[船坞工程帷幕灌浆施工工艺]帷幕灌浆施工工艺流程

来源:高中教育 发布时间:2019-04-04 06:25:52 点击:

  1、工程概况   船坞有效尺寸为长180m×宽120m×深12.7(13.0)m,由坞口、坞墙、水泵房、坞底板组成,采用干湿结合法进行施工。坞墙和堵口围堰为沉箱重力式结构,采用湿法施工,共同形成止水系统后,坞口、水泵房、坞底板等采用干法施工。止水系统包括基岩内的止水、沉箱基床止水和沉箱及上部结构结构缝止水。基岩内采用帷幕灌浆工艺进行止水,沉箱基床采用升浆混凝土工艺进行止水。
  船坞及堵口围堰沉箱数量共56个。其中坞墙沉箱底标高为-10.0m,泵房及坞墩沉箱底标高为-12.5m,堵口围堰沉箱底标高为-9.0m,基床采用8~20cm块石,基床厚度1~4m不等。船坞沉箱平面布置图和坞墙标准断面图如图1所示。
  图1船坞沉箱平面布置图
  2、止水帷幕灌浆施工工艺
  止水帷幕设计参数:在坞室部位共3排,排距0.6m,孔距0.8 m,孔深要求,达基岩内透水率不大于3Lu层面,同时满足灌浆长度不小于15m。在围堰部位共3排,排距1.2m,孔距0.8 m,孔深要求,达基岩内透水率不大于5Lu层面,同时满足灌浆长度不小于8m。
  2.1 施工工艺流程
  止水帷幕采用自上而下分段灌浆法进行孔内循环灌浆。
  2.2 钻孔
  钻孔采用SGZ―ⅢA型地质回转钻机金钢石钻头钻进的方法施工。
  2.3 钻孔冲洗
  钻孔冲洗压力采用每段灌浆压力的80%。冲洗方法是将灌浆塞下至灌浆部位,用压力水冲洗,待回浆管回清水10min后为止,冲洗后孔内残留物厚度不超过20cm,对个别孔段冲洗时如回浆管不回水,升不起压力,此时采用最大泵压,增大水流冲刷力等方法,使其能达到预期的冲洗效果。
  2.4 压水试验
  压水试验分灌前压水试验和灌后压水试验,灌前压水试验孔不少于总孔数的10%,压水试验均采用单点法进行,各次序灌浆孔的各灌浆段在灌浆前宜进行简易压水,孔底段必须进行简易压水试验,计算各段透水率q值。如压水试验结果大于设计值,则加大帷幕深度,直至压水试验结果满足设计标准为止。
  2.5 灌浆
  帷幕灌浆采用集中制浆,采用3SNS灌浆泵进行灌浆。
  (1) 灌浆材料
  水泥采用P.O.42.5R普通硅酸盐袋装水泥,灌浆用水应保持清洁无污染。
  (2) 灌浆次序
  止水帷幕施工分三序进行,遵循逐渐加密的原则。先施工内排孔,再施工外排孔,最后施工中间排孔;排内先施工Ⅰ序孔,再施工Ⅱ序孔,最后施工Ⅲ序孔。灌浆孔位施工顺序示意图3所示。
  图3帷幕灌浆孔位施工顺序示意图
  (3) 施工方式及灌浆段长
  ① 帷幕施工采用自上而下分段灌浆,孔内循环方式灌注。灌浆塞位于距已灌浆段以上0.5m处,以防漏灌,灌浆时,保证一泵一孔段灌浆方式;
  ② 帷幕灌浆接触段段长为沉箱底面至岩面以下2.0m,第二段为岩面以下2.0m~岩面以下7.0m,第三段为岩面以下7.0m~岩面以下12.0m,第四段为岩面以下12.0m~岩面以下17.0m;
  ③ 全孔灌浆结束后,对全孔进行复灌,复灌的压力采用接触段灌浆压力。
  (4) 灌浆压力
  灌浆施工应尽快达到设计压力,但注入率大时应分级升压;防止止水帷幕灌浆对基床升浆混凝土造成损坏,止水帷幕第一段灌浆时应逐渐加压,发现异常及时进行处理,使灌浆压力最终达到设计压力。各段灌浆压力为:内、外排Ⅰ、Ⅱ序接触段(沉箱底至岩下2.0m)0.25 MPa;第2段(岩下2.0m至7.0m)0.35 MPa;第3段(岩下7.0m至12.0m)0.45 MPa;第4段(岩下12.0m至17.0m)0.50MPa;加深段(岩下17.0m至19.0m)0.55 MPa。Ⅲ序在Ⅰ、Ⅱ序每段的基础上增加0.05 MPa。中间排比内、外排各序孔的压力增加0.05 MPa。
  (5) 浆液浓度变化
  灌浆浆液的浓度应由稀到浓逐级变换,其浆液水灰比可采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1(重量比)等七个比级,开灌水灰比可采用5:1,基床升浆混凝土中开灌水灰比可采用3:1。
  2.6 灌浆结束标准及封孔方法
  结束标准:在设计压力下,当注入率不大于0.4L/min时,继续灌注60min;或不大于1 L/min时,继续灌注90 min,灌浆工作即可结束。
  封孔方法:采用“置换和压力灌浆封孔法”进行封孔。
  2.7 帷幕灌浆施工成果分析
  (1) 根据CX20帷幕灌浆综合统计表中的单位注入量分析:内排252 kg/m,
  外排12 kg/m,中间排10 kg/m。
  根据分析,单位注入量随内排、外排、中间排逐排减少,符合帷幕灌浆的施工规律。
  帷幕灌浆各序单位注浆量:Ⅰ序229 kg/m,Ⅱ序74 kg/m,Ⅲ序65kg/m。
  根据分析,随着孔序的增加,单位注入量随之减少,符合帷幕灌浆的施工规律。
  (2) 根据CX20帷幕灌浆综合统计表中单位注入量频率分布:
  帷幕灌浆单位注入量频率分布:单位注入量(kg/m) 1000内排占10%,外排0,中间排0。
  根据分析,遵循先施工内排孔,再施工外排孔,最后施工中间排孔的施工顺序,数值小的区间内的灌浆段数所占的比例逐渐增大,数值大的区间内的灌浆段数所占的比例逐渐减小,符合帷幕灌浆的施工规律。
  3、结语
  该工程止水项目施工已接近尾声,至目前,共完成了21个沉箱的检查施工,完成检查孔施工90个,共进行压水试验443段,均小于3lu,合格率达到了100%,坞室抽水后直观检查能够满足1800m3/昼夜的设计渗漏量要求。
  

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