某水利枢纽工程第一标大坝工程全套施工组织设计第09章基础处理Word下载.docx
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**非岩石基础面
位于坝体的非岩石基础面,将所有的表层土、松散层、淤泥、孤石和含有机质的砂卵石清除,经工程师检查达到合适基础后,挖坑取样进行干密度、级配试验、地质素描,试验结果合格后将基础面整平,振动碾压8遍。
砌石工程的非基础岩面应密实、干净、湿润无积水、整平,达到合格后才能进行砌石工程施工。
**钻孔灌浆
(1)**工程量及施工进度计划
按招标文件《工程量清单》统计,灌浆工程如下:
表9-1
项目
部位
固结(m)
帷幕(m)
回填(m2)
大坝址板
9393
67954
溢洪道基础
26671
8272
右岸山脊
32741
泄洪排砂洞边坡岩体
30285
灌浆洞
36660
1238
排水洞
8254
地质探洞及废旧煤洞
2078
**砂浆地质钻孔填塞
1683(m)
合计
66349
145727
(2)灌浆工程施工计划安排如下:
泄洪洞边坡岩体固结灌浆………2002.11.15-2003.03.14
地质探洞、煤洞回填灌浆………2003.01.15-2003.02.15
大坝趾板固结灌浆………………2003.03.21-2004.08.31
大坝趾板帷幕灌浆………………2003.04.15-2004.11.30
灌浆洞回填灌浆…………………2003.10.01-2003.12.30
灌浆洞帷幕灌浆…………………2003.11.01-2004.11.30
右岸山脊排水洞回填灌浆………2003.12.01-2004.02.25
右岸山脊帷幕灌浆………………2003.12.15-2004.11.30
溢洪道固结灌浆…………………2004.04.01-2005.10.01
溢洪道帷幕灌浆…………………2004.07.01-2004.10.31
**砂浆地质钻孔填塞工期安排根据施工具体情况定。
**施工组织和主要机械配备
**施工队伍
成立灌浆施工队,分别承担帷幕灌浆,固结灌浆、回填灌浆和部分排水孔施工。
施工队以机组为单位,分别根据所从事的工作内容配备施工机械。
根据工程施工高峰期的施工工程量及工期要求,高峰期灌浆队总施工人员约262人。
**施工人员配备(高峰期)
表9-2
序号
工种名称
数量
作业内容
1
队部管理人员
8
负责灌浆工程的生产、质量、安全管理
2
风钻工
12
回填、固结灌浆孔造孔
3
钻灌工
180
地质钻机操作和灌浆施工
4
修理工
保养和修理钻灌设备
5
管路工
风水管的联接和养护
6
观测工
帷幕灌浆孔测斜和其它观测
7
测量工
测量定位放样
压风工
供风、压风机操作及养护
9
架子工
施工钢管架和其它临设的搭设
10
电工
输电线架设,用电管理
11
普工
40
运输水泥及配合钻灌施工
262
**施工机械配备(包括排水孔)
表9-3
机械名称
规格型号
数量
备注
地质钻机
XU300-2A
15台
帷幕造孔
SGZ-IB(150)
帷幕、排水孔造孔
坑道式钻机
KD-100
10台
钻排水孔
工程钻机
YZ-IB
5台
潜孔钻
YQ-100B
8台
露天凿岩台车
CC-15
3台
固结造孔、排水孔
灌浆机
SGB6-10
20台
灌浆
搅拌机
**型
制浆
风钻
YTP-26
回填、固结造孔
空压机
6、9m3
各2台
无系统供风时用于风钻造孔
电焊机
BX-300
设备修理
灌浆自动记录仪
LHGY-2000
记录灌浆原始数据
砂浆泵
100/15
拌制回填砂浆
泥浆泵
BW-250
2台
浆液输送
测斜仪
JJX-3
6套
用于钻孔测斜
卷扬机
3T-5T
用于升降钻灌平台
集中制浆系统
J-Ⅱ
3套
满足灌浆工程制浆及供浆
