一、工程概况
水电站位于增城境内,工程于1970年1月动工,1979年12月竣工。水库拱坝采用100#砂浆砌石、250#素砼和150#砼酿大石建成。石拱坝采用变圆心的变宽坝型,泄洪道在坝中间,分为5跨,坝面中间建成一座钢筋砼拱桥,桥面高程为272.18m,水库正常水位为267m,现水位为252m。
本拱坝因使用年限较长,坝体出现了局部渗漏现象。为了提高大坝的安全度,同时也阻止渗漏现象的继续发生和扩大,保证坝体的正常使用,拟采用对坝体中部浆砌石部分及坝底基岩进行灌浆的方法进行加固补强处理。 2012上海中考数学二、工程内容及主要工作量
拱坝弧长180米,坝顶垂直孔按间距3米进行布孔,孔数为60个,钻孔深度2~21m不等,各孔以进入基岩1m深为准。进尺约952m。坝身斜孔按@3000梅花形布置,孔数约220个,进尺约1035m,总进尺约1987m。
邱泽近况三、灌浆处理技术方案
(一)施工准备
由于本工程在坝顶施工,因此开工前应对现场情况进行充分调查,选择适当的位置搭建临设,以利生产和生活。
施工用电开工前由甲方接通到施工现场,再由施工单位进行现场用电线路的铺设。施工用水拟采用水库中的水,用潜水泵直接抽取。
泄洪道段桥面与道顶之间最小净空高为5m,且泄洪道上无法站人和停放机械,因此在泄洪道上必须预先搭设施工平台。
为了施工安全,拟在鼻坎消能坎的挑出部位沿坝设一排安全护栏,高约1.5m。
(二)灌浆处理方案及施工工艺
灌浆处理的目的是通过注浆孔使坝体的缝隙能填充密实,充填物能够固结且具有一定的强度,切断渗流的通道,使其不再发展。 根据现场施工条件及大坝的现状,对本工程拟按以下施工方案进行灌浆处理。
a、对现水面高程▽252m以上部分的浆砌石及基岩拟直接在桥面上钻垂直孔,然后采用袖阀管灌浆的方案进行补强处理。
b、对现水面高程▽252m以下部分,拟在下游坝身上钻斜孔对坝基及浆砌石部分进行压力灌浆补强处理。
灌浆孔的立面布置图如图1所示,剖面布置图如图2所示。
下面针对本工程,分别叙述这两种施工工艺如下:
1、袖阀注浆施工工艺
袖阀注浆(即双套筒双柱塞注浆)施工工艺是目前一种比较先进的注浆工艺,其适应性强,能进行定深、定量、分序、分段、间歇、重复注浆,集中了劈裂注浆法、压(挤)密注浆法与渗入注浆法的优点。
1.1 测量放样
朝天门火灾测量员根据坝体的中心线及设计的孔位间距放出孔位,作好标记,并要将测量放样结果报建设方、监理批准。
1.2 布置钻孔
根据放出的孔位点,人工将该点凿出一直径约200mm的孔,深不少于50mm。泄洪道部分的孔,还应根据钻孔的垂直度,在泄洪道上再确定一个相应的孔位,人工凿出一个直径200mm,深不小于100mm的孔。
1.3 施工注浆孔
为了加快施工进度,坝顶面至现水位面段成孔时,拟采用潜孔锤进行施工,钻机采XY-2PC地质钻机,孔径为φ110,每台机由2台6~8m3空压机提供动力,用压力空气进行成孔和清渣。采用垂直成孔,误差±1°。
1.4 浇注套壳料
在成孔及清孔完成后,钻孔砂浆砌石范围内浇注套壳料,套壳料利用钻机钻杆进行灌注套壳料,用来防止袖阀注浆管在注浆过程中变形、变位或损坏,并能保证水泥浆通过。要求套壳料收缩性小,脆性较高,早期强度高。
1.5 下袖阀管
袖阀管全长为花管,泄洪道部分的孔,架空部分为实管,下管时管内灌入清水克服浮力,使花管下至孔底,袖阀管应高于孔口200mm以上,下管时尽量使袖阀管垂直居于孔中心。花管连接牢固,袖阀管
下底端要套好锥形堵头,上顶端要戴上保护帽。
1.6 固管止浆
浆液配合比为水:水泥=1:1.5。在袖阀管与孔壁之间的空隙中下入1/2″钢管至套壳料面,从1/2″钢管中注入配置好的浆液直至孔口返出,孔口浆面下沉后应多次回灌,保证固管止浆效果。
1.7注浆
待套壳料具有一定强度后,将1/2″带双塞的注浆钢管从袖阀管中下到孔底位置,自下而上分段注浆,分段长度 1.0m。注浆压力0.6MPa。当吸浆量达到0.5L/min时,即终止注浆。予估注浆水泥用量≤100kg/m。
1.8袖阀灌浆过程中坝体受力分析
由于袖阀灌浆是分段注浆,每次注浆长度只有1m,因此,在注浆过程中,坝体的受力如图3所示,由于注浆孔的水平间距为3m,因此,在上游砼墙所受到的最大范围浆推力为:
F1=ρ×1m×3m=3ρ
而上游砼墙的最大抗剪力为:
计算机工程与设计F2=0.07×0.9m×8m×f c=0.504f c
当F2≥kF1时,则上游砼墙是安全的,k为安全系数,取k=2.0,则6ρ≤0.504f c
ρ≤0.084f c≤0.69MPa
由此而见,当灌浆压力小于0.69MPa时,上游墙的强度安全系数大于2,安全是没有问题的。
2、压力注浆施工工艺
2.1测量放样
测量员根据坝体的中心线及设计的孔位间距放出孔位,作好标记,并要将测量放样结果报建设方、监理批准。
2.2布置钻孔
根据放出的孔位点,用油漆在坝身上按孔径大小做好标记。
2.3施工注浆孔
为使注浆孔与浆砌石层的接触面积尽量大,拟控制注浆孔与水平成25~30°角,且采用潜孔锤进行成孔施工,孔径仍为φ110,每台机由2台6~8m3的空压机提供动力,用压力空气进行成孔和清渣,成孔深度为到达坝中浆砌石层与上游坝砼酿大石层为宜。
2.4洗孔及封孔
成孔后,先检查孔深是否已达到要求,然后用高压水洗孔,直至出水为清水为止,然后埋一寸灌浆管并将灌浆管处于下游坝浆砌石段用水泥砂浆封好,24小时后检查封孔效果是否达到要求。
2.5压力灌浆
tornado当封孔效果达到要求后,即可进行压力灌浆,浆液配合比为水:水泥
=1:1.5,灌浆时,灌浆压力从小慢慢加大,最大压力能控制在不大于0.6MPa,且当吸浆量达到0.5l/min时,即终止注浆。
从前面分析可知,采用这种压力注浆法,大坝的安全是没有问题的。
3、施工脚手架搭设
在每一排设置钻孔位置下沿坡面用φ48×3钢管搭设工作平台,平台宽度为4~6米,沿坡面全长布置。面铺5cm厚松木板,工作平台标高为钻孔标高以下20~30cm,分层搭设工作平台。
四、施工人员组织计划
1、管理人员:
项目经理 1人施工员 2人
技术负责 1人测量工 1人
2、工人:
机工 12人注浆工 12人
普工 10人架子工 20人
五、施工机械组织计划戏剧文学
六、施工进度计划
本工程灌浆处理施工拟在45天内完成。