梨园水电站导流洞封堵灌浆施工技术.pdf

水利水电技术第4 6卷2 0 1 5 年第7期 梨 园水 电站 导流 洞 封 堵 灌 浆施 工 技术 刘刚伟 ，赵琅 ，于旭 ( 中国人 民武装警察部队 水电第一总队，广西 南宁5 3 0 0 2 8 ) 摘要 ：本文主要介 绍了梨园水电站导流洞封堵R_ r - 中的固结灌浆施工及帷幕灌浆施工技 术。采用固 结灌浆、回填灌浆、帷幕灌浆和接缝灌浆的施工顺序 ，为类似的工程施工积累了相关经验 ，具有一定 的参考价值。 关键词：导流洞封堵 ；固结灌浆 ；帷幕灌浆 ；梨园水电站 d o i ：1 0 1 3 9 2 8 j c n k i w r a h e 2 0 1 5 0 7 0 1 9 中图分 类号 ：T V 5 5 1 文献标识码 ：B 文章编号 ：1 0 0 0 0 8 6 0 ( 2 0 1 5 ) 0 7 0 0 6 6 0 4 Gr o ut i n g c o ns t r uc t i o n o f pl u gg i ng f o r d i v e r s i o n t u nn e l o f Li y ua n l l y dr o po we r St a t i o n LI U Ga n g we i ，ZHAO La ng，YU Xu ( T h e N o 1 G e n e r a l T e a m o f A r m e d P o l i c e H y d r o p o w e r T r o o p s ，N a n n i n g 5 3 0 0 2 8 ， G u a n g x i ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：T h e c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g i e s o f c o n s o l i d a t i o n g r o u t i n g a n d c u r t a i n g r o u t i n g d u ri n g p l u g g i n g o f t h e d i v e r s i o n t u n n e l f o r L i y u a n Hy d r o p o w e r S t a t i o n a r e ma i n l y d e s c r i b e d h e r e i n ，f o r wh i c h t h e c o n s t ruc t i o n s e q u e n c e ，i e c o n s o l i d a t i o n gro u t i n g ，b a c k f i U g r o u t i n g ， c u r t a i n g r o u t i n g a n d j o i n t gro u t i n g ， i s a d o p t e d T h i s a c c u mu l a t e s e x p e r i e n c e s f o r t h e s i mi l a r c o n s t ruc t i o n a n d t h e n h a s a c e r t a i n r e f e r e n c e v alu e Ke y wo r d s ：p l u g g i n g o f d i v e r s i o n t u n n e l ；c o n s o l i d a t i o n gro u t i n g ；c u r t a i n gro u t i n g ；L i y u a n Hy d r o p o we r S t a t i o n 1 工程概况 梨园水 电站位 于云南省迪 庆州香 格里拉县 ( 左 岸) 与丽江地 区玉龙县 ( 右岸 ) 交界河段 ，是金沙江 中 游河段规划的第三个梯级电站 ，上游和下游分别与两 家人水电站和阿海水电站衔接。工程施工导流采用全 年围堰挡水 、围堰一次断流 ，1 和 2 导流洞泄流的全 年导流方式 ，1 导流洞永久堵头封堵长度 3 5 m，2 导 流洞永久堵头封堵 长度 3 5 m。