤10。粉煤灰采用吉林熱電廠生產(chǎn)的粉煤灰。粉煤灰的指標(biāo)見表4。
(4) 制漿攪拌時(shí)間:不少于30s。從制漿到用完的時(shí)間不大于4h。
(5) 因水玻璃濃度較大,高壓水泵抽吸困難時(shí),可加適量水稀釋。
3. 2 灌漿工藝
在施工了1 —4 個(gè)與漏水點(diǎn)貫通的鉆孔后,便可實(shí)施灌漿。灌漿主要用水泥漿、粉煤灰加速凝劑,水泥為325 號普通硅酸鹽水泥,速凝劑為水玻璃。注漿量30 —80L/ min ,壓力0. 3 —1. 0MPa ,采用BW -200 型灌漿泵灌注水泥漿液。水玻璃摻量為水泥重量的3 % —5 %。水玻璃采用QL - 280 型高壓水泵灌注。
(1) 鉆孔灌漿次序:灌漿施工次序的原則是逐漸
縮小孔距,即鉆孔由稀到逐漸加密,分序加密,一方面可以提高漿液結(jié)石的密實(shí)性;另一方面,通過后灌漿序孔單位吸漿量的分析,可以推斷先灌漿序孔的灌漿質(zhì)量為是否需要增加或減少灌漿孔的數(shù)量提供可靠的依據(jù)。本工程采用雙排注漿孔排列,即在壩體上的漏水點(diǎn)附近施工1 —4 個(gè)注漿孔。施工時(shí)先進(jìn)行滲漏點(diǎn)水流下游的2 個(gè)孔的注漿施工,再進(jìn)行上游2 個(gè)孔的施工,以提高堵漏防滲的效果。
(2) 灌漿方法:按照灌漿時(shí)漿液灌注和流動(dòng)的特點(diǎn),漿液灌注方法有純壓式和循環(huán)式兩種。純壓式灌漿是把漿液一次壓入鉆孔中,再擴(kuò)大到巖層縫隙里。在灌注過程中,漿液只能從灌漿泵向鉆孔流動(dòng)。本次工程采用純壓式灌漿。
(3) 單孔灌漿:采用全孔一次灌漿。全孔一次灌漿是指將鉆漿孔一次鉆到孔深,然后按全孔孔深進(jìn)行灌漿。此種施工方法簡單,多用于孔深不超過10m 的孔。
(4) 灌漿方式:注漿采用雙液雙管注漿,通過內(nèi)管注入速凝劑、內(nèi)外管環(huán)狀間隙注入水泥漿,使速凝劑和水泥漿在孔底混合反應(yīng)。在注入過程式中,起初泵量宜小,注漿5 —10min 后,逐漸加大泵量,觀察漏水點(diǎn)水流量及顏色的變化,待漏水點(diǎn)水流減小或流出水泥濃漿后,利用高壓水泵再向孔內(nèi)注入少許水玻璃,隨著漏水點(diǎn)水泥漿濃度的增大或水流減小,可慢慢增加水玻璃的摻量,直至漏水點(diǎn)水流完全止住或漏水點(diǎn)流出的是濃漿, 再繼續(xù)灌漿3 —5min即可。
(5) 回填封孔:灌漿結(jié)束后,應(yīng)隨即將灌漿孔清理干凈,用回填材料充填密實(shí)封孔。此次灌漿封孔采用濃水泥漿封孔,即在全孔灌漿完畢后,采用高噴臺車起拔套管,將注漿管下入到孔底,用灌漿泵壓入水灰比的濃水泥漿,直至孔口冒出濃水泥漿為止。徑是關(guān)鍵。
(2) 堵漏是對漏水點(diǎn)的局部灌漿,故個(gè)別漏水點(diǎn)雖當(dāng)時(shí)將水止住,但經(jīng)過一段時(shí)間或灰壩內(nèi)水位比堵漏施工時(shí)的水位有所提高時(shí),在漏水點(diǎn)周圍又會(huì)出現(xiàn)新的漏水點(diǎn)。為避免此情況發(fā)生,應(yīng)盡量在灰壩高水位運(yùn)行時(shí)進(jìn)行堵漏施工并在漏水點(diǎn)周圍鉆孔注漿。
(3) 采用水泥粉煤灰漿液,具有良好的技術(shù)性能和施工性能,灌漿可控性強(qiáng),較適合于堆石體灌注,有較好的灌漿效果,可降低漿液的成本,減小了環(huán)境污染,具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
