浅谈大华桥水电站大坝帷幕灌浆施工工艺及论文_许林,洪华斌

浙江华东工程咨询有限公司 浙江杭州 311122

摘要:大华桥水电站大坝帷幕灌浆采用自上而下、孔口封闭、孔内循环灌浆方法;为加强质量控制,监理成立灌浆监理部,并实行24小时旁站制度,针对灌浆、压水出现的异常情况组织召开专家咨询会、异常孔专题会,及时解决存在的问题,大坝蓄水后廊道内渗流量较小,帷幕取得较好的防渗效果。

关键词:大华桥水电站;大坝;帷幕灌浆;施工工艺;质量控制;较好;效果

1 工程概述

大华桥水电站位于云南省怒江州兰坪县兔峨乡境内的澜沧江干流上,采用堤坝式开发,是澜沧江上游河段规划推荐开发方案的第六级电站。电站安装4台单机容量为230MW的立轴混流式水轮发电机组,总装机容量为920MW。

大华桥水电站大坝为混凝土重力坝,最大坝高103m,水库正常蓄水位1477m,相应库容2.62亿m3,死水位1472m,相应库容2.36亿m3。大华桥水电站的防渗帷幕由大坝防渗帷幕和消力池防渗帷幕组成,其中大坝防渗帷幕由河床坝基帷幕和延伸至两岸坝肩山体内的坝肩山体帷幕组成,消力池防渗帷幕由围绕消力池的U型帷幕组成。河床坝基帷幕灌浆孔布置在大坝基础灌浆排水廊道内,廊道高程为1381m,孔距2m,双排布置;左右岸各设计3层灌浆平洞,左岸分别为1413m、1439m、1481m灌浆平洞,右岸分别为1392m、1439m、1481m灌浆平洞,后左岸又新增接厂房灌浆平洞,高程分别为1439m、1481m灌浆平洞,除右岸1481m灌浆平洞的帷幕孔距为1.5m,单排,其余的均为3m,双排。消力池帷幕孔距为3m,双排布置。

2 主要施工工艺

2.1 施工顺序

帷幕灌浆钻孔的施工顺序为:抬动观测孔→先导孔→Ⅰ序孔→Ⅱ序孔→Ⅲ序孔→检查孔。

先导孔及Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ序孔施工顺序为:第一段钻进→洗孔→压水→灌浆→预埋孔口管(Φ91mm*2.5m)→第二段钻进(待凝48h后或在保证钻进时孔口管不松动的情况下)→洗孔→压水→灌浆(以此类推灌浆至最后一段结束)→封孔。

2.2 灌浆方法

灌浆按分序加密的原则进行,分三序孔灌注,帷幕灌浆采用自上而下、孔口封闭(安装孔口封闭器)、孔内循环灌浆方法。

2.3灌浆分段及灌浆压力

灌浆段长划分及各段灌浆压力见下表:

2.4压水试验

2.4.1灌前压水

帷幕灌浆Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔灌浆前均需作简易压水试验。除先导孔采用三级压力(0.3 MPa、0.6 MPa、1MPa )的五点法,其他均为简易压水。

2.4.2灌后压水

灌后采用“单点法”进行压水,“单点法”压水的压力采用80%的灌浆压力,压力超过1MPa时,采用1MPa。

2.4.3压水试验合格标准

消力池及厂区第二层帷幕灌浆廊道区域小于3 Lu,其它区域小于1Lu。其中第一段(接触段)及其下一段的合格率应为100%,以下各段合格率应达90%以上,不合格的孔段透水率q分别应不超过该区域防渗标准的1.5倍且不集中,方可认为合格。

2.5 灌浆

灌浆应在不产生抬动的情况下尽快达到设计压力。对注入率较大的孔段应采取分级升压的方式逐步升压至设计灌浆压力。根据参建各方的意见,大华桥大坝帷幕灌浆水灰比采用2:1、1:1、0.8:1、0.5:1四个比级,开灌水灰比采用2:1,灌注过程中遵照由稀变浓逐级变换的原则。若遇灌浆压水流量较大时,采取较小水灰比开灌。

