某排泥库泥浆泄漏水下混凝土应急抢险处置.pdf
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1、 第 1 1期 梁龙群 , 等: 某排泥库 泥浆 泄漏水 下混凝 土应急抢险处置 l 9 8 0多处 , 绝大部分都分布在库段 F l断层及 F 3断层附 近 , 两断层交汇点附近为泄漏相对集 中区 , 面积约 9 0 0 m 2 。 4 抢险处 置方案确定 泥浆泄漏抢 险处置主要通过“ 排” 和“ 堵” 两种方 式分步进行。首先是排气 , 通过钻孔埋管 的方式释放 地下溶洞及岩溶通道内的空气 , 防止空气被压缩后释 放破坏排泥库局部防渗结构 ; 然后是堵漏 , 针对表观泄 露量较大 , 有溶洞和明显的岩溶通道的渗漏点 , 采取在 泄漏 区浇筑 水下 混凝 土 压 堵 措 施 , 利 用 水
2、下 混 凝 土 自 身水 中不分离、 自密实 、 低泌水等特性 , 置换泥浆 、 填充 溶洞和岩溶通道 , 达 到防止 泥浆外泄 的效果 。以 F 1 、 F 3断层影响带及库 内泥面气泡位置为 中心 , 考虑疑似 泄漏 点 , 首先 以 1 0 0 m 为直 径 浇 筑 水 下混 凝 土 , 浇筑 后根据下游泥浆出漏点流量变化情况及库内水位下降 情况 , 以 1 0 0 m为模数逐步扩大浇筑范围, 最后 确定 有 效 水下 混凝 土堵 漏 区域 。 5 水 下混凝土应急抢险处 置 5 1水下混凝土特点及适 用范 围 5 1 1 特 点 水下混凝土具有水下不分离 、 自密实 、 低泌水和缓 凝
3、等特性 , 具有 良好的和易性和流动性保持能力 , 相对 传统混凝土浇筑不需要采取修筑 围堰 、 排水等措施 , 因 此具有施工快捷 、 投资低 、 适用范围广等特点。水下混 凝土在水下虽然可以凝固硬化 , 但水泥砂浆 、 骨料等还 是有一定损失 , 因此有浇筑质量标准低 、 作业程序复杂 等 缺点 。 5 1 2 水 下 混 凝 土 适 用 范 围 水下 混 凝土 在水 下施 工 时不分 散 、 不离 析 、 能 自行 流平 , 具备抗分散特性 , 这种特性使其在未硬化状态时 即使受到水的冲刷也能保证材料配 比基本不变 , 从 而 保证 了水下施工时混 凝土质量 。基于以上特点 , 水下 混
4、凝土在水下基础工程 、 防止水污染工程 、 大面积水下 薄壁 混凝 土工 程 、 普 通 混 凝 土 难 以施 工 的 工程 及 水 下 堵 漏 等工 程 中得 到广泛 应用 。 5 2水 下 混 凝 土 作 业 流 程 此次水下混凝土抢险施工作业流程如图 2所示 。 5 3水下混凝土抢 险处置 5 3 1 准备工作 5 3 1 1 制定抢险方案 通过现场踏勘及对排泥库勘察 、 设计、 施工等资料 的分析, 结合各种作业因素 , 确定采用水下混凝土浇筑 抢险方案 , 主要通过泵送混凝土定点投放至泄露点 , 利 用混凝土的流动性和固化性压堵填充泄露点 , 起到防 渗堵漏作用 。此方案具有机械化程
5、度低 、 方法简单 、 效 果直接等优点 , 但也存在材料用量大 、 投入人力多、 现 场狭窄、 组织困难大等缺点。 图 2水 下混 凝 土 作 业 流 程 5 3 1 2制定抢险方案 ( 1 )兵力抽组。受领任务后 , 根据抢险任务 的规 模 、 时间及制定的抢险方案进行兵力抽组( 见图 3 ) , 水 下混凝 土 作业 量大 , 辅助 工作 多且 繁杂 , 由一个 中队 的 兵力担任 , 分组实施作业 : 现场指挥组主要担负抢险作 业 的任务受领 、 任务分配、 指挥作业、 组织各作业组之 间的协 同等工作 ; 技术组主要担负现场勘测 资料 的收 集 、 提供相关技术参数、 制定抢险方案、
