钙基膨润土帷幕灌浆技术在土石围堰闭气中的应(2)
2014-01-31 01:07
导读：2．防渗方案的选择及施工布置 2.1防渗方案的选择 在二期上游围堰防渗方案的选择过程中，由于现有的高喷浆机械仅2台套、工人人数仅45人（含管理人员）
2．防渗方案的选择及施工布置
2.1防渗方案的选择
在二期上游围堰防渗方案的选择过程中，由于现有的高喷浆机械仅2台套、工人人数仅45人（含管理人员）。如采用高喷灌浆，则一方面所需工期较长，另一方面施工机械均无法满足要求。故结合其它工程中的施工经验，以及考虑到施工工期、施工质量、施工成本等方面的要求，经取得业主及监理工程师的同意之后，决定将二上游围堰的施工闭气由原设计的高喷灌浆改为“钙基膨润土帷幕灌浆”。
根据二期上游围堰的形成过程及特点，帷幕灌浆防渗处理的重点和难点为： 44.0m马道以下堰体部分及砂砾石覆盖层部分。针对二期上游围堰的这种情况，决定将灌浆过程分成如下两个施工阶段加以进行，即：第一施工阶段：可称为“堵漏”阶段，主要是对漏失现象特别严重或较为严重的部位采用水泥水玻璃砂浆进行封堵；第二施工阶段：可称为“帷幕”阶段，主要是对堰体进行钻孔、灌注水泥膨胀润土浆液等构筑防渗幕墙。
2.2施工布置
二期工程上游围堰总长约360m，从河中混凝土纵向挡水围堰到左岸约340m范围内需要进行灌浆闭气。根据工程进度的需要，自河中混凝土纵向挡水围堰向左将围堰分成三个施工工段进行，每段长约为120m。三个机组人员均实行两班工作制，每机组8人。每台班工作12小时，48小时不间断施工，并对每施工实行“各个击破”的施工策略。在靠近河中混凝土纵向挡水围堰一段的中部约50m平台布置水泥库和集中制浆站，灌浆泵及立式搅槽则摆放在44.0m马道上。在施工用水、用电等分别沿工作面全线铺通。
2.3主要施工机械材料
2.3.1主要施工机械及数量
钻 机：采用sgz—liia型回转钻机5台
灌浆机：采用bw200/40型泥浆机3台
内容来自www.nseac.com 制浆机：采用j100*2型高速搅拌机3台
储浆槽：采用0.2立方米立式搅拌机3台。
2.3.2主要使用施工材料
水泥 采用合格、新鲜的425#普通硅酸盐水泥
钙基膨润土 采用225目的钙基膨润土
纯碱 采用工业用纯碱
水玻璃 采用40°be′水玻璃，模数3.0～3.3
3．施工技术及要求
3.1布孔及施工顺序
针对二期上游围堰的结构特点，决定在龙口段30m范围内及二期上游围堰与河中混凝土纵向挡水围堰接头部位20m范围内按2×0.5m孔间排距呈梅花型布置三排孔，其余部位按2×0.5m孔间排距进行布置两排孔。孔深深入基岩1.0m。
3.2施工顺序及施工工艺流程
施工顺序：下游排孔（—序孔）→上游排孔（二序孔）→中间排孔（三序孔）。
施工工艺：采用金刚石钻头、合金钻头进钻，孔口封闭、自上而下分段灌浆。
工艺流程：φ76mm开孔（铸φ2.5″孔口管，长1.5m）→φ56mm钻头钻孔→堵漏→灌浆→封孔。
3.3造孔技术要求
造孔采用sgz—iiia型回转钻机及φ76mm、φ56mm合金或金刚石钻头进钻，开孔直径φ76mm、终孔直径φ56mm；
孔位偏差≤10mm，孔斜率≤1%；
钻孔施工采用低泵量、慢速、低压进钻、防止烧、埋钻等事故的发生；
钻孔时对孔内情况进行详细记录，如：地质情况、各孔段水流漏失情况、空洞等以备有针对性地进行集中处理；
采用φ76mm钻头进钻结束后，首先安装φ2.5″孔口管，然后进行自流式灌浆，并在浆液中加入水泥重量3%的水玻璃以加速浆液的凝固，待凝12小时后方可进行下一施工工序。同时保证孔口管的深度、垂直度及牢固性。
（科教作文网http://zw.NSEaC.com编辑发布） 3.4灌浆技术要求
3.4.1 孔口段灌注方法
孔口段采用自流式灌浆，浆液采用水玻璃水泥砂浆。
3.4.2 孔口段以下部分灌注方法
孔口段以下采用孔口封闭、自上而下分段灌浆，每段长2.0～3.0m。当漏失严重时，首先采用水玻璃水泥砂浆进行自流式灌注，待凝12小时后改用钙基膨润土水泥砂浆进行孔口封闭式灌浆，反之，则直接采用钙基膨润土水泥砂浆进行孔口封闭式灌浆。灌浆结束24小时后方可进行下一步施工作业。
3.4.3浆液配比
水泥水玻璃砂浆的浆液配比采用：水泥+3～5%水泥重量的40°be′水玻璃；
水泥钙基膨润土砂浆的浆液配比采用：水泥+10%水泥重量的225目钙基膨润土+5%钙基膨润土重量的工业用纯碱。
3.4.4钙基膨润土浆液水灰比
采用：2.15：1、2.4：1、1.49：1、1.04：1、0.67：1、0.58：1共六个比级。
3.4.5制浆工艺
水泥钙基膨润土浆液的配制方法：钙基膨润土加水→搅拌3min→加工业须知纯碱→搅拌2min→加水泥→搅拌2min→使用；
水泥水玻璃砂浆的配制方法：水泥加水→搅拌3min→加水玻璃→搅拌30s～1min→使用。
3.4.6灌浆压力
采用0.1～0.5mpa。在地表不冒浆、不抬动等现象的正常情况下，将灌浆压力尽量升高到0.2mpa。
3.4.7浆液变换要求
开灌时浆液水灰比采用5.12：1，然后逐级由稀变浓。变换标准为：当注入量达450公升而压力和吸浆量均无改变时，可以变浓一级；当吸浆量大于30公升/min时可以越浓一级。
3.4.8灌浆结束标准
一序孔当最浓级浆液注入量达600公升时，可结束灌浆；二序孔，当最浓级浆液注入量达150公升时可以结束灌浆；三序孔当最浓级浆液吸浆量达1升/min时，再持续灌浆10min后可以结束灌浆。
3.4.9封孔要求
封孔采用0.5：1浓浆及人工结合将孔口封堵密实。
3.5特殊情况的处理
（科教作文网 zw.nseac.com整理） 若遇塌孔、埋钻、空洞等现象时，必须停止进钻，然后进行灌浆、扫孔等工作，待复杂孔段灌浆完并待凝12小时后，方可进行下一步施工作业。
若钻孔过程中遇冲洗液大量漏失时，可以在孔口加细砂、豆石、锯沫或水玻璃等物质进行堵漏，待凝24小时后方可进行下一施工作业（加水玻璃时待凝12小时即可）。
在灌浆过程中，若遇漏浆、冒浆、串浆、地表严重抬动等现象时，可以采取降压、限流、间歇灌浆、待凝或改用水玻璃水泥砂浆灌浆并待凝等方法进行处理。
3.6质量检查
灌浆质量根据注水试验进行检测，k值可根据下列经验公式进行计算。
k=0.336q/lh(4l/d)
其中：k—渗透系数；
l—段长(m)；
h—注水造成水头高度(m)
q—吸水量（吨/昼夜）
d—钻孔直径(m)。
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