导流洞封堵灌浆工程 包括原衬砌混凝土、围岩间和原衬砌混凝土与堵头混 凝土间的回填灌浆、帷幕灌浆和封堵混凝土前后两段 间的接缝灌浆。本文主要介绍梨园水电站导流洞封堵 的固结灌浆施工及帷幕灌浆施工技术。 2 固结灌浆施工 导流洞固结灌浆采用环向全断面固结灌浆孔 4 , 5 0 l l l m，呈梅花型布置 ，排距 3 m，孔 向中心角 1 0 。 ，人 岩深度 1 0 m，衬砌混凝土钻孔 1 5 m( 见图 1 ) 。固结 6 6 灌浆采用孔 口封闭法随堵头分层浇筑过程穿插施工， 止浆环置于原衬砌 中。 2 1 施工工序 固结灌浆按环间分序、环内加密的原则分两序施 工 ，遇有地质条件不 良的地段 ，可增为三序 。相邻 I 序环孔灌浆结束 后方可进行 中间的 序环孑 L 灌浆施 工 。 2 2施工方 法 ( 1 ) 钻孔。固结灌浆孔采用在预埋管中钻孔的方 法。在衬砌混凝土浇筑前 ，按施工图纸所示 的位置预 埋 4 , 5 0 m m P V C管 ，导流洞堵头 由于混凝土浇筑变 厚，用 4, 7 6 m m钢管，预埋管与衬砌混凝土中的钢筋 绑扎或焊接牢固，防止混凝土浇筑时预埋管移位 。采 用 Y T 2 8型气腿式风钻或 K H Y D一 4 0 A电钻钻孔 ，钻 孔的孔径 、孔 向满足设计要求。 收稿 日期 ：2 0 1 5 0 5 0 4 作者简介 ：刘刚伟( 1 9 8 6 一 ) ，男 ，助理工程师。 Wa te r Re s o u rc e s a n d Hy d r o p o we r En g i n e e ri n g V o l 4 6 No 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 刘刚伟， 等梨园水电站导流洞封堵灌浆施工技术 土钻孔 1 5 m( 见图 1 ) 。 3 1 钻孔 钻孔按设计图纸注明编号和孔序 ，并作好钻孔记 录 ，当发生异常时及时报知监理工程师。帷幕灌浆孔 采用 回转式钻机和金 刚式钻头或硬质合金钻头钻进 ， 终孔孔径不小于 4 6 c m。帷幕灌浆孔孔位与设计孔位 的偏差不大于 1 0 o l n ，开孔角度偏差不大于 2 。 。每钻 灌段进行一次孔斜和方位角测量 ，尤其 注意上部 2 0 m范围内的偏斜和方位角的控制 ，如发现孔斜超过要 求时及时纠正 ，其最大允许偏差按 D L T 5 1 4 8 -2 0 0 1 规范执行。钻孔结束待灌和灌浆结束待加深时，孔口 均妥善保护。 3 2裂隙冲洗 灌浆孑 L 在灌浆前进行孔壁冲洗与裂隙冲洗 ，以提 高灌浆效果；灌浆孔根据监理工程师指示采用风水联 合冲洗或用导管导入大流量水流 ，从孔底向孔外冲洗 的方法进行冲洗；裂隙冲洗方法根据不同的地质条 件，通过现场灌浆试验确定。冲洗水压采用 8 0 的 灌浆压力 ，压力超过 1 0 MP a时，则采用 1 0 MP a ； 冲洗风压采用 5 0 灌浆压力 ，压力超过 0 5 MP a ，则 采用0 5 M P a 。裂隙冲洗冲至回水澄清后 1 0 ra i n结 束 ，且总的时间要求单孔不少于 3 0 m i n ，串通孔不少 于 2 h ，对回水达不到澄清要求的孔段 ，继续进行 冲 洗 ，孔内残存的沉积物厚度不得超过 2 0 c m。当邻近 有正在灌浆的孔或邻 近灌浆孔结束不足 2 4 h时 ，不 进行裂隙冲洗 。 3 3灌前压水试验 灌前压水试验根据监理工程师指示 ，采用“ 简易 压水” 、“ 单点法” 或“ 五点法” 进行压水试验 ，在裂隙 冲洗后进行 ，简易压水试验可结合裂隙冲洗进行 。灌 后检查孔采用单点法或五点法进行压水试验检查灌浆 的效果 。先导孔具有兼勘探孔的作用，借 以了解地质 条件、岩层分布和在设计灌浆压力下岩层 的吸浆情 况 ，自上而下分段卡塞进行压水试验。帷幕灌浆先导 孔和 I序孔灌浆前均需作压水试验 ，序和序孔段 灌前压水试验 ，根据前序孔段的压水试验和灌浆情况 确定是否进行。简易压水试验压力为灌浆压力的 8 0 ，该值若 大于 1 MP a时，采用 1 MP a ；压水 2 0 m i n ，每5 m i n 测读一次压水流量，取最后的流量值 作为计算流量，其成果以透水率表示。 3 4灌浆及封孔 ( 1 ) 孔 口段的灌浆与孔 口管 的镶铸 。孔 口管在第 1段( 接触段 ) 分序钻孔 、压水试验 、灌浆结束后同时 镶铸孔 口管。