**施工布置及组织
**灌浆总体施工方案
(1)帷幕、大坝和溢洪道基础固结灌浆均在浇筑一定厚度混凝土盖重的混凝土面上施工,泄洪排砂洞边坡岩体固结灌浆在基岩面上直接施工。
混凝土段采用予埋PVC管引出混凝土面,标明记号以防钻孔时打至钢筋。
(2)回填、固结灌浆分Ⅱ序施工,帷幕灌浆分Ⅲ序施工,大坝址板、溢洪道基础、右岸条形山脊、灌浆洞的帷幕灌浆采用地质钻机钻造,金刚石钻进。
大坝址板固结孔采用风钻钻孔。
泄洪排砂洞边坡岩体、溢洪道基础固结孔采用潜孔钻和露天凿岩台车钻孔。
帷幕灌浆采用自下而上分段,孔内循环法灌浆,固结灌浆采用与帷幕灌浆相同的工艺施工,当固结灌浆孔深≤8m时,采用全孔段一次性灌浆,灌浆孔深>
8m时,采用分段灌浆。
灌浆洞、排水洞回填灌浆孔采用手风钻钻孔,深入基岩10cm。
回填灌浆如吸浆量过大,采用水泥砂浆灌注。
(3)采用杭州钻探机械厂生产的SGB6—10卧式灌浆泵灌注,LHGY—2000型灌浆自动记录仪记录灌浆参数。
(4)大坝灌浆正式施工前,选择河床段进行灌浆试验,在灌浆试验区,根据工程师指示选定试验孔布置方式、孔深、灌浆分段、灌浆压力等参数进行灌浆,通过试验以确定灌浆施工时的各项技术参数。
(5)为工程师记录钻孔采取的岩芯和土样提供2个面积为20m2的活动房,作为灌浆施工时的办公室。
活动房有取暖、制冷、照明和通风设施,里面设平台和两个高的托架,并提供10根内径为76.2mm每根长3.5m的聚乙烯半圆心管。
**大坝趾板灌浆施工
钻机平台:
河床段直接在混凝土面上施工作业,斜坡趾板则搭设移动式钢管木结构平台,平台尺寸3×
4m2,起吊架采用钢管三角架。
施工高峰时投入10台地质钻机。
灌浆机房:
陡峭斜坡趾板段在合适位置搭建固定式灌浆房,部分采用吊动式灌浆机房。
随着灌浆从河床逐渐沿两岸坡向坝顶升高时,逐次移动灌浆机房至合适部位。
根据工程量及进度安排,主坝灌浆施工配置6台SGB6-10型灌浆机。
制浆:
采用集中制浆站统一制浆,以加快施工进度,集中制浆站建3个,一个建在河床处,负责大坝址板800m高程以下的制浆;
一个建在溢洪道进口平台处,负责左坝肩址板800m高程以上及溢洪道、右岸条形山脊制浆;
一个建在右坝肩附近,负责右坝肩趾板800m高程以上及左岸灌浆洞制浆。
集中制浆站和各灌浆站之间的联系采用电话联系。
供风、供水、供电、供浆:
沿趾板外侧设专用供电线路和铺设专用风、水管及送、回浆管。
施工高峰时,施工用电约275千瓦,用风12m3/min,施工用水约800L/min,铺设4寸镀锌铁管可以满足用水要求,输浆管路采用4寸管,干管上接2寸管分送到各灌浆地点。
排水、排污:
在施工场地周围修筑挡水围堰,将废水、废浆汇集至河床段趾板上游集水坑,然后用泥浆泵集中抽排至上游围堰外。
劳动力安排:
钻灌工60人,风钻工8人,电工1人,修理工1人。
**溢洪道灌浆施工
(1)施工布置:
溢洪道帷幕、固结灌浆施工在浇筑一定厚度混凝土盖重的混凝土面上施工,固结钻孔由开挖队负责,钻孔采用露天凿岩台车。
帷幕钻孔、灌浆钻孔采用回转式地质钻机。
在合适地段设灌浆站,浆液由集中制浆站供浆。
水、电由大坝系统中供应。
(2)设备配置:
根据施工进度和工程量,安排露天凿岩台车2台,6台地质钻机,3台灌浆机。
(3)劳动力安排:
钻灌工36人,台车操作工8人,电工1人,修理工1人。
**泄洪排砂洞边坡岩体灌浆施工
泄洪排砂洞边坡岩体灌浆施工所需风、水、电均从系统布置中接入,施工用电50kw,施工用水200L/min,钻孔由开挖队负责,灌浆机房置于泄洪排砂洞进口平台处。
根据工期安排和工程量情况安排2台灌浆机。
灌浆工12人,电工1人。
**右岸条形山脊灌浆施工
右岸条形山脊帷幕灌浆施工均在一定的混凝土盖重中直接施工,水、电均从系统中接入。
洞内搭设2个4×
2.5m2的灌浆平台,灌浆平台根据工作面的转移情况进行阶段性的移位。
浆液由位于溢洪道的集中制浆站供浆。
设备配置:
