浅谈金银台航电枢纽工程帷幕灌浆的质量控制
中国科技期刊数据库 工业C
2015年23期 147
浅谈金银台航电枢纽工程帷幕灌浆的质量控制
孙满生 黄 彬
四川广安承平港务有限公司，四川 广安 638000
摘要：金银台航电枢纽工程中的帷幕灌浆施工方案，采用了孔口封闭，自上而下分段循环灌浆。在施工过程中，根据金银台所属的地质特性，对各分段灌浆压力、灌浆长度进行了适当的调整。该措施不但保证了帷幕灌浆的质量，而且大大加快了灌浆的施工进度，为金银台顺利下闸蓄水、首台机组并网发电创造了充分必要的前提条件。 关键词：金银台；孔口封闭；灌浆压力；段长调整；特殊情况 中图分类号：TV543.5 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)23-0147-02
1 工程概况
四川嘉陵江金银台航电枢纽位于四川省阆中市河溪镇内嘉陵江干流上，是嘉陵江干流规划十六级电站中的第五个梯级。工程由发电厂房、泄洪闸、冲砂闸、挡水坝及船闸等组成，电站总装机容量为3×40MW 。
为降低坝基的扬压力，减少渗透量，设计文件要求对工程建筑物基础进行帷幕灌浆处理。设计采用单排帷幕，孔距为2m ，最大帷幕深度约40m 。帷幕线长575.7m 合计灌浆深度6419.8m ，钻孔总深度7251.47m 。
2 地质概况
闸区出露地层主要是朱罗系上蓬莱组内陆河湖相的砂岩、砂质粘土岩，岩体基本完整，风化微弱，大多属中等至弱透水。坝基3层砂岩及其上下界面透水性较强，2层砂质粘土岩透水性较弱。部分区域有裂隙破碎带，及由于卸荷与地下水长期活动共同作用下形成的空腔、强风化层，厚度在10～30cm 的碎屑夹泥型软弱夹层，这些部位地下水活动活跃，透水率较大，有孔内返水情况。
3 帷幕灌浆主要技术要求
（1）本工程帷幕灌浆施工按照《水工建筑物灌浆施工技术规范》SL 5148—2001、设计文件《基岩帷幕灌浆施工技术要求》及招标文件要求执行。
（2）在帷幕灌浆施工初期进行现场灌浆试验，论证灌浆施工工艺流程及设计参数的合理性。
（3）帷幕灌浆最高压力为2.0MPa 。
（4）帷幕灌浆要求达到透水率不大于3Lu 的质量指标 4 帷幕灌浆施工方法的监理 4.1 帷幕灌浆施工工艺流程
4.2 金银台航电枢纽工程帷幕
灌浆分三序施灌，孔距为2m ，先施工一序孔，再施工二序孔，最后施工三序孔，要求同一灌浆单元中相邻的两个次序孔之间，在岩石中钻孔灌浆的间隔高差不小于15m 时可同时钻灌，避免了相邻孔发生串灌，从而保证了帷幕灌浆的施工质量。
4.3 要求在每一单元中间设置一抬动观测孔
抬动观测的安装见附图一，帷幕灌浆施工过程中应随时进行抬动变形观测，一旦抬动变形超出100um 时应采取降压措施或间隙灌注，确保大坝的安全稳定。
4.4 孔口管的安装
（1）孔口管用直径108mm 的钢管，在孔口四周加以固定扶正。
（2）孔口管安装必须保证垂直
（3）孔口管安装完毕后，待凝48小时，方可进行钻进施工。
4.5 金银台航电枢纽工程钻孔选用XY －2PC 及XY －2回转钻机
在上层覆盖混凝土浇注达到7天后进行钻孔，钻孔开孔位置的偏差控制在10㎝以内。要求钻孔深度不得小于设计深度，超深不得大于２０㎝，钻孔方向保持铅直，其孔斜误差不得大于1.5%，孔底的偏差不得大于50cm （设计孔深27m 即00 51′），同时及时记录孔内各种情况，如地下水位、漏水、软弱夹层等。
4.6 灌浆孔段钻孔冲洗及裂隙冲洗
（1）灌浆孔在灌浆前均要求进行钻孔冲洗，冲洗后孔内残留物沉积厚度不得超过20cm 。在金银台航电枢纽工程中，裂隙冲洗根据地质和建筑物情况分两种类型：（1）对厂房、泄洪、冲砂闸坝段灌浆孔在灌浆前采用的是常规的压力水冲洗、风水联合冲洗，直至回水清净时止。冲洗压力可灌浆压力的80%，若该值大于1MPa 时，采用1MPa 。（2）上述坝段除采用常规的压力水冲洗进行裂隙冲洗外，对软弱结构面及②层内部的软弱夹层采用压力水射流冲洗工艺，水压力不低于1.5MPa 。
（2）压力水射流冲洗工艺中，最重要的是根据基础地质条件及钻进变化准确地确定软弱结构面及②层内部的软弱夹层的位置，在质量控制中根据帷幕灌浆施工经验判定。
（3）进行压力水射流冲洗工艺时，喷具应定时定量旋转和提升，并有可靠机具控制。喷头（2～3个）转动的间隔时间以冲洗的回水见清为原则，一般为5～10分钟；旋转角度不大于150，转动1800一周，使周圈冲洗干净后，再提升（降低）10cm 冲洗、旋转，直至整个软弱夹层冲洗干净为止。压力水射流冲洗软弱夹层的高度应不小于30cm ，避免漏冲。压力一律以泵压力表读数中值为准。
4.7 灌浆
4.7.1 灌浆设备机具
BW-300灌浆泵，Ф76、Ф89栓塞，Ф108孔口封闭器。 4.7.2 灌浆方法按照浆液在孔中的流动方式，可分为纯压式灌浆和循环式灌浆
纯压式灌浆弊端是如果施工过程中浆液稳定性差，吸浆量又小，就可能堵塞岩石缝口或压力表以后的灌浆管路，所以在我国工程中大多不愿采用。
孔口封闭自上而下分段循环式灌浆，此法的优点是可以对上段进行重复灌浆，从而进一步提高坝基帷幕质量。孔口封闭循环式灌浆的关键是必须使射浆管距孔底不得大于50cm ，这样才能促使浆液在灌浆段内真正保持循环流动状态，避免下段因长时间灌注而沉淀凝固，有利于保证灌浆质量。实践证明，采用此法金银台航电枢纽工程坝基帷幕灌浆质量较好，各段检查孔的透水率均满足设计要求3Lu 。
4.7.3 灌浆段长及压力