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      3. 业务展示
        国内工程

        贵州望谟县新屯水库工程导流洞回填灌浆施工技术方案

        发布时间:2018-08-18 来源:江西源河工程 作者: 李子明

          

        1 工程概况

        1.1工程简介

        新屯水库位于望谟河右岸的一级支流纳过河上,属北盘江水系。坝址位于纳过河与望谟河的汇合口上游约850m,坝址以上控制流域面积35km2,多年平均径流量1716m3,多年平均流量为0.544m3/s。水库正常蓄水位730.00m,防洪限制水位720.00m,死水位692.00m,总库容674m3,防洪库容268m3,兴利库容528.8m3,死库容31.2m3,保证率95%城镇供水量为488m3,下放生态用水量171.6m3

        新屯水库工程坝址枢纽布置为:混凝土面板堆石坝+正槽式溢洪道+取水兼泄洪放空系统(导流洞改造)+输水管道。

        混凝土面板堆石坝坝轴线呈直线布置,最大坝高78m,坝顶高程735.00m,坝顶宽度9m,坝顶长255.33m,坝底最大宽225.15m

        溢洪布置在大坝左岸,为岸边正槽式溢洪道,呈直线布置,总体走向N42°W,长约187.14m,进口堰顶高程727.00m,出口高程666.00m

        导流、取水兼泄洪放空隧洞布置于左岸,取水兼泄洪放空系统由引水段、塔式取水口、隧洞段及隧洞出口段组成,取水兼放空管道埋于导流洞内,通过对导流洞进口改进形成取水口,取水兼放空进口底板高程688.00m。导流洞全长约206.77m

        输水管道始于取水兼泄洪放空隧洞出口的消力池,出来横穿纳过河后一直沿望谟河右岸布置,铺设至坝关电站处与应急抗旱输水管道相接,新建管线途经新屯、甘河桥、坝关至坝关电站,输水管道总长3.78km

        新屯水库工程等别为Ⅳ等,属于小(1)型水利工程,挡水建筑物按3级建筑物设计,其他枢纽永久性主要建筑物按4级建筑物设计,永久性次要建筑物及临时建筑物按5级建筑物设计。

        复建公路(新屯至打尖县道K0+450K2+800)布置于左岸,起点K0+000起于新屯镇新屯至打尖公路K0+450桩号,直线相接、途经坝址左侧,平面距线路K1+800113m,坝顶高程与路线设计高程相差20.4m,终点K3+806.471与新屯至打尖公路K2+800直线顺接。复建公路路基宽度6.5m,路面类型为3.5cm沥青表处,公路等级为四级。

        1.2工程地质

        导流、取水兼泄洪放空隧洞布置于左岸,进口底板高程688.00m,导流洞全长约206.77m,沿线出露地层岩性为T2b1泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,夹泥质灰岩,薄至中厚层层状结构,岩层产状N7°W/SW19°,岩层走向与洞轴线夹角约40°,沿线无较大构造发育,地下水类型主要为基岩裂隙水,赋存于弱风化岩体裂隙内,洞身段均置于弱至微风化岩体中,洞线位于地下水位以下,地下水活动对施工可能会造成一定影响,需做好排水处理。

        2主要施工设备

        2.1钻孔设备

        灌浆孔造孔采用手持式风动钻机Y28型钻机进行钻进。

        2.2 灌浆泵

        灌浆泵选用3SNS型灌浆泵如图2.2所示。该泵为三缸往复式柱塞泵,压力平稳,最大工作压力12MPa,最大排量207L/min。其技术参数如表2.2

                    表2.2  3SNS型灌浆泵主要技术参数

        类型

        卧式三缸单作用往复式柱塞泵

        缸数

        3

        活塞材质

        金属柱塞

        主传动轴转速(r/min)

        n1=91;n2=245

        工作压力

        (MPa)

        n1=91

        12

        10

        n2=245

        4

        3.7

        排量

        (L/min)

        n1=91

        76

        n2=245

        207

        输送介质

        水泥浆/砂浆

        介质比(重量比)

        ::=1:2:3

        吸水口直径

        64

        排水口直径

        32

        功率(kw)

        18.5

        泵重量(含电动机)(kg)

        930

        外形尺寸(长×宽×高)

        1800×945×705mm

         


         


         

         

         

         

         

         

         

         

         






        2.3 高速制浆机

        水泥浆制备选用NJ-600型高速制浆机如图2.3所示。该制浆机搅拌容量600L其技术参数如表2.3

                                                 

        2.3  NJ600-泥浆搅拌机主要技术参数              

        型号

        NJ-600

        搅拌容量(L

        600

        额定功率(kW

        7.5

        搅拌转速(r/min

        1440

        许用水灰比

        0.5:1

        搅拌时间(水灰比0.5:1(min)

        3

        重量(kg)

        400

        外形尺寸(mm)(××)

        1310×1130×1640

        2.4 配浆搅拌机

        配浆搅拌机选用JJS-2B型配浆搅拌机如图2.4所示。该搅拌机容量200L。其技术参数如表2.4

        2.4 JJS-2B型配浆搅拌机主要技术参数

        公称容积(L)

        200

        搅拌轴转速(r/min)

        33.5

        筒体直径(mm)

        740

        出浆口直径(mm)

        64

        减速器型号

        XLD-1.5-4-1/43

        电动机功率(kw)

        3

        外形尺寸(mm)

        1000×850×2000

        重量(kg)

        360

         

