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小湾水电站大坝裂缝和坝基帷幕化学灌浆工程

业主名称:澜沧江水电开发公司小湾水电工程建设管理局

承 建 商:水电四局小湾项目部,葛洲坝集团小湾项目部

工程时间:2008年9月—2010年10月

工程概况:

小湾水电站位于云南省西部南涧县与凤庆县交界的澜沧江中游河段,在干流河段与支流黑惠江交汇处下游1.5km处,系澜沧江中下游河段规划八个梯级中的第二级。工程由混凝土双曲拱坝、坝后水垫塘及二道坝、左岸泄洪洞及右岸地下引水发电系统组成。小湾水电站坝体混凝土由于多种原因产生了多条贯通或不贯通、分布无规律的裂缝。考虑大坝安全、长久、有效运行,经各方讨论后决定对坝体裂缝进行了化学灌浆处理。在2010年底发现大坝左右岸坝基帷幕廊道渗漏量达不到设计相关要求,为保证大坝基础稳定及运行安全,进行了环氧灌浆材料补灌处理,材料选用深圳市帕斯卡系统建材有限公司生产的PSI-5系环氧灌浆材料,且帕斯卡旗下施工公司-深圳市霸魁防水工程有限公司承接了大坝左岸化学灌浆施工工程,灌浆完成后,效果显著,获得了业主、设计、监理等的一致好评。

处理方法简介:

小湾水电站化学灌浆采用深孔全孔化学灌浆法进行处理。在坝后及廊道内布孔,成孔后进行压水检测及物探检测,根据检测结果制定灌浆方案,自低高程向高高程全孔灌注。

处理工艺简介:

布孔、钻孔→孔内数字成像测试→自孔底向孔口分段压水(自下而上分段压水)→安装孔口封闭器及灌浆管路→灌区全孔压水(模拟灌浆)→吹干孔内和裂缝内积水→化学灌浆→待凝→灌浆孔封孔→灌后质量检查。

1、 布孔、钻孔

根据设计要求在坝后及廊道内进行布孔,钻孔采用地质钻机,孔径为60mm,孔深约50m(各孔孔深不同,按照设计孔深施工),钻孔达设计孔深时应采用系统水将孔内岩粉、悬浮物等冲洗干净,孔口返清水无杂物,完全澄清后冲洗方可结束,并实测终孔孔深。

2、 孔内数字成像测试

完成钻孔并冲洗干净后,由专业人员进行孔内数字成像测试,以了解孔内裂缝分布情况。

3、 分段压水

采用阻塞器自孔底向孔口分段纯压式压水,分段长度5m,压水压力0.5Mpa

4、 灌区全孔压水

灌区全孔压水主要为检测各孔串通情况及外漏情况。

每个灌区裂缝灌浆孔全部终孔冲洗干净后,所有钻孔全部阻塞在孔口1m处(或采用孔口封闭器),安装好灌浆管路,压水时先从灌区底部的一个孔进水,其余的孔全部敞开,待中间层的灌浆孔出水后,测中间层灌浆孔的出水量(串通量)并做好记录,关闭低层的进浆孔。换中间层的灌浆孔进水,待灌区上层灌浆孔出水后,测上层灌浆孔的出水量(串通量)并做好记录,然后将灌区上层灌浆孔关闭进行封闭性压水。压水时可加入高锰酸钾,以便于发现外漏。

压水完成后,外漏部位应先采取封堵措施,采用PSI-130快速堵漏剂进行封堵,再在表面批刮PSI-HY高性能环氧胶泥。

5、 孔内积水吹干

压水检查后,采用压缩空气将孔内积水吹干,自上而下从顶层的回浆孔进气,待中间层进浆孔积水排干后,关闭中间层进浆孔的阀门,直至底层进浆孔积水排干为止,风压不得超过最大灌浆压力的30%,孔内积水吹干后,立即进行化学灌浆施工。

6、 化学灌浆

浆液配制

化学灌浆采用PSI-5系环氧灌浆材料,配浆时将B液加入A液的速度要均匀缓慢进行,称量要准确,搅拌要充分。

灌浆设备

对小湾坝体化学灌浆的施工参数分析后,通过设备选型,采用德曼氏化学灌浆泵施工。

灌浆方法

对裂缝分灌区进行化学灌浆,灌浆采用从低高程至高高程的顺序进行灌浆,同高程的进浆孔可采用并联方式灌浆,并联个数不超过5个,先灌串通孔,再灌不串通的孔。

④ 灌浆压力

灌浆压力:0.30.5Mpa,灌浆压力从0.1MPa开始,采用分级升压方式,逐级升压至上层进浆孔或回浆孔返浆为止,分级升压速度为0.05MPa/5min

⑤ 灌浆结束标准

对完全封闭的灌区:进回浆孔返浆,达到设计压力时,裂缝缝面停止吸浆再屏浆30min可以结束灌浆。

闭浆时间必须达到浆液初凝时间后,方可结束。

7、 待凝及灌浆孔封孔

灌浆结束浆液凝固并待凝48h后,将孔口位置孔口封闭器取出,对阻塞器位置采用0.51水泥浆液进行一次性灌浆封孔。

8、 灌浆质量及效果检查

⑴、压水试验

灌浆结束28天后,进行检查孔的钻孔压水工作。检查孔孔径φ91mm,取芯率不少于95%,采用双管单动钻具取芯。

压水试验采用正规单点法,压水试验透水率q0.1Lu,压水试验压力为0.5MPa

9、 灌后评价


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