引水灌浆工程施工技术措施.docx
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引水灌浆工程施工技术措施
引水灌浆工程施工技术措施
一．.工程概况
白莲河抽水蓄能电站位于湖北省黄冈市罗田县白莲河乡境内，白莲河水库右坝头上游侧。
本工程为
等大（
）型工程，枢纽工程的永久性建筑物主要包括上库主坝、①副坝、②副坝、③副坝、输水系统和地下厂房系统等建筑物，下库为上世纪60年代初建成的白莲河水库。
电站总装机1200MW，装有4台单机容量为300MW的可逆式电动发电机组。
本标段灌浆工程主要有分为三个部分：
（1）①、②引水隧洞回填、固结灌浆，其中包括渐变段和平洞段，两洞设计总长分别为1045.192m、1064.944m，合计工程量:
回填灌浆22830m2，固结灌浆46068m。
（2）上游调压井固结灌浆，其中包括大井、升井和底部平段三个部分，合计工程量
m。
（3）高压钢管回填、固结灌浆。
其中包括竖井、上弯段、下弯段、下平段等几个部分，合计工程量:
回填灌浆1906.2m2，固结灌浆7524m。
二．工程地质条件
上库进（出）水口：
前段为一片较平坦的阶梯状水田，总体坡度为5°～10°，后段为坡地，自然坡度15°～20°。
进口明挖段侧边坡以残坡积土及全风化土为主。
洞脸边坡坡高约45m。
边坡上部约三分之二为片麻岩全风化土。
下部为强风化～新鲜片麻岩，基岩中以陡倾角节理为主，缓倾角节理鲜见，岩体完整性较差，进洞条件一般。
引水隧洞：
全线大部分地段基岩裸露，呈全～强风化状，没有发现大的断层通过，但花岗岩体内断层宽度变化大，延展性亦差，在地表难以发现，因此引水洞线不能排除有断层及节理密集带等存在。
隧洞埋深40～90m，洞身均位于微风化或新鲜岩体，除ZK67孔部位引水洞围岩顶拱离弱风化下限只有3～5m外，其它部位隧洞顶拱微风化及新鲜岩体厚度大于20m。
其围岩分类参照厂区勘探平洞各类围岩所占比例并结合钻孔资料分析考虑：
Ⅱ类占23%，Ⅲ类占47%，Ⅳ类占25%，Ⅴ类占5%。
调压井：
两调压井位于白莲河大坝右岸山顶，相距约40m。
地面高程315.00～325.00m，地表强～弱风化岩石裸露，岩体完整性好。
附近ZK11钻孔揭露，岩石RQD＞95%，除地表强风化段以外，调压井可采取铅直开挖。
高压竖井～高压岔洞段：
该段沿山脊布置，竖井地表基岩裸露，岩体完整，同时，根据附近ZK11钻孔资料推测成井条件较好。
但若遇陡倾断裂或节理密集带,则井壁稳定将受到影响。
①、②机高压岔洞与③、④机高压岔洞相距50m。
从平洞、钻孔揭露的地质情况及物探资料分析，高压岔洞部位岩体完整性好，属于Ⅱ类围岩。
三．控制工期
（1）引水隧洞灌浆工程，计划开工日期为2006年09月13日，2007年12月09日
（2）上游调压井灌浆工程，计划开工日期2006年07月21日，2006年12月17日完工；
（3）高压主洞灌浆工程，计划开工日期2006年12月18日，2007年02月05日完工。
具体工期安排详见网络计划进度图
四．施工依据
（1）技术规范
1）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148—2001；
2）《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31—2003；
