【摘要】水利工程在施工中对过水洞回填一般采用灌浆技术,这是水利工程进行基础处理的解决方法之一,这项技术的使用能有效地保证水利工程中隧洞的质量,同时灌浆也进一步加固了隧洞的安全性, 避免了一些不必要的事故的发生。回填灌浆是在混凝土衬砌与围岩或喷射混凝土面的空隙中灌注水泥浆、水泥砂浆或细骨料混凝土。水电工程的洞室由于其受力的特性而對回填灌浆施工要求甚严,是保证隧洞在高速的水流作用下安全运营的必要手段。文中结合笔者从事水利工程施工的经验及工程实例,阐述了吉音发电厂房引水隧洞回填灌浆施工工艺及施工技术进行分析,希望促进该种技术的应用价值得到更好发挥。
【关键词】水利工程;发电厂房引水洞;回填灌浆;处理措施
1、工程简介
吉音水利枢纽工程位于新疆和田地区于田县境内的克里雅河干流吾格也克河上,坝址位于克里雅河支流乌什开布隆达里亚河与克里雅河干流吾格也克河交汇口上游约830米处,地理坐标为东经81°33,北纬36°11, 坝址以上控制流域面积6375km2。工程区距于田县城约120km,距和田市323km。是克里雅河流域开发的控制性工程,是一项以灌溉、防洪为主,兼顾发电的综合性水利工程。
吉音水利枢纽工程水库总库容0.82亿m3,调节库容0.60亿m3;正常蓄水位2509m,设计洪水位2509.12m,校核洪水位2510.76m,死水位2470m;电站装机24MW,年发电量1.058亿kw.h。工程建成后,可控制灌溉面积70.73万亩,将下游防洪堤防洪标准由3年一遇提高到20年一遇。
2、工程规模及施工工艺
2.1、工程具体布置
吉音水利枢纽工程由拦河坝、表孔溢洪洞、底孔泄洪冲沙放空洞(导流洞改建,龙抬头形式)、发电引水洞、地面厂房(含开关站)及电站尾水渠等建筑物组成。
主厂房内布置三台单机容量为8MW的混流式水轮发电机组,发电引水系统布置在河道右岸,采用一洞三机联合供水的布置型式,电站共三台机组,设计发电引水流量31.8m3/s,额定水头90m。引水系统由引水渠、进水闸井、压力引水隧洞、压力钢管段(包括斜井段和下水平段)、岔管及支管段组成,长551.86m;其中发电引水隧洞及压力钢管总长523.0m。其中压力隧洞段长278.37m,压力钢管段长244.70m。
2.2、洞身采用回填灌浆施工工艺
2.2.1 施工过程控制
(1)、检查:首先对混凝土衬砌施工时预留的灌浆孔进行定位,用风钻重新打孔至岩石内10cm,然后清除孔内杂物,灌浆管路压力及密闭性检查合格。
(2)、制浆:制浆采用搅拌桶。制浆材料称量准确,严格按照已批复方案浆液比重进行配制,浆液充分搅拌均匀。
(3)、灌浆:1)灌浆前对衬砌混凝土施工缝和混凝土缺陷等进行全面的检查,对可能漏浆的部位进行处理。2)灌浆方法:采用孔口阻塞纯压式灌浆法施工,灌浆过程中严密监视衬砌混凝土的变形。3)灌浆顺序:回填灌浆从顶拱正上方一个孔内进行,不进行分序施工。4)浆液配比:灌注已批复方案规定的水泥浆液。空隙大的部位灌注水泥砂浆,但掺砂量不大于水泥重量的200%。5)灌浆压力:采用设计规定压力值。6)特殊情况处理:回填灌浆因故中断时,及早恢复灌浆,中断时间大于30min,则清洗至原孔深后恢复灌浆,此时若灌浆孔仍不吸浆,则重新就近钻孔进行灌浆。7)灌浆结束标准:在规定压力下,灌浆孔停止吸浆,并继续灌注10min即可结束灌浆。灌浆结束后,先关闭孔口闸阀,再停泵,进行下一灌浆孔的灌浆作业,待孔内浆液初凝后(约3-5小时后)再拆除孔口闸阀。
(4)、质量检查:回填灌浆质量检查在该单元灌浆结束7d后进行。检查孔布置在脱空较大,串浆孔集中以及灌浆情况异常的部位,数量为灌浆孔总数的5%。质量检查采用钻孔方法,即向孔内注入水灰比2:1的浆液,在规定的压力下,初始10min内注入量不超过10L,即为合格。