         

         


         

         

         

        2.5 灌浆自动记录仪

        测记灌浆压力、注入率和水灰比等施工参数的三参数灌浆自动记录仪。选用成都翰矽科技有限公司生产的灌浆自动记录仪,如图2.5所示。其技术参数如表2.5

        2.5     灌浆自动记录仪主要技术参数

        采样频率(次/秒)

        4

        压力测量范围(MPa

        010

        压力测量精度(MPa

        0.01

        流量测量范围(L/min

        0150

        流量测量精度(L/min

        0.01

        水灰比(密度)测量范围(g/cm3

        13

        水灰比(密度)测量精度(g/cm3

        0.01

         

                                                                图2.5:灌浆自动记录仪

        2.6孔斜控制

        本次灌浆孔角度与孔斜用地质罗盘进行测量校核。

        2.7灌浆塞

        ⑴机械塞

        拟在浅孔段中采用螺杆压缩式胶球灌浆塞,示意图见图2.7-1

        1.射浆管 2.灯笼架 3.垫圈 4.胶球 5.回浆管 6.密封7.手柄 8.轴承

        2.7-1:螺杆压缩式胶球灌浆塞

        ⑵液()压灌浆塞

        ()压灌浆塞的主要优点是膨胀率高,封闭可靠,耐压能力强,见图2.7-2

         

         

         






                                                               图2.7-2:YS液(气)压灌浆塞

         

        3.回填灌浆施工

        3.1 施工顺序

        回填灌浆施工顺序:施工准备→测量放线→灌浆孔钻孔→预埋管→灌浆→检查孔打孔→压浆检查(也可固结孔在原孔加深使用)

        3.2灌浆方法

        回填灌浆方法:采用纯压式灌浆法,施工自较低的一端开始,向较高的一端逐环推进。(顶拱回填分区段,每区段长度12m。)

        3.3施工准备

        灌浆施工前,完成风、水、电、排污系统、制浆系统等临时设施的施工。

        3.4钻孔

        钻孔工艺

        钻孔主要采用Y28型钻机钻进。固结灌浆钻孔孔径不小于Ф38mm,钻孔深度必须满足设计要求。

        钻孔过程中应该严格控制孔位、孔深、孔向等钻孔参数,详细记录返渣、掉钻等钻进情况。

        3.5灌浆

        3.5.1 灌浆前检查

        灌浆前对衬砌混凝土施工缝和混凝土缺陷等进行全面检查,对可能漏浆的部位进行处理。

        3.5.2 灌浆顺序

        回填灌浆顺序:回填灌浆按照逐渐加密原则分两序施工,灌浆时,先对Ⅰ序孔进行灌浆,再对Ⅱ序孔进行灌浆。灌浆从低处往高处推移,即从低处孔灌浆,高处孔作为排水排气孔排气排水;当高处孔排除浓浆后,将此孔堵住,进浆孔继续灌浆至结束。以此类推。

        3.5.3 灌浆压力

         采用设计规定压力值,压力值为0.3MPa.

        3.5.4 浆液配比

        灌注0.6:1或者0.5:1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%

        3.6灌浆结束条件

        灌浆结束标准:在设计压力下,灌浆孔停止吸浆时,继续灌注10min即可结束。灌浆结束,先关闭孔口阀门,再停泵,待孔内浆液初凝后才拆除孔口阀门。

        3.7 封孔

        灌浆孔灌浆完成后,使用水泥砂浆将钻孔封填密实,孔口压抹齐平。

        3.8 特殊情况处理

        在施工过程中,遇特殊情况及时通知现场监理工程师,并根据现场监理工程师的指令选择以下处理方式对特殊情况进行处理:

        ⑴灌浆中断

        ①因机械、管路、仪表、停水、停电等故障而造成灌浆中断时,应尽快排除故障,立即恢复灌浆。否则应冲洗钻孔,重新灌浆。当无法冲洗或冲洗无效时,扫孔后复灌。

        ②恢复灌浆时,应使用开灌比级的水泥浆灌注。如注入率与中断前相近(注入率达中断前注入率90%以上),即可采用中断前水泥浆的比级继续灌注;如注入率较中断前减少较多(注入率为中断前注入率70%90%),应逐级加浓浆液继续灌注;如注入率较中断前减少很多(注入率为中断前注入率70%以下),且在短时间内停止吸浆,及时采取补救措施。

        ⑵串浆

        ①当被串孔正在钻进时,应立即起钻,停止钻进,并对串浆孔进行堵塞,待灌浆孔灌浆完毕后,再对被串孔进行扫孔、冲洗,而后继续钻进。

        ②如被串孔具备灌浆条件,且串浆量不大,可在灌浆的同时,在被串孔内通入水流,使水泥浆液不致充填孔内;串浆量大时,可对被串孔同时进行灌浆,灌浆时应一泵灌一孔,当相互串浆,采用群孔并联灌注,但并联孔数不宜多于3个,并应控制灌浆压力。

        ⑶冒浆

        ①地表裂缝处冒浆,可暂停灌浆,用棉纱嵌缝堵塞或用水玻璃砂浆表面封堵。

        ②采用低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝等方法进行处理。

        3.9 质量检查

        回填灌浆质量检查在该部位灌浆结束7d后进行,检查孔布置在顶拱中心线,其数量为灌浆孔总数的5%。向孔内注入水灰比2:1的浆液,在规定压力下,初始10min内注入量不超过10L,即为合格。

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