3）《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100—1999；
4）《水工混凝土试验规程》DL/T5150—2001；
5）《水利水电工程岩石试验规程》（试行）DLJ204—81；
6）《水利水电工程岩石试验规程》（补充部分）DL5006—92；
7）《混凝土拌和用水标准》JGJ63—89；
8）《水电站基本建设工程验收规程》DL/T5123-20。
（2）施工图纸
1）设计图《引水隧洞结构图（1/3）》（图号：
鄂莲蓄－水道－03－121）；
2）设计图《引水隧洞结构图（2/3）》（图号：
鄂莲蓄－水道－03－122）；
3）设计图《引水隧洞结构图（3/3）》（图号：
鄂莲蓄－水道－03－123）；
4）设计图《高压引水隧洞结构图（1/5）》（图号：
鄂莲蓄－水道－03－124）；
5）设计图《高压引水隧洞结构图（3/5）》（图号：
鄂莲蓄－水道－03－126）；
6）设计图《高压引水隧洞结构图（4/5）》（图号：
鄂莲蓄－水道－03－127）；
7）设计图《调压井高程309.000以下结构布置图（2/4）》（图号：
鄂莲蓄－水道－06－102）；
8）设计图《调压井高程309.000以下结构布置图（3/4）》（图号：
鄂莲蓄－水道－06－103）。
五．施工布置
1施工用风、水、电
施工用风、水、电均利用C2标已形成的主管线系统进行接入，由二次铺设的管线分引至施工面，二次管线均悬挂在洞壁上。
2钻孔、灌浆系统
（1）引水隧洞
此部位的钻孔和灌浆可移动台车上进行，移动台车按洞径设计，并进行动力牵引移动。
灌浆系统设在距施工面最远距离不超过一百米的洞内，并随着施工面的延伸而移动。
制浆以能够满足灌浆连续作业为标准，搭设具备一定水泥储存能力的平台，设置高速搅拌机和灌浆泵。
钻孔台车结构示意见附图一。
（2）上游调压井
调压井钻孔灌浆施工在调压井井身混凝土施工结束后进行，钻孔在吊笼上进行，根据井的直径分别使用两种不同型号的吊笼、吊笼用两个10t卷扬牵引，外加四根棕绳系在吊笼的四角固定在调压井上面的地锚上做防护备用；大井灌浆系统安放在调压井外的地面上，灌浆管路由灌浆系统引至吊笼上进行灌浆施工；升管灌浆系统安放在升管顶部的平台上，灌浆管路由灌浆系统引至吊笼上进行灌浆施工。
具体装置见附图二、附图三。
（3）高压主洞
高压主洞内灌浆施工主要包括竖井、上弯段、下弯段、下平段等部位，主要有上弯段、下弯段、下平段回填灌浆及各部位固结灌浆。
竖井钻孔灌浆施工在竖井井身混凝土施工结束后进行，钻孔在吊笼上进行，吊笼用10t卷扬牵引，外加四根棕绳系在吊笼的四角固定在竖井上面的地锚上做防护备用；灌浆系统安放在上平段的隧洞内，灌浆管路由灌浆系统引至吊笼上进行灌浆施工；上弯段、下弯段钻孔施工均采用搭设脚手架的方式进行；下平段施工则采用和引水隧洞相同的钻孔台车进行施工。
吊笼具体装置见附图四。
3排污系统
施工前，在各施工面附近下游临时修建拦污围堰和沉淀池，在进行施工时，钻孔、灌浆的污水经此处沉淀后由排污泵排到允许排放的排水沟处或排到主排污泵处，集中排出洞外；沉淀池内沉淀的岩粉和弃浆随时装袋，清理出洞外业主指定的弃渣场。
六、施工程序
1、施工工序：
70%砼强度
7天
7天
砼衬砌回填灌浆固结灌浆压水试验
2、灌浆工艺流程
钻孔洗孔制浆灌浆封孔
七、施工的主要内容及其工艺要求
1施工工艺
（1）预埋管：