6、 技术交底、 测量 放样、 编报 日内工作完成情况 、 质量安全控制等工作 ; 混凝土拌制及运输组主要担负混凝土的拌制、 运输 、 打 料等工作; 混凝土浇筑组主要担负导管安装 、 混凝土入 仓及振捣等工作 ; 综合保 障组主要担负通道及平台搭 设 、 机械设备 的维修保养、 水电管线架设、 辅助设施建 设 、 人员食宿保障等工作。各作业组在完成各 自任务 的同时 , 还要随时根据现场指挥组指挥协 同其他作业 组完成相应的作业任务 , 确保抢险作业任务有序进行。 图 3兵力抽组 2 0 人 民 长 江 ( 2 )装备配置 。技术组根据水 下混凝土浇筑 方 量 , 计算混凝 土 日浇筑强度 ,
7、按 照 日浇筑强度配 置装 备。主要装备配置如下 。 汽 车 吊 载重 汽 车 ( 8 t ) 液压 反铲 ( 1 0 m ) 混凝 土 罐车 ( 6 0 m ) 混凝土泵车( 8 0 m h ) 轮式装载机( 3 0 m ) 冲锋 舟 交 流 电焊机 ( B X 一 5 0 0 ) 砂 轮切 割机 ( 3 )材料补给。技术组根据水下混凝土浇筑方量 及配合 比, 计算混凝土浇筑所需水泥 、 砂石料及外加剂 用量 , 并购买和储存。水下混凝土浇筑还需准备泵管、 导 管 、 漏 斗 、 方 木 、 油 桶 、 竹 板 、 铁 丝 、 P V C管 、 机 油 、 柴 油 、 液压油等辅助材料。 5
8、 3 1 3 现 场布 置 根据地形和区域条件 , 按照紧凑布置, 合理布局原 则 , 施工现场布置要既有利于抢 险作业 、 易于管理 , 又 要安全可靠 , 符合国家有关安全、 防火、 卫生 、 环境保护 等法律法规要求。 交通道路及抢险通道布置。由 综合保障组负责清理现场交通道路和修筑 临时道路 , 使其具备人员、 设备通行条件。抢 险通道主要是浮桥 搭设 , 浮桥必须牢固、 可靠 、 便 于通行及混凝 土泵管架 设 。 风水电等管线布置。按照就近原则 , 根据抢 险 方案进行现场供水、 供 电、 供风等准备 , 既应满足抢 险 负荷要求 , 又应避免资源浪费。 辅助设施布置 。指 挥所
9、、 加工厂、 试验站、 现场办公室 、 休息场所等辅助设 施属于临时建筑物 , 抢险结束后即行拆除 , 投资时效短 暂 , 应尽量减少临建工程和大型临时设施 , 合理储存物 资 , 就地取 材减少运输量。因此 , 辅 助设 施应 紧凑 布 置 、 简易搭建 , 既满足抢险作业所需, 又节约抢险成本 。 指挥所、 现场办公室、 休息场所等采用便于携带、 重复 使用 , 成本低廉易搭易拆的作 战帐篷。 5 3 1 4技术 交底 抢险作业前 , 最关键的一步准备工作是技术交底 。 交底 内容包括场地布置 、 作业任务 区分、 作业流程、 作 业方法 、 技术要点、 进度计 划、 质量标 准、 安全操
10、 作规 程 、 安全文明作业要求等 , 确保各组协 同作战 , 按计划 时限完成任务 , 达到堵漏效果。 5 3 2 测 量放 样 水下混凝土测量难度较大 , 在施工平台未搭设前 需先测量放样 , 确定浇筑区域后再搭设浮桥通 道和平 台。采用冲锋舟作为辅助测量运输工具 , 用一头焊有 钢板且带有刻度的钢管进行测量放样 , 测量完成后将 钢管插入水下混凝土作业区域四周作为标杆 , 测量定 位好若干个点之后即可。 5 3 3通 道 及 平 台搭 设 排泥库处于 四面环 山的山坳 内, 周 边山体相对陡 峭, 环库公路道路狭窄且为单行道 , 抢险物资运输及安 全问题突出。环库公路到库边没有道路 ,
11、库 内也没有 现 成 的交通 桥梁 , 必 须现 场 搭 设 临 时 交 通 浮桥 和 平 台 ( 见 图4 ) , 抢险设备材料没有机械化运输条件 , 只能采 取 人工 搬运 的方 式 。 用油桶和竹板搭设交通浮桥 , 交通浮桥延伸到水 下混凝土浇筑区域 , 在浇筑 区域一侧搭设浇筑平台, 平 台用水 下深 桩 固定 , 以防 在泵送 下料 过程 中晃 动移 位 。 图 4水 下 混 凝 土 浇 筑 浮 桥 通 道 5 3 4导 管安装 水下混凝土浇筑导管选 型根据混凝 土浇筑速度 、 水深进行 , 宜选用圆形螺旋快速接头钢导管 。钢导管 的 内径应 与混凝 土 浇 筑速 度 相 适 应 ,