根据施工进度和工程量,安排8台地质钻机,3台灌浆机。
钻灌工48人,电工1人,修理工1人。
**灌浆洞灌浆施工
灌浆洞灌浆施工先进行回填灌浆施工,结束后再进行帷幕灌浆施工,回填灌浆钻孔采用风钻钻孔,帷幕灌浆钻孔采用地质钻机钻孔。
风、水、电均从系统中接入。
洞内搭设三个4×
根据施工进度和工程量,安排8台地质钻机,2台YTP-26型风钻,3台灌浆机。
钻灌工48人,风钻工6人,电工1人,修理工1人。
**排水洞回填灌浆施工
排水洞回填灌浆施工钻孔采用风钻,风、水、电均由系统中接入,洞内搭设一个4×
2.5m2的,灌浆平台根据工作面的转移情况进行阶段性的移位。
配备2台YTP-26型风钻,一台灌浆机,一台高速搅拌机。
风钻工6人,灌浆工6人,电工1人。
**灌浆工程施工
灌浆区域30m范围内不得进行爆破作业,趾板基础和溢洪道固结灌浆在该区30m范围内所有的混凝土板浇筑完成后5天开始进行。
帷幕灌浆在该区30m范围内的固结灌浆完成48小时后进行。
灌浆所用材料均应符合规范和招标文件规定。
浆液温度保持在5-40度,岩石表面温度在1度以下不能进行灌浆,应采取保温措施,温度达到要求才能灌浆。
基础位移指示器按工程师要求的地方安装,每台基础位移指示器装备一灵敏的摩阻小的千分表,以准确测量基础的抬动。
**帷幕灌浆施工工艺技术要求
(1)帷幕灌浆施工顺序
帷幕灌浆施工顺序为:
灌浆试验→先导孔→帷幕灌浆Ⅰ序孔→Ⅱ序孔→Ⅲ序孔→质量检查孔→资料整理→灌浆验收。
(2)帷幕灌浆主要工艺技术要求
①放样:
采用仪器和人工相结合测放孔位。
先用仪器放设帷幕轴线和先导孔,再由人工拉钢尺进行细部放样,确保开孔位置与设计孔位误差小于10cm。
②钻孔:
所有钻孔编号、孔深、孔斜、孔序、分段按设计图纸和监理工程师指示执行。
所有帷幕钻孔均进行测斜,其孔底偏差值见下表:
表8-4
孔深
20
30
50
60
80
100
120
最大允许偏差(M)
**
对先导孔、检查孔等要求进行取芯的钻孔,其钻头及岩芯管型号应征得监理工程师同意,岩芯按钻次统一编号,填牌装箱,并作岩芯描述。
③冲洗:
冲洗采用压力水冲洗,至返回清水持续至少10min,每次冲洗时间应不少于30min。
当灌浆压力小于1.0Mpa时,冲洗压力为灌浆压力的80%;
当灌浆压力大于1.0Mpa时,冲洗压力采用1.0Mpa。
④压水试验:
所有先导孔、检查孔和工程师要求的灌浆孔应做压力试验。
压水试验采用自上而下分段进行,采用三级压力五个阶段的五点法进行压水试验,五个阶段即0.3、0.6、1.0、0.6、0.3倍压水试验压力。
压水试验压力规定如下:
1.先导孔压水试验压力为:
当孔段的灌浆压力小于1.0Mpa时,压水压力采用0.3Mpa;
当孔段的灌浆压力大于1.0Mpa时,压水压力采用1.0Mpa。
2.帷幕灌浆检查孔压水试验压力为:
当孔段的灌浆压力小于1.0Mpa时,压水压力采用灌浆压力的80%;
3.压入流量稳定标准为:
在达稳定的压力后,每隔5min测读一次压入流量,当连续四次读数中最大值和最小值之差小于最终值的10%,或最大值与最小值之差小于1L/min时,本阶段试验即可结束,最终值做为计算值。
⑤灌浆:
灌浆采用循环式灌浆,由2排孔组成的帷幕,先进行下游排孔的灌浆,然后进行上游排孔的灌浆,接分序加密的原则进行,先灌Ⅰ序孔,接着灌加密Ⅱ序孔,最后灌Ⅲ序孔。
灌浆方法:
可采用自上而下、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法或孔口封闭法,采用的灌浆方法应经过工程师批准。
混凝土与基岩的接触段应首先进行灌浆,待接触段的浆液凝固后,再进行下部其它孔段的钻孔和灌浆。
接触段在岩体中的长度不应大于2m,灌浆塞应置于岩石面以下0.5m处。
灌浆压力:
各孔段采用的灌浆压力应通过灌浆试验确定,灌浆压力参考如下:
表9-5
孔深(m)
0-2