各灌浆孔的第 1段 ( 接触段) 采用常规 阻塞灌浆法进行灌浆。先导孔孔 V I 管采用 8 9 mm无 缝钢管，灌浆孔孔 I ： l 管采用 t h 7 6 m m无缝钢管 。孔 E l 管的镶铸孔径为 9 1 r n m，钻至基岩面以下 2 5 m，灌 浆后置入一根与钻孔孔径 相 同、长度 为 2 5 m 的钢 管 ，钢管应高出孔 口 1 0 c m，并且有丝扣。用灌浆 的 方法 向孔内压人 0 5： 1的水泥浆 ，待孔 口管外壁 与 孔壁之间返 出同一浓度水泥浆后 ，导正孔 口管 ，待凝 3 d 后，方可钻灌第二段。地质缺陷部位及灌浆压力 较高而上部盖重混凝土厚度较小 ，不能满足设计灌浆 压力要求的部位视实际情况 ，根据监理工程师指示 ， 孔 口管嵌入基岩深度可适 当加长 ( 接触段基岩灌浆段 长与之配套 ) 。 ( 2 ) 灌浆段段长的划分。灌浆段段长的划分暂按 表 1数值进行划分，具体根据试验结果和施工技术要 求进行。段长误差不大于 3 0 c m，遇有断层、地质不 良地段 ，段长不宜超过 3 0 m。钻孔穿过软弱破碎岩 体发现塌孔和集中漏水， 应作为一段先进行灌浆。第 一 段 ( 孔 口管段 ) 长 2 0 m，第二段长 3 0 m，第三段 长 4 0 m，第四段及以后各段长 5 0 i n 。 ( 3 ) 灌浆压力的控制。帷幕灌浆压力为2 0 M P a ， 各钻灌孔段最大灌浆 压力按灌 浆试 验结 果 、设计 图 纸和施工技术要求进行控制 ，灌浆应尽快达 到设计 压力 ，但注入率大时分级升压 ，严禁低压 灌浆 ，高 压结束。 ( 4 ) 浆液的配比和浓度变换 。帷幕灌浆采用循环 灌浆工艺，水灰比控制标准为：普通纯水泥浆时采用 5： 1 、3 ： 1 、2： 1 、1 ： 1 、0 8 ： 1 、0 5： 1六个 比级。超 细水泥浆液时采用 2： 1 、1 ： 1 、0 8 ： 1 、0 5 ： 1四个比 级。浆液的配比按灌浆试验确定的或监理工程师批准 的水灰 比进行灌浆 ，浆液由稀到浓逐级变换。灌浆过 程中，如灌浆压力保持不变，注入率持续减少，或当 注入率不变而压力持续升高时 ，不改变浆液水灰 比。 灌浆过程中，每隔 1 53 0 m i n测记一次浆液密度 和 回浆温度 ，浆液变换及灌浆结束 时亦测记浆液密度 ， 其测值反映在灌浆综合成果表中。 ( 5 ) 灌浆结束条件。当采用 自上而下分段灌 浆法 时 ，在规定压力下 ，当注人率不大于 1 L m i n时，继 续灌注 6 0 m i n ，或当采用 自下而上分段灌浆法时，在 规定压力下，当注人率不大于 1 L m in时继续灌注3 0 m i n ，该段灌浆即可结束。当长期达不到结束标准时， 应报请监理工程师共同研究处理措施 。 ( 6 ) 特殊情况处理。灌浆过程 中以变位控制灌浆 压力和注入率 ，当变位超过允许值应 立即降低压 力， 当变位值已停留在一定值不再升高达 3 0 m i n后 ，逐 水利水电技术第4 6卷2 0 1 5年第7期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 步升压至原灌浆压 力 ；若变位 值又 升高时 ，降低 压 力 ，再恢复原灌浆压力而变位不增加时继续灌注 ，直 至灌浆结束。灌浆过程中如发现灌浆压力突然增加或 注人量突然升高时 ，立即查明原因，采取相应措施 ， 直至灌浆结束。灌浆过程中如发现串、冒浆时 ，宜采 用下述方法处理：如被串孔正在钻进，立即停钻。 串浆量不大 于 1 L mi n时 ，可在被 串孔 内通 入水 流。串浆量较大，尽可能与被串孔同时灌注， 但注 意控制灌浆压力 ，防止岩体抬动或衬砌变形。当无条 件同时灌注时 ，封堵被串孔 ，对灌浆孔继续灌注 ，灌 浆结束立即扫开被 串孔洗净再行灌注。 ( 7 ) 封孔 。帷幕 灌浆 孔达 设计 孔深 时 ，将孔 内 污物冲洗干净 ，并 测量孔斜 、孔深 、方 位角 ，经监 理工程师检查合 格后 ，进行最后一段 灌浆 ，灌浆结 束后 即可封孔 。采用 “ 全 孔灌 浆封孔 法” 进行封 孔 ， 封孔灌浆水灰 比为 0 5： 1 ，灌浆 压力 为该孔 最大灌 浆压力 。 3 5 帷幕灌浆质量控制要求 ( 1 ) 帷幕灌浆检查孔的布置 ，由监理工程师根据 灌浆资料 、施工情况 、工程部位的重要性确定。