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摘要:固结灌浆技术在泵站基础加固中的应用,为以后同类工程的施工有着参考意义。
关键词:泵站;基础加固;固结灌浆;施工工艺
中图分类号:TU74文献标识码: A
1工程概况
杭州市闲林水库枢纽大刀沙泵站工程位于杭州市钱塘江北岸,珊瑚沙水库上游约1km,泵站基坑周长约150m,面积约1250㎡。基坑外侧四周设107根直径为1000mm钻孔灌注桩,灌注桩中心间距为1400mm,在Ф1000钻孔灌注桩外围设一排搭接全断面套打的水泥搅拌桩形成一道搅拌墙,搅拌桩直径为850mm,中心间距为600mm,起隔水挡土作用,基础底板为钢筋混凝土底板(高程为-3.5m)。本工程为一级基坑,为提高基础的整体性和抗变形能力,待底板施工完成后,对其进行固结灌浆防渗处理。
2工程地质及水文概况
根据杭州市水利水电勘测设计院提供的《地质勘察报告》揭露的基坑高程-3.5m以下部分岩土有:
1)粉土:灰色,饱和,稍密,含有机质及少量云母,地层厚度3.30-7.00m。
2)淤泥质粉质粘土:灰色,饱和,流塑,无摇振反应,切面光滑。含较多有机质、及少量云母。地层厚度约20m。
但根据实际施工土方开挖后勘察发现,高程-3.5m以下有细砂层,土层厚约1~2m,渗透系数较大。
根据地区地下水资料,本场地地下水对混凝土结构无腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性。
3施工工艺流程
施工准备—钻机钻孔就位—造孔至设计孔深—钻孔清洗—灌浆设备安装—浆液拌制—阻塞—灌浆至结束—压力封孔—灌浆资料整理提交—验收。
3.1施工准备
设计布孔基础固结灌浆269孔,每孔深入土5m,盖重每孔约1.2m,共计孔深1667.8m。为使钻孔灌浆质量达到设计要求,根据地质条件及相关规范要求,拟定如下施工措施:
3.1.1预埋灌浆孔
灌浆孔在基础施工时预埋,灌浆管采用长1.2m的Ф75PVC管,管两端均包土工布。269个孔管根据设计图纸要求,以纵横向间距各为2m均匀布置在钢筋混凝土底板上,经监理核对、审核后进行下部工序的施工。
3.1.2灌浆材料
灌浆所采用的水泥品种由设计确定,采用普通硅酸盐水泥,水泥品质必须符合GB175的标准,水泥强度等级为425号。水泥应妥善保存,严格防潮并缩短存放时间,不得使用受潮结块的水泥,灌浆用水应符合拌制水工砼用水的要求,浆液水灰比控制在0.7。灌浆孔结束后采用C30细石膨胀砼进行封孔。
3.1.3施工机械设备
以及其他机具辅助设备,根据施工现场需要随时调度机械设备进场施工。
3.2钻孔
将钻机移至核定的预埋孔位上,按照要求进行机架、机座校正,配备良好钻具,保证钻孔开孔角度符合设计要求。采用潜孔钻进行钻进,钻孔时钻机固定平稳,并校测钻机立轴角度,确保钻机立轴垂直,孔斜不大于2o,其孔底偏差值严格控制在《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》规定的允许偏差范围内。经测斜发现钻孔的偏斜值超过最大允许偏差值时,及时采取纠偏措施。
3.3灌浆
本工程灌浆采用自上而下,由于灌浆段长度不大于6m,可采用一次灌浆法施工。灌浆孔分为两序,按照分序加密的原则进行:先施工 I序孔,后施工II序孔。灌浆方式采用纯压式进行。
固结灌浆I序孔压力采用为0.3MPa,II序孔压力采用0.4 MPa。
固结灌浆采用纯水泥浆,灌浆浆液浓度应由稀变浓、逐级变浆,水泥浆液的水灰比比级可采用3:1、2:1、1:1、0.5:1四个比级。浆液变换标准:
①灌浆压力保持不变而注入率持续减少,或注入率不变而压力持续升高时,不得改变水灰比。
②当某一级浆液注入量达到300L以上,或灌注时间已达1h, 阅读会员限时特惠 7大会员特权立即尝鲜而灌浆压力和注入率无改变或改变不明显时,可加浓一级。
③当注入率大于30L/min时,可视情况越级变浆。
