西河闸除险加固工程浆砌石翼墙灌浆(郭林,陈建基)
时间:2021-01-17 08:09:53 来源:柠檬阅读网 本文已影响 人
摘要:2003年海河西河闸下游左、右岸翼墙除险加固工程,采用浆砌石灌浆技术,固结原结构。此方法,具有增加结构强度、延长工程使用寿命、节省建设资金、缩短工期等优点。
关键词:浆砌石;
翼墙;
灌浆
中图分类号:TV543.1 文献标识码:C 文章编号:1004-7328(2007)04-0035-02
1 工程概况
西河闸枢纽位于天津市杨柳青镇北东淀的下口,上距大清河与子牙河汇流处15 km。该闸已运行了45年,由于地基沉降、设备老化,原枢纽建筑物已不能满足防洪和安全运行要求。该闸除险加固工程在原节制闸规模和功能基础上进行,闸室仍为6孔、平板闸门、浮阀式基础,拆除岸墙和部分闸墩,改建上游翼墙为扶臂式混凝土翼墙 闸室地基进行接触充填灌浆,下游浆砌石翼墙进行灌浆加固。
该闸下游左右岸翼墙呈八字形,分别由1~4#翼墙组成。高度为12 m,约有2 500 m3浆砌石。如果全部拆除,新建钢筋混凝土翼墙需要增加投资100万元,并且工期将延长两个月。为了在2004年5月底完工,达到防汛度汛的目的,经研究对其进行钻孔灌浆。由于该工程已经运行45年,加上当时施工质量较差,经对外观质量检查发现,砌石之间的勾缝已经脱落,缝隙和孔洞较多。如果直接进行钻孔灌浆,串浆、漏浆和跑浆现象会比较严重。另外,在国内水利工程加固施工中,大规模的旧浆砌石翼墙灌浆实属少见。
2 灌浆试验
为了更科学、合理地掌握各种灌浆参数,必须严格按照规范进行灌浆试验。通过对1#、2#两个翼墙灌浆试验孔试验表明,翼墙内的浆砌石质量很差,灌浆时浆液从翼墙浆砌石勾缝里和两翼墙接缝处往外冒浆,然后采用表面封堵的办法进行止浆,对试验1-1号孔先采用0.5:1的素水泥浆在无压状态进行灌注,注浆1 000L,耗灰1 200 kg。由于没有一点效果,改用水泥砂浆灌注,浆液的比值为水泥:砂:水=o.5:1:0.5,注浆1 200 L,耗灰1 116 kg,耗砂558 kg灌满。试验1-2号孔灌注水泥砂浆1 800 L,耗灰1 674 kg,耗砂837 kg;
1-3号孔灌注水泥砂浆2 000 L,耗灰1 860 kg,耗砂930 kg。与试验1-1号孔不同的是采取了灌灌停停的间歇式无压自流灌浆法。在2#翼墙上试验,对2-1号孔是从翼墙背后钻进的。钻进土体与翼墙的接触面后,在其土体孔内埋设PVC管,管径1 10 cm。然后再改用ф75 mm金钢石钻头钻进浆砌石墙体,达到设计深度,洗孔1~2 min进行压水试验.试验后灌注水泥砂浆, 浆液的比值为水泥:砂:水=0.5:1:O.5。开始吃浆量很大且不起压,等到起压后慢慢升压,当压力超过0.05 MPa后从翼墙表面的石缝内冒浆,最后把灌浆压力控制在0.05MPa进行灌浆。
3 钻孔灌浆
3.1 钻孔深度和钻孔位置的选择
1#翼墙平面布置为矩形,长12 m,宽9 m;
2#翼墙为弧形,半径为12 m,呈90°角。灌浆孔位布置排距1.8 m,孔距2 m,距浆砌石翼墙边界1 m。钻孔方向采用斜孔,钻孔深度不等。1#翼墙钻孔的角度分别为37°、37°、40°、46°,终孔的位置要求距翼墙边界线为1 m距离;
2#翼墙倾斜角度为63°、100°不等,最小钻孔深度为3.7 m,最大钻孔深度为15 m。
3.2 造孔
采用SGZ-IIIA型钻机,按照设计图纸定位后,再用地质罗盘把竖轴调整到钻孔设计角度,稳定好钻机,使用单管ф75 mm的金刚石钻头钻进。当钻2#浆砌石翼墙时,从翼墙背后钻进,先从土体内钻进,钻到土体与翼墙的接触面后,停止钻进,拔出钻具,在其土体的孑L内埋设PVC管,待凝24 h后,再使用小口径的金刚石钻头达到设计深度。1#、2#翼墙共造孔 74个,总进尺869.8 m。
3.3 洗孔和压水试验
钻孔距翼墙边界1 m处,停止钻进,开始洗孔,洗孔压力为灌浆压力的80%,冲洗至孔内回水清澈后再延续1~2 min后完成。接着做简易压水试验,压力为灌浆压力的80%,压水20 min,每5 min测读1次流量,取最后流量作为计算流量,其成果以透水率表示。在压水试验中,发现漏水和渗水部位进行封堵。
3.4 灌浆
左、右岸翼墙上的灌浆试验表明,翼墙的浆砌石质量较差,所以决定采用水泥砂浆灌注。水泥砂浆的比值为水泥:砂:水=0.5:1:0.5,灌浆压力采用0.05MPa,在此压力下灌注到孑L内不再吃浆后改用1:1的水泥素浆继续灌注,直到孑L内不再吃浆,延续20min后结束灌浆,详见表1。
4 灌浆质量检查
根据设计要求,按钻孔数量的5%核定检查孔数量,共布置6个检查孔。另据设计规定.浆砌石灌浆合格标准有两条:① 经过压水试验流量达到10 Lu以下;
② 钻孔取芯,岩芯应有较好的结石。经检验,压水试验结果流量最大为6.47 Lu,最小为1.86 Lu,详见表2。同时,通过对6个检查孔共计38 m的岩芯检查,发现结石密实牢固,说明灌浆效果良好。
西河闸浆砌石翼墙加固灌浆方法,国内很少采用。在参建业主、监理、设计、施工4方共同努力、通力协作下,历经一个多月的施工摸索,圆满地完成了任务。
作者简介:郭林(1979-),男,助理工程师,主要从事水利工程施工监理工作。
来源:《海河水利》2007.4
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