[发明专利]一种基于海上钻井平台技术的灌浆施工方法

说明书

技术领域

本发明属于灌浆技术领域，尤其涉及一种基于海上钻井平台技术的灌浆施工方法。

背景技术

目前在针对无灌浆廊道的电站、水库水下防渗体系缺陷进行处理时，所采用的辅助措施主要有潜水作业、降低或放空水库水位、浮船和填筑砂砾石施工平台等几种，但都存在施工辅助措施投资大，施工过程对电站、水库安全和经济运行影响大的缺点，往往受到的运行效益损失要远远大于项目总体投资。在实际设计和施工过程中，由于地质、水文、气象的复杂性，施工方法的不当和局限性，使电站水工建筑物难免存在一定的自身缺陷。电站运行后，追求发电效益最大化是电站运行单位管理的重要目标之一。但随着运行时间的延续，根据相关规范、制度和企业管理标准的要求，以及电站自身电力设备设施的运行老化，需要对电站所属设备、设施进行各种专项的、计划性的、应急性的维护、维修。电站管理运行单位一般都会结合电站机组运行的峰、平、谷期，枯、汛期进行维护和检修计划的安排，以减小人为对电站发电效益的影响。但在实际实施过程中，由于项目自身具有的应急性、施工周期长、需要机组关停机和库水位配合等特点，很难达到不影响电站正常发电运行的目的。

发明内容

基于此，针对上述问题，本发明提出一种基于海上钻井平台技术的灌浆施工方法，能够完全有效解决上述技术问题。

本发明的技术方案是：一种基于海上钻井平台技术的灌浆施工方法，包括以下步骤：

S1、场外搭建支撑结构：场外组对多层钢支架单元构成施工平台的支撑结构；

S2、现场搭建施工平台：将支撑结构吊入施工现场，并在支撑结构的顶部交叉铺设横向支撑梁和纵向支撑梁，构成网状支撑面，在网状支撑面上铺设钢板，构成施工平台；其中网状支撑面面积大于支撑结构顶部面积，网状支撑面超出支撑结构部分形成悬臂结构；

S3、安装定位管：在悬臂结构上安装竖直向定位管，定位管的底端对应施工节点；

S4、打孔灌浆：在施工节点处垂直向钻孔，利用定位管对钻孔进行灌浆。

上述过程中，步骤S1中场外搭建支撑结构前，需预先设计验证支撑结构的结构性能参数，本发明利用中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部研发的SATWE分析软件进行分析，分析过程如下：

建立正确的计算模型；

合理正确设置计算参数：结合工程的实际情况对软件初始参数和特殊构件进行正确设置，其中，工程的实际情况是指施工区域临近机组发电时最大水底流速、施工过程中各种动、静荷载，以及平台运输和吊装要求等；但有几个参数是关系到整体计算结果的，必须首先确定其合理取值才能保证后续计算结果的正确性，这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等，在计算前很难估计，需要经过试算才能得到；

确定支撑结构的合理性：计算支撑结构的指标周期比、位移比、刚度比、层间受剪承载力之比、刚重比和剪重比等，以判断支撑结构是否设计合理；

单构件优化设计：单个构件内力和配筋计算，包括梁、柱剪力墙轴压比计算，构件截面优化设计等；

满足规范抗震措施的要求：在施工图设计阶段还必须满足抗震要求。

分析结果为支撑结构采用桁架结构、并采用Q235或Q345钢材材质为优选方案。

上述过程中，步骤S2现场搭建施工平台完成后，悬臂结构对应需灌浆区域。

上述过程中，步骤S3安装定位管完成后，定位管的底端对应施工节点，施工节点即为需灌浆区域内的一处施工点，定位管型号为Φ140mm。

上述过程中，步骤S4打孔灌浆过程中，打孔利用XY-2地质钻机在各施工节点处钻孔，灌浆是在定位管内安装Φ108mm孔口管，利用孔口管导流灌浆，具体可采用循环钻灌法、套阀管灌浆法或潜孔钻钻孔法等工艺。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中所述钢支架单元的制作步骤如下：

S11、选取三根管状立柱和三根横梁，构成三棱柱框架结构，立柱与横梁的节点焊接固定，三根立柱分别作为三棱柱框架结构的三个侧边，三根横梁分别作为三棱柱框架结构的三个顶边；

S12、每两根立柱之间均设置斜拉支撑杆，立柱与斜拉支撑杆之间的节点焊接固定；

S13、在所有立柱的侧面上均开设一直径为1～3cm的小孔，该小孔距立柱底端的距离为60cm～80cm；

S14、在所有的立柱的底部焊接一垫脚板；

S15、对所有焊点进行除锈处理。