(5)、封孔:所有的灌浆孔和检查孔在灌浆作业结束后,清除孔内污物,采用浓浆或砂浆将全孔封堵密实和抹平,露出衬砌混凝土表面的预埋管割除。施工过程中设专人进行现场记录,填写现场记录表。
(6)、特殊情况处理:在回填灌浆之前,将砼衬砌的施工缝、裂缝等采用嵌缝表面封堵方法进行堵漏处理,在注浆过程中,如发现冒浆、漏浆,还采取浓浆液、低压、、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。遇有围岩塌陷、超挖较大等情况时,制定特殊灌浆措施,并报送监理人审批。 灌浆工作必须连续进行,若因故中断,可按下述原则进行处理:若因停水停电或机械故障中断,应及早恢复灌浆,中断时间超过30min/次,应立即冲洗钻孔,而后恢复灌浆,恢复灌浆应使用最稀浆液。若无法冲洗或冲洗无效,则应进行扫孔,而后恢复灌浆。
2.2.2 质量控制点、质量控制方法
(1)、质量控制点:1)各种钻孔的钻孔精度。2)灌浆材料的质量。3)实行全过程质量控制,制定严格的质量管理岗位责任制。
(2)、质量控制方法:1)钻孔前,必须按设计孔位进行测量放线,钻孔结束后,妥善保护,并经验收合格后方可作业,未验收合格,不得进行下一步操作。2)用于灌浆的任何材料的各项性能都必须满足规范要求,并有质量检验合格证书。3)设备完好,满足施工要求。4)技术、质量人员跟班作业,检查指导施工,发现问题及时处理。5)严格按施工程序、技术参数进行施工。6)专人进行施工记录,总结施工经验,并用于指导施工。
3、洞身固结灌浆施工质量控制
3.1 材料控制
(1)、施工现场设置专用的灌浆水泥仓库,水泥的标号、细度、有机物含量等指标满足技术要求和规范要求,水泥的储存距出厂日期不超过三个月;严禁使用受潮结块等不符合质量要求的水泥。同一部位的灌浆水泥尽量使用同一品种、同一类型、同一强度等级的水泥。砂的细度模数、含泥量等指标满足规范要求。拌浆用水必须符合规定;外加剂的质量符合灌浆规范有关规定。
(2)、建立各类材料的采购、验收、搬运、贮存、保管、领用制度;并附有生产厂家的质量证明书和产品使用说明书,杜绝不合格材料用于工程。
(3)、浆液使用前过筛,从开始制备至用完的时间不超过3h;超细水泥浆(湿磨浆液)超过2h废弃;浆液温度保持在5℃~40℃间。
3、2 技术控制
(1)、开工前制订详细的施工措施计划报批。措施中包括施工布置、设备和材料、工艺和程序、质量保证措施、作业人员配置、施工进度计划等内容。按照批准的措施计划组织技术交底,明确质量控制点和控制办法、标准。
(2)、施工过程中采用现场三班技术指导、质检员跟班的方式管理。
(3)、及时整理施工记录,编制各种中间成果,分析施工质量及效果。
(4)、对于施工过程中发现的问题,按照“三不放过”原则进行处理,对于经检查发现的问题按照“返修、再验收”程序处理。
在施工过程中严格按照施工规范和设计要求进行实施。对试验数据及时整理分析,原材料及中间产品满足设计及规范要求,混凝土施工质量达到规范及设计要求。洞身固结及回填灌浆成果满足规范要求。
4 、 总结
吉音水利枢纽工程自开工以来严格按要求采取多项措施进行质量控制。对设备安装各项工序工程、单元工程、原材料进行了认真的检查控制,各设备安装、调试检测数据满足设计及规范要求。混凝土经抽检取样试验证明混凝土施工质量强度保证率达到设计要求,原材料及中间产品满足设计及规范要求。洞身回填灌浆成果资料表明,灌浆量符合一般灌浆规律,试验结果符合设计要求。在整个施工过程中,没有发生过质量事故,工程指标满足设计标准,工程设备及施工质量符合相关规范及标准,质量得到有效控制。
作者简介:贾国东,男,汉族,1983年6月28日生,本科学历,工程师职称。