12、 不 小 于 最 大 骨料 粒径的 6倍 , 一般为 2 0 0 3 0 0 m m, 管壁厚度一般 3 5 m m, 其 内壁应 光 滑 、 圆顺 , 内径 一 致 , 接 口严 密 。 导管 尾管长度宜为 3 0 4 0 m, 中间各节长度宜 1 5 m或 2 0 m, 上部配 1 2节长 0 5 , 0 7 , 1 0 m的短管 , 根据 水深进行调整 。配置导管时要根据水深、 水面至管架 的距离来计算单根导管的长度。 导管安装 由混凝土浇筑组 负责 , 综合保 障组协同 吊装 。安装方法为: 按照顺序依次下放导管, 各管节间 连 接要 安放 “ 0” 形 密 封 圈 , 并 检查 每
13、管 节 间连 接 紧 扣 ( 见 图5 ) 。导管支撑架用型钢制作 , 支撑架支垫在作 业平台的方木上 , 方木放置要平稳。导管全部入水后 , 应放到泥浆底部 , 以便核对导管长度 , 然后提起距泥浆 顶 面 3 0 4 0 e m, 完 成 后 开 始 浇 筑 水 下 混 凝 土 。导 管 的顶端配有混凝土漏斗 , 其高度要便于混凝土卸料 , 漏 斗的容积要足以保证卸料时混凝土不会溢出。 5 3 5 混 凝 土 拌 制 及 运 输 ( 1 )混凝土拌制。由于库 区场地条件 限制 , 混凝 1 4 1 8 1 1 2 4 2 第 1 1期 梁龙群 , 等: 某排泥库泥 浆泄漏水 下混凝土应急抢
14、险处置 21 土现场拌制受限 , 考虑库 区离县城较近 , 可利用房建拌 和楼拌制混凝土。混凝土拌制要重点控制好配合 比、 拌和时间 、 初凝 、 终凝及坍落度。水下混凝土配合 比设 计应满足 自密实 、 不 分散等特性 , 考虑到所 需强度不 高, 采用 C 2 5混凝土 , 混凝 土配合 比为 : 水 泥 3 5 1 k g m , 砂 7 5 3 k g m , 中石 4 3 3 k g m , 小石 6 5 0 k g m , 水 1 9 3 k g m , 外加 剂 3 5 1 k g m 。水下 混凝 土拌 和 时 间 应根据试验确定 , 考虑水下混凝土不分散性 和 自密实 性 ,
15、 初步拟定混凝土拌和时间为 1 3 0 s 。 图 5 混 凝 土浇 筑 导 管 的 安 装 ( 2 )混凝土运输。利用库区交通道路 , 采用混凝 土罐车将拌制好的混凝土运至抢险现场 , 然后通过混 凝 土泵及 泵 管泵 送 至浇 筑 平 台 , 利 用 导 管 进 行 水 下 混 凝土浇筑 。混凝土运输设备配置数量按照浇筑强度 、 运输距离进行计算。 5 3 6 水 下 混 凝 土 浇 筑 水下混凝土浇筑 由混凝土浇筑组负责 , 混凝土拌 制及运输组协同完成混凝土泵送入漏斗工作 。浇筑方 法为: 混凝土拌和料运到浇筑地点后先取样检查坍落 度 , 符合规定后 , 再放入混凝土泵车 内, 然后开
16、启混凝 土泵车 , 通过泵管将混凝土拌和料泵送到承料漏斗 , 再 经过竖直导管到仓底。浇筑过程 中应注意浇筑速度 , 浇筑速度控制见表 1 。 表 1 不 同水深 时的导管控制浇筑强度 水下混凝土具有 自身水下不分离、 自密实、 低泌水 等特性 , 在泥浆下浇筑可很快将泥浆置换 , 并逐渐填充 溶洞和岩溶通道 , 填充饱和后混凝土逐渐升高, 在满足 一 定 盖重 要求 后暂 停 浇 筑 , 提升 导 管 、 移 动浇 筑 平 台 、 改变浇筑位置 、 重新安装导管浇筑下一部位。重复以 上作业程序 , 直至渗漏区域全部浇筑完成。 渗漏 区域浇筑完成后, 观察库区水位下降趋势, 如 下降速率无明显
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