海口闸室底板固结灌浆施工技术方案.docx
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海口闸室底板固结灌浆施工技术方案
海口闸室底板固结灌浆施工技术方案
一、概述
海口闸闸室第一块底板范围基岩较为破碎、裂隙发育,因此有必要对该范围实施固结灌浆,以保证闸室基础有足够的强度及闸室范围较小的扬压力。
固结灌浆孔孔径80mm,入岩8m,间排距1.5m×1.5m,梅花形布置,灌浆孔顶部高程EL1883.00m,底部高程EL1875.00m。
固结灌浆为盖重灌浆,闸室底板垫层混凝土施工后,混凝土达到50%的设计强度后进行固结灌浆施工。
其固结灌浆工程量见表1。
表1尾水出口闸室底板固结灌浆工程量表
序号
项目名称
单位
工程量
备注
1
固结灌浆
m
1040
包含垫层内孔段
二、施工依据
1、《招标文件—技术条款》;
2、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL62-94;
3、《混凝土拌和用水标准》JGJ63-1989;
4、《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31-2003;
5、《工作联系单》HKZ-施工-1-设03
6、设计要求及现场施工实际情况。
三、灌浆施工布置
1、施工道路:
利用上、下游围堰施工便道作为施工通道。
3、施工用水:
施工用水采用直径φ30PE管接至工作面。
4、施工用电:
从管理用房旁10KVA变压器接至工作面,施工用电应符合规范及用电安全要求。
5、施工照明:
大范围照明采用3具2KW高压钠灯,工作面附近采用1具功率为500W碘钨灯照明,。
6、施工排水:
施工排水主要为灌浆孔造孔及扫孔废水,在闸室底板合适位置设置集水坑,用潜水泵抽排至沉淀池,经沉淀处理后排放。
7、制浆系统:
在施工现场适当位置采用脚手架钢管铺5cm厚木板搭设一个简易水泥存放平台来存放灌浆用水泥,平台设可靠防雨篷布。
采用高速制浆机制浆,制备0.5:
1浆液经过筛后利用DN40铁管输送至灌浆站。
8、灌浆站:
灌浆站布置紧靠制浆系统布置,采用双层搅拌缸储浆,利用灌浆泵通过DN25铁管(或胶管)向灌浆孔进行灌浆。
四、灌浆材料、制浆
4.1灌浆材料
对钻孔和灌浆所需的全部材料,每批次运到现场的水泥、砂子等均要符合有关的材料质量标准,并附有生产厂家的质量证明书。
每批次材料入库前按规定进行抽检,并及时将检验成果报送监理工程师。
(1)灌浆水泥
①灌浆水泥采用42.5号普通硅酸盐水泥。
②水泥细度要求通过80um方孔筛其筛余量不大于5%。
③灌浆用水泥必须符合规定的质量标准,不得使用受潮结块的水泥。
④对超细水泥应严格防潮并缩短存放时间,水泥如果出厂超过三个月不得使用。
(2)灌浆用水
符合拌制水工混凝土用水的要求,并且制浆用水的温度不得高于40℃。
(3)外加剂
固结灌浆采用纯水泥灌浆,如需使用外加剂,应符合设计要求。
4.2制浆
(1)闸室底板灌浆浆液采用纯水泥浆,浆液按3:
1、2:
1、1:
1、0.5(0.6):
1四级水灰根据各灌浆孔段需要配制,浆液搅拌应均匀,高速搅拌机搅拌时间不少于30s。
(3)浆液配制的控制:
水泥按包数进行控制,水采用水泵通过容器进行控制。
(4)普通浆液开始制备至用完的时间应小于4h。
(5)浆液温度应保持在5~40℃。
五、固结灌浆施工方法
5.1固结灌浆参数
闸室底板固结灌浆孔间排距为1.5m×1.5m,梅花形布置,设计孔深8.0m。
灌浆段长:
8.0m;灌浆压力:
灌浆压力初步定为1.0~1.5MPa,灌浆压力通过灌浆试验确定。
5.2固结灌浆施工
5.2.1固结灌浆施工工艺流程
闸室底板设计有10排固结灌浆孔,共130个孔,按两序进行灌浆施工,一序孔施工完成后才能进行二序孔施工。
