压力灌浆在补强水池地基中的应用

1 工程概况

福建省安溪煤矸石电厂位于福建省安溪县湖头镇, 装机为两台50MW机组, 它的化学水处理车间布置有个室内中间水池, 原设计长5100mm、宽3000mm、高3560mm, 位于化水车间 (7) - (8) 轴/#轴间, 该位置是前期厂区土方平整时的填方区, 填土高度5m, 设计填土压实度93%, 设计院认为该土层承载力应在10k Pa以上, 可以满足要求, 未做深层基础处理, 直接将填土层做为持力层, 水池基础坐落于填土层。水池施工后, 化水车间进行试运, 车间内排放水量较大, 水通过地面或地沟下渗入水池地基, 造成地基下沉, 水池进出水管部位出现开裂的情况。

2 加固方案

针对以上的情况, 一般的处理方法是在水池底部打孔进行灌浆以达到补强基础的目的, 待灌浆结束后对灌浆孔进行封堵。但电厂刚好进入各阶段的试运, 马上要进行的是锅炉的水压试验, 接下支各个工程节点环环相扣, 如果水箱停水后再进行处理, 将严重影响电厂工期。设计院根据具体情况, 确定采取不停水同时进行处理的加固措施:①降低水箱水位, 水位保持在1m以下, 避免沉降进一步扩大;②进出水管开裂部位, 采用滴水不漏 (堵漏王) 进行封堵;③在水池周边钻斜孔压力灌浆以达到补强地基的效果, 灌浆孔向水池侧倾斜角度为75°, 共35孔, 钻孔深度为6m。下面就压力灌浆的施工情况作简要的总结。

3 施工准备

3.1 技术准备

施工单位编制施工组织设计, 由建设单位、监理单位、设计单位共同审核认可, 施工前组织施工单位各班组进行方案交底。

3.2 现场布置

本工程对外交通较为方便, 所有材料和设备均能到达现场, 工程所需的水电系统均已提供到现场, 施工用水、用电按照《施工组织设计》要求布置好用水用电线路和设备。

3.3 场地清理

由于场地比较狭小, 而且要保证化水车间的正常运行, 必须对四周的地面堆放物等进行清理, 以便施工设备的摆放和移动。考虑到灌浆时会产生较多的泥浆, 在水池四周用钢管架和塑料布的围护措施 (留好施工位置) , 并对周边的设备采取切实可行的保护措施。

3.4 设备准备

3.5 人员准备

钻机工6人, 灌浆工6人, 杂工4人。

4 施工工期控制

由于本项目处在边生产边施工, 因此要求尽量缩短施工工期, 为了确保本工程的施工进度, 除了加强施工组织管理和技术力量外, 采取合理的措施来确保施工进度。按照施工总工期为7d目标管理, 严格按照施工总进度计划进行施工, 建立时段为目标的管理责任制, 以确保施工计划的实施。备好充实的机械设备, 备足机械设备易损件, 做到不出现因设备问题而误工;配足相应的人力, 坚持两班制作业;合理堆放材料, 保证施工场地, 做到不影响施工, 争取施工时间;做到劳动防护措施, 加强夜间施工照明和小雨天施工的保证措施, 做到小雨坚持生产, 尽量争取时间, 保证工期。

5 施工方法

5.1 放样测量

根据设计要求进行放样测量, 确定每个灌浆孔的位置。

5.2 孔序

本工程灌浆孔分成内外两排呈梅花型布置, 因此施工采用分Ⅰ序和Ⅱ序进行, 先向内排 (Ⅰ序) 灌浆结束后, 再进行外排 (Ⅱ序) 灌浆, 来达到设计要求。

5.3 钻灌浆孔

根据设计要求, 灌浆孔与地面成70°夹角。首先应该将潜孔钻机进行调整, 使得角度符合设计要求, 将钻机固定牢固。灌浆孔的孔径为60~80mm, 孔距为1m, 梅花布置。由于现填土厚度约为5m, 经计算确定每孔深度为6m。每一钻孔的倾角和方位都进行测量, 钻孔之后, 每孔都要在孔口上盖上临时压盖, 以免被阻塞或封堵。

5.4 灌浆管制安

灌浆管采用ф48, t=3的焊接钢管。在灌浆管制作时, 沿着长度方向每隔10cm呈120°设置一个8~10mm的出浆孔, 同时预留70cm不钻孔。将灌浆管放入钻好的灌浆孔中, 露出20cm于孔外, 然后用止浆物将孔口封堵, 封堵长度为50cm。

5.5 泥浆拌制

本工程采用水泥浆进行灌注, 浆液水灰比为1:1~0.6:1。首先水泥按照重量进行计算;其次在向搅拌机输送水泥之前, 将水灰比所需的水量送入搅拌机;最后进行搅拌, 搅拌时间不行少于2min。在水泥浆拌制好后, 必须在2h内用完, 同时能够使用双桶搅拌机, 使其缓慢拌动, 并确保连续供给浆泵。

5.6 灌浆

灌浆是本工程的重要环节。根据本工程的特点。采用低压慢注、间歇灌浆、逐渐加压的灌浆方法。灌浆应从灌浆管底部开始, 首先采用低压慢注的方式, 灌浆压力为0.1~0.3MPa, 接着采用多管轮流间歇灌浆的方法, 在间歇灌浆中逐次加大灌浆压力, 并将灌浆管进行封口, 一般施压次数为2~3次, 最终压力为0.6MPa。根据以往经验, 针对本工程地质情况, 初步确定为每米水泥用量为200kg (即每孔1.2t) 。当每孔吃浆量达到预定量或者灌浆管封口后压力持续上升, 则视为该孔灌浆结束。

5.7 灌浆结束后, 及时撤出机械, 清理场地, 恢复地面 (略)

6 处理效果和评价

采用从水池周边钻斜孔进行灌浆, 不需要停水就可以施工, 可以保证化学处理水的供应, 保证电厂各项后续工作的运行, 减少因水池下沉带来的损失。经灌浆处理后, 水池开始正常满水位运行, 运行两年多来, 没有再出现开裂的情况, 说明水池不再发生沉降, 处理方法满足了设计要求, 达到了预期效果。

摘要：压力灌浆在工程上广泛应用于的基础处理和防渗加固, 本文介绍了水池的基础下沉, 为了不影响水池的运行, 采取水池周边钻斜孔压力灌浆的方法, 从而达到补强地基的效果。

关键词：地基下沉,不停水,钻斜孔,压力灌浆