( 2 ) 灌浆质量 的检查在该部位灌浆结束 1 4 d后进行。( 3 ) 帷幕灌浆 的质量 以分析压水试验成果为主，结合灌浆 资料 、钻孔取芯等综合评定 。( 4) 检查孔数量 ，帷幕 灌浆为灌浆孔数 的 1 0 ，一个 单元工程 内，至少布 刘刚伟， 等梨园水电站导流洞封堵灌浆施工技术 置一个检查孔。( 5 ) 灌浆检查孔 的钻孑 L 与取芯 ，压水 试验一律按地质勘探标准进行。( 6 ) 帷幕灌浆检查孔 岩芯采取率大于 8 5 ，并进行地 质描述 ，岩芯妥善 保护。( 7 ) 帷幕灌浆检查孔压水试验采用五点法 ，试 验压力按设计图纸和施工技术要求确定 。帷幕压水检 查孔段合格率在 9 0 以上 ，其余孔段指标不超过规 定值的 1 5 0 ，且不集中 ，则认为合格 。 4 结语 在梨园水 电站导流洞封堵施工中，采用上述的施 工方法进行严格施工 ，灌浆效果显著 ，水泥浆液能很 好地填塞岩体 中的微小裂隙及渗水通道，从而达到改 善岩体物理性 能 ，最终实现提 高岩体防渗能力 的 目 的，同时为以后类似的施工积累了一定的经验。 参考文献 ： 1 王健 ，王晖 ，梁龙群 糯扎 渡水 电站 大坝基 础帷 幕灌浆 施工 J 水利水电技 术 ，2 0 1 1 ，4 2 ( 5 ) ：2 4 2 6 2 赵兴旺，张丽春 浅谈小湾水电站导流洞堵头灌浆施工 J 科技信息， 2 0 1 1 ( 1 5 ) ： 3 5 3 3 5 4 3 施召云 ，曲川波 ，武 晓杰 溪洛渡水电站左岸导流洞灌浆工程 施工 J 云南水力发电 ，2 0 0 9 ( 3) ：6 2 6 5 4 杜美洋 导流洞封堵灌浆施工技术 J 陕西水利， 2 O O 8 ( S 1 ) ： 9一 l 0 ( 责任编辑郭利娜) 简讯 水利部公益性项 目“ 珠江水质生物监测与评价技术” 通过验收 2 0 1 5年 7月2 3 E t ，水利部国际合作与科技司在北京主持 召开了水利部公益性行业科研专项经费项目“ 珠江水质生物监 测与评价技术” 验收会。该项 目由珠江流域水资源保护局承 担。会议成立 了由水利部、中国水科院、北京师范大学、水 利部发展研究中心 、黄河水利科学研究院等单位的9位专家 共 同组成 的验收组 ，开展相应 的验收工作 。 会上 ，课题组汇报了项 目的相关研究成果 ，现场演示 了 研发 的数 据管理 系统 ，播 放 了成 果应 用视 频 ，并 简 要汇 报 了 项 目经费使用情况及下一步研究计划。专家组听取了成果汇 报并对提交的技术文件进行了认真审阅，经质询和讨论，一 致认为该项 目按期全面完成 了任务书规定 的全部工作 内容， 研究成果丰富，达到了预期 目标 ，项 目取得了突出进展，最 终以全票 A等级通过验收。 承担单位 自2 0 0 7年以来，长期重点关注珠江流域水质生 物监测与评价 ，已开展大量前期研究工作 。在水利部公益性 项目的支持下 ，进一步开展了深入、系统的研究。在珠江流 域 的西江 、北江 、东 江 以及 三 角 洲河 网 区 同步 开展 了水 质 、 水利水电技术第4 6卷2 0 1 5年第 7期 硅藻和底栖动物监测，整理并统计分析了大量监测数据 ，研 究了珠江流域硅藻和底栖动物评价技术体系，并对珠江流域 水生态健康状况进行了评估。取得主要成果包括：一是构建 了珠江流域硅藻和底栖动物评价技术体系，从流域层面统一 了硅藻和底栖动物评价方法 ，解决了以往评价结果跟其他河 流缺乏可 比性 的难 题 ；二是 提 出 了珠 江流域 硅 藻和底 栖 动物 监 测技 术指南 ，研发 了鉴 定辅 助及 数据 管理 软件 ，降低 了硅 藻和底栖动物样品鉴定的技术难度 ，可为今后的监测工作提 供技术指导；三是模拟了珠江流域常见硅藻和底栖动物生长 所需的不同水质参数的最适值和耐受范 围，并据此筛选了对 应的指示种，解决了以往仅能定性笼统指示水质状况的难题 ； 四是翻译出版了 欧洲硅藻鉴定系统 和 淡水无脊椎动物系统 分类、生物及生态学 。该项 目成果已在珠江流域片的云南、 贵州、广东、广西、海南等省( 区) 开展了示范性应用并培养 了相应的技术人员，同时也被其他流域、研究机构借鉴应用， 具有广阔的推广应用前景。 ( 摘 自“ 水利部 网站” 2 0 1 5年 7月2 9日) 6 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m