1、固结灌浆工艺流程框图见下图
固结灌浆施工工艺流程框图
计量计量计量
2、固结灌浆方法:
采用纯压式孔内分段、孔间分序加密灌浆。
5.2.2主要工序施工工艺
1、布孔、造孔
布孔:
布孔详见《闸室底板固结灌浆孔分序图》。
固结灌浆孔孔深为入岩8.0m。
造孔:
①、灌浆孔的开孔位置符合要求。
钻机安装必须平整稳固,钻孔时必须保证孔向准确。
②、灌浆孔采用XY-2PC回转地质钻机清水钻进(钻头采用金刚石钻头)。
③、钻孔过程中注意地层变化,回水颜色,特别是断层破碎带、节理发育密集或涌水地段,做详细记录。
④、钻孔的孔位、深度、孔径、钻孔顺序和孔斜等必须符合要求。
⑤、所有钻孔统一编号,认真做好原始记录。
钻孔中每个段位结束时,其孔底残留物不超过20cm。
2、钻孔冲洗和裂隙冲洗
灌浆孔每段钻孔结束后,采用大流量水进行钻孔冲洗,将孔内岩粉、泥渣冲洗干净,孔底残渣不超过20cm,裂隙冲洗水压应小于80%灌浆压力。
3、压水试验
钻孔结束后,应选择有代表性的钻孔作灌前压水试验,试验孔数不少于总孔数的5%,压水试验采用单点法,压水试验的压力为灌浆压力的80%。
4、灌浆压力
固结灌浆压力暂定为1.0MPa,根据现场实际情况进行调整。
在灌浆过程中采用压力表控制灌浆压力。
另外在灌注过程中若出现吸浆量持续过大情况,可采用降压、限流或间歇灌浆等方式进行调节。
5、开灌水灰比及灌浆水灰比变浆的控制
根据设计要求闸室底板固结灌浆采用水灰比3:
1的浆液开灌,根据现场情况及监理人批准,灌浆浆液由稀到浓逐级变换。
变浆要求:
①、在灌浆过程中当灌浆压力保持不变,吸浆量均匀减少时,灌浆工作持续下去,不得改变水灰比。
②、在灌浆过程中,当某一级水灰比浆液的灌入量已达到300L以上,或灌注时间已达1h,而灌浆压力和注入率均无显著改变时,改浓一级灌注。
③、在灌浆过程中,当注入率大于30L/min时,可将浆液变浓。
固结灌浆时,当改变浆液后,如灌浆压力突增或吸浆量突减,立即查明原因,进行处理。
④、灌浆因故中断,间歇时间超过30分钟,复灌前需清洗段内浆液,用同一种浆液恢复灌浆,当达到中断前灌浆压力,吃浆量等于或接近灌前浆速率,则可进行正常灌浆。
6、灌浆
灌浆顺序按布孔的形式依次施工。
原则上采用单孔灌浆,但考虑施工工期比较紧,在保证质量的前提下,根据灌浆规范要求,在吸浆量比较小的地段可以采用并联灌浆方式,并联孔数不宜超过3个,建议在灌浆管路具备的情况下,可将被串孔与主灌孔并联灌浆,但并灌孔数不宜超过3个孔。
第一段灌浆前将灌浆塞塞入灌浆孔,且确保入岩15~20cm,第二段灌浆前将灌浆塞阻塞在高出前一段灌浆孔底50cm,以免引起漏灌。
7、灌浆结束标准
根据规范要求,当注入率不大于0.4L/min后,继续灌注30min即可结束灌浆。
灌浆中,某一浆比单位吸浆量很长时间仍大于1L/min,压力值达到设计值,仍达不到结束标准,而回浆管浓度变浓现象,经测量比重达到比原比重浓一级或两级,可能属“失水异常”,此时应稀释浆比恢复原浆比重(或换新浆),并不断测定回浆比重。
当回浆二次变浓时,证明确为“失水异常”现象,持续30分钟后结束。
达到灌浆结束标准后,应先把孔口的灌浆阀关住,后停灌浆泵,防止灌入
浆量在卸压的瞬间流失。
8、特殊情况的处理
1、灌浆中每个灌浆孔的灌浆工作必须连续进行。
若因故中断,必须尽早恢复灌浆,中断超过30min时,进行冲洗,如冲洗无效时,扫孔重灌,重灌时从开灌水灰比开始。
2、灌浆过程中,如冒浆、串浆、浆液变浓等情况,处理方法按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(SL62--94)的有关规定执行。
3、耗浆量的控制:
当耗浆比较大,水灰比升浓后仍无明显变化,又无串浆现象,可采用水泥砂浆进行灌浆。
