截至2021年7月,西北口水库除险加固工程以满足规范和设计要求圆满完成了水下灌浆部分的施工,标志着我司在灌浆技术领域实现了又一次突破。
西北口水库位于湖北省宜昌市夷陵区境内,系长江北岸一级支流黄柏河流域梯级开发的骨干工程。我司承担的是除险加固工程中的灌浆工程,包含水下帷幕灌浆、溢洪道帷幕灌浆、新增灌浆廊道帷幕灌浆。
本次施工的主要技术重难点在于“高水头、大水深、水面作业、动水条件下进行帷幕灌浆、水下镶铸孔口管及加固等”。水面平台位移控制、水下钻孔定位、孔斜控制以及水下成孔灌浆的安全质量保证措施、大水深条件的潜水配合等为本次施工主要控制事项。
1、水面作业平台
灌浆孔开孔位置均在301.5m水位以下,必须搭建水面上的施工平台,平台上将承受静荷载及施工动荷载,并在上面进行超百米孔深的钻灌作业,所以必须保证平台的可行性、安全性、稳定性。我司根据以往多次类似工程施工经验,选择使用水面作业平台。
2、水下孔口管镶铸
水中镶铸孔口管面临着“定位难、镶铸难、悬空部分固定难”等工程问题。根据以往类似工程的施工经验,采用定位、镶铸、悬空部分固定方式解决以上孔口管镶铸工程问题。
3、孔斜控制
造成本工程钻孔偏斜的主要因素有:
(1)水面平台随库水位动态变化影响;
(2)地层条件复杂;
(3)孔口管超长。
过程中将采用加强水面浮桥作业平台稳定性维护、设备及机具控制、设备严格安装、孔口管镶铸精度保证、钻进方法控制、增加专用防斜机具、钻机规程参数化、纠偏等措施。
4、大水深水下作业配合
该水下帷幕灌浆孔口最深位于水面以下64.4m,因此须配合水面作业平台施工同步开展水下清淤、水下钻孔定位、水下配合孔口管镶铸、水下孔口管加固、水下孔口管割除等大水深水下作业。熟悉整个水下水面施工作业流程,能够使水面和水下作业紧密配合,确保施工质量与工期。
5、采用自主研发智能灌浆系统
为进一步满足施工环保要求,本次灌浆采用两台本公司生产的折叠式自动化制浆系统制送浆(型号GT-ZJ-50),即“洞外集中自动化制送浆、配浆,洞内注浆”。制供浆站配置完成的浆液采用φ25mm或φ32~φ50mm钢管送至工作面进行灌浆,该制浆系统可长距离送浆(600m),自动进料、自动称量、自动输浆、自动制浆,储浆桶实时监控自行启动补充浆液;一键完成全自动制浆并保持连续作业。自动制浆系统需采用散装水泥进行制浆,最大储灰量55吨。
GT-ZJ-50型自动化制浆站是集中拌制各比级水泥浆液(一般制备0.5:1原浆)的自动化制浆设备,由主体框架、操控室、料仓、螺旋送料机、水仓、涡轮制浆机、振动破拱器、除尘器等组成。与人工制浆相比,GT-ZJ-50制浆站使用散装水泥制浆,具有少人操作、劳动强度低、生产成本低、符合环保要求等特点。
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6、高强度的施工组织
本次新增帷幕灌浆施工强度高,必须集中力量对用于本工程的人力资源和设备资源进行优先保证。同时将组建精干的项目部,按照预定施工计划完成本工程各项施工任务。
施工期间,宜昌市水利局领导、湖北省水利厅领导、国家水利部领导前来视察施工现场,并对我司的技术服务过程与成果给予了高度肯定。
水库灌浆施工在水利工程中属于比较复杂,技术要求较高的工程,我司通过研究水库灌浆施工工艺和技术提升,有效的提高了灌浆施工的质量和效率。 此次灌浆工程施工我司严格把关各项工作,高标准完成了施工任务,这对我司以后承接难度更大,技术要求更高的灌浆工程提供了丰富的经验和技术支持。