每次灌浆前均要用比重计测读浆液比重,符合要求后才能开始进行灌浆。在灌浆过程中,若有冒浆、漏浆,应根据具体情况采用表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇等方法进行处理。有灌浆孔串浆时,若串浆量大且不能并灌时,应封闭被串孔,待灌浆结束后,将被串孔洗净后再补灌。因故中断灌浆时,应及早复灌;时间超过30min时,应将灌浆孔冲洗干净后再灌;若冲洗无效,要求扫孔复灌,复灌采用开灌水灰比,若注入率与中断前相近,可采用中断前水灰比继续灌注。
固结灌浆结束标准:固结灌浆在达到设计压力下,当注入率不大于0.4L/min后,继续灌注30min可结束灌浆。
3.4封孔
封孔采用压力封孔法,待灌浆结束后采用0.5:1的水泥浆进行封孔,当注入率小于0.4L/min持续20min后结束封孔,并将孔口抹平。灌浆孔的封孔极为重要,封孔不实等于增加了新的渗漏通道,因此若封孔不密实将会给工程留下隐患。
灌浆结束封孔后,应排除钻孔内的积水和污物,采用C30细石膨胀砼堵塞。
4灌浆质量检查
灌浆的检验工作应在分析灌浆孔成果基础上由设计、监理及施工单位共同确定进行。固结灌浆在灌浆结束后3天需进行压水试验,检查孔数为总孔数的5%。压水试验采用单点法,透水率q≤3Lu即为合格,压水结束后采用压力封孔法直接进行封孔,当注入率小于0.4L/min持续30min后结束封孔。
固结灌浆质量的压水试验检查,其孔段合格率应在80%以上;不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的50%,且不集中,灌浆质量可认为合格。
5结束语
钻孔和灌浆过程中,机组记录员应对工作本班情况、钻进情况,尤其是孔内异常情况,灌浆全过程进行记录。记录确保及时、准确、全面,严禁事后记录和超前记录,施工过程中随时接受并积极配合监理工程師的质量的监督。由于水利水电工程灌浆是一个较为复杂的系统工程,施工人员应该具备熟练的灌浆施工技术,能够根据施工地区的实际情况,来选择正确的灌浆施工技术,以此来保证水利水电工程的整体质量。
参考文献
[1]吕冬梅.水利工程的灌浆施工技术[J].河南科技,2010(18).
[2]罗红琦,邢芳.燕山水库帷幕灌浆和固结灌浆的质量控制[J].安徽建筑,2011(5).
关键词:泵站;基础加固;固结灌浆;施工工艺
中图分类号:TU74文献标识码: A
1工程概况
杭州市闲林水库枢纽大刀沙泵站工程位于杭州市钱塘江北岸,珊瑚沙水库上游约1km,泵站基坑周长约150m,面积约1250㎡。基坑外侧四周设107根直径为1000mm钻孔灌注桩,灌注桩中心间距为1400mm,在Ф1000钻孔灌注桩外围设一排搭接全断面套打的水泥搅拌桩形成一道搅拌墙,搅拌桩直径为850mm,中心间距为600mm,起隔水挡土作用,基础底板为钢筋混凝土底板(高程为-3.5m)。本工程为一级基坑,为提高基础的整体性和抗变形能力,待底板施工完成后,对其进行固结灌浆防渗处理。
2工程地质及水文概况
根据杭州市水利水电勘测设计院提供的《地质勘察报告》揭露的基坑高程-3.5m以下部分岩土有:
1)粉土:灰色,饱和,稍密,含有机质及少量云母,地层厚度3.30-7.00m。
2)淤泥质粉质粘土:灰色,饱和,流塑,无摇振反应,切面光滑。含较多有机质、及少量云母。地层厚度约20m。
但根据实际施工土方开挖后勘察发现,高程-3.5m以下有细砂层,土层厚约1~2m,渗透系数较大。
根据地区地下水资料,本场地地下水对混凝土结构无腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性。
3施工工艺流程
施工准备—钻机钻孔就位—造孔至设计孔深—钻孔清洗—灌浆设备安装—浆液拌制—阻塞—灌浆至结束—压力封孔—灌浆资料整理提交—验收。
3.1施工准备
设计布孔基础固结灌浆269孔,每孔深入土5m,盖重每孔约1.2m,共计孔深1667.8m。为使钻孔灌浆质量达到设计要求,根据地质条件及相关规范要求,拟定如下施工措施:
3.1.1预埋灌浆孔
灌浆孔在基础施工时预埋,灌浆管采用长1.2m的Ф75PVC管,管两端均包土工布。269个孔管根据设计图纸要求,以纵横向间距各为2m均匀布置在钢筋混凝土底板上,经监理核对、审核后进行下部工序的施工。