4、在灌浆施工时,注意灌浆压力的控制,防止围岩产生劈裂而导致喷混凝土开裂冒浆。
9、封孔
固结灌浆孔可采用机械压浆封孔法或压力灌浆封孔法。
10、固结灌浆质量检查
灌浆质量检查采用检查孔压水试验,压水方法为单点法。
固结灌浆压水试验检查在该部位灌浆结束7天后进行。
灌浆结束后灌浆记录和有关资料提交监理工程师,以便拟定检查孔的孔位,检查孔的数量不少于灌浆孔总数的5%。
合格标准为:
85%以上试验段的透水率不大于5lu,其余试验段的透水率不超过设计规定值的150%,且分布不集中。
六、工期安排
尾水出口闸室底板固结灌浆施工计划开工时间为2013年04月20日,完成时间为2010年04月30日,施工工期共11天,施工强度为1孔/天。
七、施工资源配置
7.1施工人员配置
根据施工进度和强度要求,尾水出口闸室底板固结灌浆施工人员配置如表2所示。
表2施工人员配置计划表
工种
管理
人员
技术
人员
测量
工
电工
钻
工
灌浆
工
电焊
工
修理
工
普
工
合计
人数
1
1
2
2
6
6
2
2
15
37
7.2主要施工机械设备配置
根据施工工期与进度要求,其主要施工设备配置计划见表3。
表3施工机械设备配置计划表
序号
设备名称
型号及规格
单位
数量
备注
1
变压器
S9-M-1000/10/0.4
台
1
作固结灌浆施工用
2
地质钻
XY-2PC
把
6
钻固结灌浆孔
3
高速搅拌机
1200r/min
台
2
搅拌水泥浆
4
灌浆泵
SGB6-10
台
2
5
双层搅拌缸
JJS-2B
台
2
6
灌浆自动记录仪
GJY-Ⅳ
台
2
7
汽车
5t
辆
1
施工材料与设备运输
8
潜水泵
2.2kw
台
1
施工污水排放
八、施工质量控制措施
1、灌浆工程是隐蔽工程,必须由有经验经过专门技术培训并考试合格的人上岗操作。
2、建立施工质量检查机构,每班均有技术员或质检员现场值班监督检查,严格执行“三检制度”,按设计要求,技术规范、监理指示进行施工,上道工序末完成下道工序不得施工,使每道工序都处在质量受控状态,每道工序都符合质量要求。
3、固结灌浆施工时,对最先灌浆的8个孔进行数据收集及分析,选择合适的浆液配比及灌浆压力,指导后续灌浆施工,保证灌浆质量符合要求。
4、灌浆泵压力表摆动范围不大于灌浆压力的20%。
使用耐蚀灌浆阀门。
5、灌浆设备、管路、压力表、都必须有足够的排浆量、耐高压等各种高压灌浆的要求。
6、配制足够的灌浆材料和灌浆管路,保证灌浆施工的有序进行。
7、控制好浆液成品的使用时间,不得超过定期规定时间。
8、施工中认真做好原始记录,做到清晰、真实、准确,灌浆施工中采用灌浆自动记录仪(灌浆自动记录仪每月必须进行校验)。
专业技术人员及时将原始记录进行汇总整理分析并报送监理工程师,以便指导灌浆工作顺利进行。
9、严格按照规范要求来控制屏浆及闭浆时间以及浆液变换标准,达不到灌浆结束时间的孔,严禁结束。
未尽事宜详见《金沙江鲁地拉水电站工程引水发电系统水泥灌浆施工技术要求》及《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》。
九、安全文明施工
9.1危险源辨识
根据固结灌浆施工作业工序及现场实际情况分析,主要危险源及相应对策见表4。
表4主要危险源和应对措施
序号
危险源(点)
工序
危险因素
应采取的对策
1
变压器
触电
1、制定用电管理制度,专人进行定期检查;
2、设置围栏、警示标志。
2
配电柜
触电
6
固结灌浆施工
钻孔
粉尘
1、操作人员必须持证上岗,并且严格执行相应的操作规程;
2、灌浆系统区域设置明显的警示标志;
3、手风钻钻孔禁止采用干钻,并佩戴个人防护用品;
4、灌浆用管须经有关部门的检验合格后方可使用。
灌浆
灌浆管爆管,灌浆设备机械伤害
7
运输车辆、设备
运输运行
有车辆设备伤害的危险。
1、制定检查维护制度;
2、操作人员持证上岗;