浅谈注浆施工技术在电站主厂房地基处理中的应用

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　　【摘要】介绍了电站主厂房工程地质的情况，并就注浆施工工艺进行了描述，指出利用注浆施工技术进行地基处理具有投入少，施工简便的优点。
　　【关键词】注浆；施工；工艺
　　
　　河南某发电厂一期新建工程，装机容量2×1000MW。工程场地位于河南省鲁山县境内，详勘时发现主厂房区域地基有范围不大的构造破碎带和溶洞。设计院针对该部分不良地质现象采用浅部换填、深部注浆的设计处理方案。注浆施工的目的是确保地质详勘剖面图中注明需要处理的破碎带、溶蚀洞隙填满、密实。
　　1 工程地质概述
　　1.1 地层岩性及溶洞发育特征
　　地基土主要为下古生界寒武系下统上部馒头组(∈1m)紫红色页岩、石灰岩和泥灰岩的基岩地层，岩层走向呈SEE微向北部展开的扇弧状，总体倾向NNE，倾角较平缓多在10°～13°间。表部不均匀覆盖有新生界第四系中更新统社旗组(Q2ssl+el)坡残积粘性土和本期场平所形成的素填土。
　　厂房区域工程涉及地层自上而下一般为填土---灰岩---页岩，破碎带贯穿下伏灰岩和页岩，厂房北部需处理的溶洞基本上都发育在灰岩中，厂房南部需处理的溶洞基本上发育在页岩中。溶洞形态一般具复杂，无规则特征。
　　1.2 地质构造
　　场地的构造走向主要为NW、NNW和NNE向，其中NW向岩石破碎带分布较多，但延续性均差，未见贯穿场地的较大规模破碎带。
　　1.3 水文地质
　　场地地下水为溶隙裂隙水，其地下水稳定水位埋深均在深度20m以下。
　　2 注浆施工技术要点
　　2.1 施工工序及工艺流程
　　
　　2.2 投入主要施工设备、仪器一览表
　　编号 名称型号 单位 数量 额定功率
　　1 110-1履带钻机 台 2 37KW
　　2 100-1支架钻机 台 2 15KW
　　3 XY-1地质钻机 台 2
　　4 YZB-140/6双液同步注浆泵 台 2
　　5 YZB-200/11双液同步注浆泵 台 1
　　6 YSB-4液压砂浆泵 台 1
　　7 YSB-50液压注浆泵 台 3
　　8 制浆设备 套 3
　　9 试验仪器 套 1
　　10 尼康全站仪 台 1
　　11 SJ2水准仪 台 1
　　12 注浆记录仪 台 1
　　13 6m3空压机 台 4 55kw
　　2.3 施工工艺
　　2.3.1 钻探工艺
　　（1）钻进方法
　　为了提高钻进效率，拟采用气动潜孔锤冲击回转钻进方法成孔。该方法利用压缩空气作为动力，利用气动潜孔锤的冲击作用边回转边冲击。形成钻孔孔径为∮91mm。该方法的优点是：对于硬的岩层钻进效率高，设备搬迁容易。
　　其中地质取芯钻孔采用工程地质钻机全断面取芯钻进，及时进行地质编录，准确划分岩（土）层，钻孔施工完毕后应及时绘制出柱状图，并提交给设计单位，以便设计人员对地基处理方案进行补充、完善。同时指导下一步注浆施工。
　　（2）钻孔设计
　　为了提高工效，减少钻孔和注浆施工工序交替工序，本次注浆钻孔设计成一径成孔，即自上而下均为直径∮91mm。依据钻进记录及简易抽水试验观测、孔内地层录像确定注浆层位，可下入注浆塞，对地层进行加固注浆或充填注浆。
　　2.3.2注浆工艺
　　（1）注浆外管埋设和注浆管安装
　　①注浆外管埋设
　　钻孔结束后立即埋入∮55PVC注浆套管，注浆套管止浆埋深至高压注浆处理范围顶板标高处。
　　②注浆管安装
　　注浆外管埋设后进行注浆管安装，注浆管安装至孔低300～500mm。注浆管与注浆外管之间设置止浆栓塞。
　　（2）压力注浆
　　①注浆施工自下而上分段进行，各注浆孔应根据钻孔揭露地层的实际情况进行注浆段的划分，止浆塞位置应位于岩层完整层位。
　　②浆液分三个比级由稀至浓逐级变换，即开始注浆时采用稀浆灌注，然后逐渐提高浆液浓度。
　　③注浆结束条件：注浆结束条件为在灌浆段最大设计压力下，注入率小于1L/min，延续30 min。
　　2.4 注浆施工技术要求和质量保证措施
　　2.4.1 定位：根据设计图纸进行桩位放测，测量定位误差不大于2cm。
　　2.4.2 成孔、下管：成孔后清洗钻孔、溶岩上及溶洞中的附着物，把注浆管依次下入到设计深度。对于无异常的支柱孔采用一次封孔注浆。
　　2.4.3 灰浆搅拌：根据设计提供的水灰比、水泥用量，将水、水泥按量投入到搅拌桶内充分搅拌。
　　2.4.4 注浆、起拔：用液压注浆泵将搅好的水泥浆压入注浆管内，注入压力达到设计值，减少注入浆量，但注入率小于规定值后关闭球阀。待管内压力释入后，再进行下一点注浆，依次重复进行，直至达到预定高程后，利用起管器将注浆管拔出。由于孔底深度大部分高于初见水位，支柱孔设计全段一次完成。
　　2.4.5 注浆控制：注浆采用从下到上，从外缘到中间，间隔注浆的施工顺序。针对地面冒浆现象,采用间歇注浆方式,使得先注入的浆液初步达到胶结后再注浆,循环注浆多次,直至达到规定最小注浆量和注浆压力控制值为止。
　　2.4.6 严格按照设计配合比进行注浆材料配料和浆液制备。
　　2.4.7 溶洞注浆：对新发现的溶洞及时上报主管部门和设计院，确定是否采用进一步的注浆方案。
　　2.4.8 为防止地面抬升，破坏原有地质结构，在孔口安装压力传感器，控制注浆压力不超过规定值，密切注意和观测地面高程变化。
　　3 注浆效果检测方法及效果评价
　　3.1 注浆效果检测方法
　　3.1.1 物探检验
　　注浆结束7天后，采用物探方法进行波速测试，评价注浆效果。
　　3.1.2 钻孔取芯检验或压水试验
　　14天后辅以钻探取心验证，观察结石形状，并通过室内试验测定样品的密度、浆液充填率、剩余空隙率、单轴抗压强度以及抗剪强度等。现场压水试验和室内试验等。
　　3.1.3 施工过程中的试样制备及试验。
　　3.2 注浆效果评价
　　通过以上三种检测方法，对注浆效果进行综合评价，并在试验阶段给出合适的注浆工法，确定不同深度的注浆压力，确定注浆材料、配比及附加剂的掺加比例，确定浆液的凝胶时间、确定注入管的种类、确定注入节距和钻孔布置。
　　4 结论
　　采用注浆施工的地基处理方式，经物探、钻孔取芯检验及压水试验检测合格，达到了设计要求的注浆效果。该技术设备简单，操作方便、投入少，而且工效快，为快速、高效、经济地建设电站厂房主体建筑提供了保证。
　　作者简介：
　　甘世易，1975年2月，男，汉族，河南商城县，本科，工程师，工程建设技术，电站土建工程施工管理
　　
　　

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