2.6灌浆结束标准及封孔

在规定压力下,当注入率不大于1L/min时,继续灌注30min,灌浆即可结束。灌浆结束后应采用“置换和压力灌浆封孔法”进行封孔,封孔灌浆时间不少于1h。待孔内水泥浆液凝固后,应清除孔内污水、浮浆,若灌浆孔上部空余孔段大于3m时,采用“机械压浆封孔法”进行封孔,小于3m时可使用水泥砂浆封填密实。

2.7特殊情况处理

2.7.1钻进异常

钻孔穿过软弱破碎岩体出现塌孔、掉块、卡钻和集中漏水,先进行灌浆,待凝24小时后再钻进。

2.7.2灌浆异常

(1)帷幕灌浆发生串浆时,当被串孔正在钻进,应立即停钻。如串浆孔具备灌浆条件,可以同时进行灌浆,但应一泵灌一个孔。无条件同时灌浆时,应封闭被串孔,对灌浆孔继续灌浆。灌浆结束后,对串浆孔再进行扫孔、冲洗,而后继续钻进和灌浆。

(2)灌浆过程中遇吸浆量大难以结束时,采用低压、浓浆、限流、间歇、待凝、孔内灌砂浆等措施。

3 施工质量控制

(1)在施工准备阶段,对施工总进度计划、资源配置、施工工艺、计量仪器的率定情况、质量管理机构、质检人员专业水平、质量保证措施等进行审查。水泥在使用前,每批水泥均要有厂家提供的出厂合格证及检验报告单,监理对其进行抽样检查,不合格的水泥不得使用。

(2)针对左右岸1481m灌浆平洞帷幕灌浆生产性试验区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔反序现象以及灌后检查孔透水率异常偏大等问题,监理邀请了业内刘松富、李力、邓毅国等专家,并组织召开了大华桥水电站大坝帷幕灌浆技术专题咨询会,会上专家组一致建议顶层灌浆平洞(灌浆平洞内无固结灌浆)孔口段压力调整至0.3~0.5MPa,其余灌浆平洞增加固结灌浆;顶层灌浆平洞帷幕前三段宜按2m、1m、2m分段;其余参数按设计要求执行。

(3)灌浆工程是隐蔽工程,为加强对灌浆项目的质量管控,监理成立灌浆施工监理部。灌浆监理部定期或不定期组织部门人员进行帷幕灌浆相关施工规范、设计技术要求、施工蓝图、帷幕灌浆施工措施、相关灌浆专题会会议精神以及帷幕灌浆监理实施细则的学习。

(4)加强灌浆施工过程质量控制:实行24小时旁站监理,对钻孔、压水、浆液变换、灌浆施工、封孔等各工序进行严格控制,督促严格按照设计技术要求和技术规范、规程进行施工,对违章操作和弄虚作假者,提出严重警告并严肃处理。每孔在终孔时,监理对孔深、孔斜进行验收。灌浆施工过程中,监理定期或不定期对自动记录仪、测斜仪、压力表、比重秤等仪器仪表进行校准,发现计量误差超过设计标准时,要求立即进行校正或更换。

(5)针对现场出现的异常孔段(难以成孔、单耗大于300kg/m、串浆、漏浆、无压力无回浆等孔段),监理及时组织召开专题会,会上明确处理意见,使灌浆工程正常、有序地推进。

4 结语

大坝帷幕灌浆共计施工1163个孔,基岩钻孔共43025m,灌后检查孔共布置123个,压水共计1074段,承包人自检合格率100%,“第三方”质量检查单位独立抽检的合格率为96%,说明帷幕灌浆施工质量可靠。2017年6月15日1439m及以下帷幕灌浆全部施工完成,大坝表孔过流,廊道内无较明显的渗水点;2018年水位蓄至正常水位后,廊道内渗流量总共5.21L/min,其中坝基1.87 L/min,坝体3.34 L/min,大坝帷幕灌浆施工质量受质量总站专家及业界人士高度认可,最终业主授予“大华桥水电站大坝帷幕灌浆工程样板工程”荣誉称号。

参考文献:

[1]《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2012;

[2]《云南省澜沧江大华桥水电站坝基帷幕灌浆施工技术要求》

[3]《大华桥水电站大坝帷幕灌浆施工措施》

论文作者:许林,洪华斌

论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期

论文发表时间:2018/12/4

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