3.1.2灌浆材料
灌浆所采用的水泥品种由设计确定,采用普通硅酸盐水泥,水泥品质必须符合GB175的标准,水泥强度等级为425号。水泥应妥善保存,严格防潮并缩短存放时间,不得使用受潮结块的水泥,灌浆用水应符合拌制水工砼用水的要求,浆液水灰比控制在0.7。灌浆孔结束后采用C30细石膨胀砼进行封孔。
3.1.3施工机械设备
以及其他机具辅助设备,根据施工现场需要随时调度机械设备进场施工。
3.2钻孔
将钻机移至核定的预埋孔位上,按照要求进行机架、机座校正,配备良好钻具,保证钻孔开孔角度符合设计要求。采用潜孔钻进行钻进,钻孔时钻机固定平稳,并校测钻机立轴角度,确保钻机立轴垂直,孔斜不大于2o,其孔底偏差值严格控制在《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》规定的允许偏差范围内。经测斜发现钻孔的偏斜值超过最大允许偏差值时,及时采取纠偏措施。
3.3灌浆
本工程灌浆采用自上而下,由于灌浆段长度不大于6m,可采用一次灌浆法施工。灌浆孔分为两序,按照分序加密的原则进行:先施工 I序孔,后施工II序孔。灌浆方式采用纯压式进行。
固结灌浆I序孔压力采用为0.3MPa,II序孔压力采用0.4 MPa。
固结灌浆采用纯水泥浆,灌浆浆液浓度应由稀变浓、逐级变浆,水泥浆液的水灰比比级可采用3:1、2:1、1:1、0.5:1四个比级。浆液变换标准:
①灌浆压力保持不变而注入率持续减少,或注入率不变而压力持续升高时,不得改变水灰比。
②当某一级浆液注入量达到300L以上,或灌注时间已达1h, 阅读会员限时特惠 7大会员特权立即尝鲜而灌浆压力和注入率无改变或改变不明显时,可加浓一级。
③当注入率大于30L/min时,可视情况越级变浆。
每次灌浆前均要用比重计测读浆液比重,符合要求后才能开始进行灌浆。在灌浆过程中,若有冒浆、漏浆,应根据具体情况采用表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇等方法进行处理。有灌浆孔串浆时,若串浆量大且不能并灌时,应封闭被串孔,待灌浆结束后,将被串孔洗净后再补灌。因故中断灌浆时,应及早复灌;时间超过30min时,应将灌浆孔冲洗干净后再灌;若冲洗无效,要求扫孔复灌,复灌采用开灌水灰比,若注入率与中断前相近,可采用中断前水灰比继续灌注。
固结灌浆结束标准:固结灌浆在达到设计压力下,当注入率不大于0.4L/min后,继续灌注30min可结束灌浆。
3.4封孔
封孔采用压力封孔法,待灌浆结束后采用0.5:1的水泥浆进行封孔,当注入率小于0.4L/min持续20min后结束封孔,并将孔口抹平。灌浆孔的封孔极为重要,封孔不实等于增加了新的渗漏通道,因此若封孔不密实将会给工程留下隐患。
灌浆结束封孔后,应排除钻孔内的积水和污物,采用C30细石膨胀砼堵塞。
4灌浆质量检查
灌浆的检验工作应在分析灌浆孔成果基础上由设计、监理及施工单位共同确定进行。固结灌浆在灌浆结束后3天需进行压水试验,检查孔数为总孔数的5%。压水试验采用单点法,透水率q≤3Lu即为合格,压水结束后采用压力封孔法直接进行封孔,当注入率小于0.4L/min持续30min后结束封孔。
固结灌浆质量的压水试验检查,其孔段合格率应在80%以上;不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的50%,且不集中,灌浆质量可认为合格。
5结束语
钻孔和灌浆过程中,机组记录员应对工作本班情况、钻进情况,尤其是孔内异常情况,灌浆全过程进行记录。记录确保及时、准确、全面,严禁事后记录和超前记录,施工过程中随时接受并积极配合监理工程師的质量的监督。由于水利水电工程灌浆是一个较为复杂的系统工程,施工人员应该具备熟练的灌浆施工技术,能够根据施工地区的实际情况,来选择正确的灌浆施工技术,以此来保证水利水电工程的整体质量。
参考文献
[1]吕冬梅.水利工程的灌浆施工技术[J].河南科技,2010(18).
[2]罗红琦,邢芳.燕山水库帷幕灌浆和固结灌浆的质量控制[J].安徽建筑,2011(5).