2-5
5-10
10-15
15-20
20-25
25-50
≥50
灌浆压力(Mpa)
浆液和变换:
浆液浓度由稀到浓,逐级变换。
帷幕灌浆浆液水灰比采用5:
1、3:
1、2:
1、1:
1、0.8:
1、0.6:
1、0.5:
1七个比级,开灌水灰比为5:
1。
浆液变换标准为:
1.当某一地段浆液的注入量已大于300L或灌注时间已达1h时,而灌浆压力和注入率均无变化或变化不显著时,应改浓一级灌注。
2.当注入率大于30L/min时,可根据具体情况越级变浓。
3.或按工程师要求改变浆液浓度。
灌浆结束标准:
(1)当采用自上而下分段灌浆法时,在规定压力下,当注入率不大于0.4L/min时,继续灌注60min;
或不大于1L/min,继续灌注90min,灌浆可结束。
(2)采用自下而上分段灌浆法时,继续灌注的时间可相应减少30min和60min,灌浆可结束。
特殊情况处理:
1.如采用最小水灰比的浆液连续灌注30min而吸浆量没有明显减少或压力没有明显上升,经工程师同意后采用间歇灌浆法,并可在浆液中加砂,如果由于砂的加入使注入率突然减少,则应立即停止加砂。
2.一个孔段的灌浆一旦开始则不允许中断,因任何原因发生灌浆中断而且30min内不能恢复灌浆,应立即为正在灌浆的孔进行压力冲洗,在引起中断的因素弄清并消除后按原来的方法恢复灌浆。
若无法进行有效的冲洗,则应在恢复灌浆前进行扫孔。
如果恢复灌浆后,浆液的注入率较中断前的明显减少,或在短时间内停止吸浆,则应封堵该孔,并根据工程师的指示在旁边钻一新孔代替。
3.如果遇到漏水,应根据工程师的指示并在工程师的监督下进行压力灌浆。
灌浆达到结束标准后,应关闭供浆管路上的阀门保持孔内的压力,直到注入钻孔周围的空隙、裂隙和节理中的浆液初凝为止。
⑥灌浆孔封孔:
全孔灌浆完成后,将钻孔进行彻底冲洗,然后将注浆管下入到钻孔底部,松开栓塞,向孔内注入水灰比0.5:
1的水泥浆,水泥浆自钻孔底部逐渐上升,将孔内余浆或积水排出,直到冒出孔口。
注入浆液过程中,随着水泥浆在孔内上升,徐徐提升灌浆管和栓塞,在提升过程中注浆管不超过浆液面。
在栓塞提升达到孔口后,固定栓塞,继续使用0.5:
1的水泥浆进行灌注,直到达到灌浆结束标准。
灌浆完成3天后,应用压缩空气吹干孔内浆液沉淀后的积水,用干填砂浆将灌浆孔回填到与混凝土表面相平的位置。
⑦帷幕灌浆检查
帷幕灌浆检查以分析检查孔压水试验成果为主,结合钻孔、取芯资料,灌浆记录和测试成果综合评定灌浆质量。
帷幕灌浆检查孔的数量为最终实际灌浆总孔数的10%,一个单元工程内至少应布置1个检查孔,检查孔布置应选在:
帷幕中心线上;
岩石破碎、断层,大孔隙等地质条件复杂部位,注浆量大的孔段附近;
灌浆情况不正常以及分析认为帷幕灌浆质量有问题的部位。
检查孔应取岩芯,压水试验在该部位灌浆结束14d后进行,其质量检查以透水率为依据,采用五点法,当透水率小于3Lu时,认为灌浆质量达到设计要求。
检查孔在趾板混凝土与基础接触段及其下两段的合格率应为100%,所有检查孔的其它孔段至少应90%的孔段合格,对于不满足要求的孔段,透水率不得超过规定值的100%,且应不集中。
**固结灌浆施工工艺技术要求
(1)固结灌浆施工工艺流程
固结灌浆施工工艺流程:
放样→钻孔→冲洗→压水试验→灌浆→封孔。
(2)主要工序施工方法及技术要求
采用仪器和人工相结合。
先用仪器放出各工作面Ⅰ序孔,再用钢尺进行Ⅱ序孔。
②埋管:
盖层是钢筋混凝土的设预留孔。
预埋PVC管,直径比相应的钻孔直径大2cm以上,预埋管的位置、方向按设计要求,穿过底层钢筋,预埋牢固,孔口密封保护。
③钻孔:
所有钻孔均统一编号和分序,大坝固结孔采用风钻造孔,泄洪排砂洞边坡岩体及溢洪道基础采用露天凿岩台车造孔。
④冲洗:
当灌浆压力大于1.0Mpa时,洗洗压力采用1.0Mpa。
⑤压水试验:
固结灌浆压水试验采用单点法,压水试验压力为:
当灌浆压力小于1.0Mpa时,压水压力采用灌浆压力的80%;
⑥灌浆:
采用孔内循环灌浆法,孔深等于或小于8m的孔可采用全孔一次灌浆法,大于8m的孔则应分段进行灌浆。
采用工程师规定的水灰比,一般开灌水灰比采用于5:
1的浆液,并参照帷幕灌浆中规定的变换标准,由稀到浓,逐级变换。
灌浆结束标准为:
在规定压力下,当注入率不大于0.4L/min时,继续灌注30min,灌浆可结束。
⑦封孔:
采用:
“机械压浆法”封孔,浆液凝固后及时清除孔内浮浆和污水水,用干填砂浆将灌浆孔回填密实。
⑧质量检查:
固结灌浆检查在一区域固结灌浆结束7d后进行,采用测量岩体波速、检查孔的钻孔取芯、压水试验评定。
压水试验采用单点法,当透水率小于3Lu时,认为该处固结灌浆质量有效,检查完毕后按规定进行灌浆和封孔。
**回填灌浆主要工艺技术要求
(1)回填灌浆施工顺序
预埋管中钻孔→钻孔冲洗→回填灌浆→闭浆→封填
(2)分序:
回填灌浆分两个次序进行,后序孔包括顶孔,回填灌浆施工自较低一端开始,向较高的一端推进。
同一区段的长度按50m划分。
回填孔采用风钻孔,孔深进入基岩10cm,钻孔孔径不小于38mm。
勘测平洞和废弃煤洞的灌浆管和排气管应在浇筑封堵混凝土前安装并检查。
(3)灌浆压力和浆液水灰比:
灌浆压力按设计要求。
一序孔灌注水灰比0.6:
1(或0.5:
1)的水灌浆,二序孔灌注1:
1和0.6:
1两个比级的水泥浆。
空隙大的部位灌注水泥砂浆。
(4)灌浆结束标准:
在设计规定压力下,当灌浆孔停止吸浆时并继续灌注5min,回填灌浆即可结束。
(5)封孔:
灌浆结束后,用水泥砂浆将钻孔封堵密实,孔口压实齐平。
(6)质量检查:
灌浆区段结束7天后,采用钻孔注浆法进行回填灌浆质量检查,即向孔内注入水灰比2:
1的浆液,在规定压力下,初始10mm内注入量不超过10L即为合格。
**质量保证措施
(1)严格按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(SL62—94)进行施工,同时遵照执行工程招标文件有关灌浆工程的设计技术要求。
(2)灌浆工程系隐蔽工程,对从事灌浆施工的人员必须进行技术培训,在施工前组织专业工程师将工程的有关技术要求进行详细讲解,提高全员的质量意识以及对本工程灌浆任务的熟悉程度。
未经技术培训和考核不合格的人员,不得从事重要工序的操作。
(3)由经验丰富的专业工程师负责本项目的施工,健全质量保证体系,建立班组自检、施工队复检、专职质检员终检的“三检”制度。
(4)现场施工中,接受监理工程师的监督和指导,上道工序未完成,下道工序不得施工,保证每道工序符合质量要求。
(5)从工艺和工序上把关,从放样、钻孔、冲洗,压水到灌浆封孔,严格控制各道工序的质量,做到预防为主,纠正为辅的质量管理体系。
(6)钻孔过程中,应严格掌握孔位、孔向、孔深,发现孔偏及时采取措施纠偏;
灌浆过程中,严格掌握浆液比重,灌浆压力,灌浆及待凝时间,遇到特殊地质情况,及时与监理工程师和设计人员联系解决,并在原始记录上的如实记录。
(7)严格控制冲洗,压水,灌浆压力,在施工中密切注意压力表的读数,以防压力过大抬动盖重混凝土。
(8)灌浆材料要满足灌浆质量要求,不准使用不合格材料,各种材料必须具备出厂合格证或检验报告单,根据招标文件技术要求,固结、回填、帷幕灌浆所用水泥标号42.5。
(9)对灌浆机进行及时维修和保养,保证在施工过程中均处于良好的工作状态,避免因突然停机对工程质量的影响。
(10)根据监理工程师的指令,在相关位置布设检查孔。
如果有不合格的孔段,及时补孔灌浆,直到合格为止。
并且及时分析原因,总结经验。
(11)建立明确的质量管理奖惩制度,对违规操作而造成质量事故的有关人员处以重罚,对施工质量优良的人员予以奖励。
**安全施工和环境保护措施
(1)严格按照SD67—88规程