为了避免钻孔破坏钢筋，混凝土衬砌段浇筑前，在灌浆孔位预埋2″PVC管（调压井大井预埋3″PVC管），并绑线固定在钢筋上，将管口做有效的封堵后紧靠在模板上，并用红油漆做好标记，预埋管的位置偏差不能超过10cm。
埋管时，如遇施工缝，则须移动孔位，移动标准为孔位距施工缝不得小于50cm。
（2）钻孔：
混凝土浇筑结束后，在混凝土强度超过70%设计强度时，开始钻孔，钻孔除调压井大井以外均采用手风钻通过预埋管进行，钻孔孔径不小于φ38mm，调压井大井钻孔选用GP-90型风钻，钻孔孔径选用φ50mm；固结灌浆孔底偏差不大于1/40孔深；固结灌浆检查孔采用地质钻机金刚石钻头钻进，钻孔孔径选用φ75mm。
（3）制浆：
1）灌浆材料：
回填灌浆水泥选用PO32.5华新普通硅酸盐水泥；灌浆用水满足混凝土搅拌用水的要求；
2）制浆时水泥等固相材料必须进行称量，称量误差应小于5%；
3）浆液搅拌采用高速搅拌机，搅拌机转速为1200r/min，搅拌时间不少于30s；浆液温度保持在5~400C，超出此范围的浆液视为废浆；浆液使用前应过筛，从开始制备到用完时间不能超过4h，否则应予以弃掉。
4）浆液水灰比：
回填灌浆的水灰比拟采用0.6:
1或0.5:
1，当孔内吸浆量较大时采用水泥砂浆，掺砂量不大于水泥重量的200%。
固结灌浆的水灰比拟采用2：
1、1：
1、0.8：
1、0.5：
1四个比级，开灌水灰比为2：
1。
（4）回填灌浆：
1）回填灌浆在混凝土强度达到70%设计强度后进行；
2）回填灌浆范围为顶拱1200，并利用固结灌浆预留孔进行；
3）钻孔孔深为入岩10cm；
4）回填灌浆施工以混凝土浇筑段长为一个施工单元，单元内回填灌浆分两序进行，其中无顶拱孔的一环为I序环，含有顶拱孔的一环为II序环；
5）每个施工单元施工时，将所有灌浆孔均钻至设计孔深，并全部埋设1″的铁管作为灌浆管或排气管，埋管深度为距孔底5cm。
7）灌浆设备：
灌浆选用XU-8型砂浆泵、SGB-10型注浆泵。
11）灌浆压力：
I、II序孔均选用0.4Mpa，在灌浆过程中，灌浆压力应尽快达到设计值，注入率大的孔段应分级升压。
12）灌浆顺序：
灌浆采用环间分序，环内由低向高依次施工的顺序，在灌浆过程中，较高孔和顶拱孔作为排气孔；灌浆过程中，如果出现串浆，待串浆浓度达到或接近进浆浓度时，封堵此孔的预埋管，继续灌注，直到达到结束标准；
13）结束标准：
在设计压力下，孔内停止吸浆，持续灌注10min，即可结束灌浆；对于灌浆孔和串浆孔均采用带压闭浆；
14）封孔：
灌浆结束待凝7~12个小时后，将孔内的预埋管取出，待固结灌浆结束后封孔。
15）特殊情况处理：
灌浆作业应连续进行，如果因故中断，应及早恢复灌浆，若中断时间超过30min，应进行扫孔复灌。
16）质量检查：
回填灌浆压浆检查在灌浆结束7天后进行；检查采用钻孔注浆法，在设计压力下，向检查孔内注入2:
1的水泥浆，当初始10min内注入量不超过10L时，即为合格；
（4）固结灌浆
固结灌浆在回填灌浆检查合格后进行；钻孔选用手风钻进行，孔径不小于φ38mm，孔深各部位有所不同，具体见表1
固结灌浆参数表表1
工程部位
孔深（m）
压力（MPa）
备注
引水隧洞
5.5
1.2
高压引水隧洞
平段，弯段
5.5
1.5
竖井，弯段
2.2
上游调压井
大井
6
0.3
前5排孔
大井
6
0.8
升管
3.5
1.2
平段
5.5
1.2
2）钻孔冲洗：
钻孔结束后，先采用风水联动的方式进行孔壁冲洗，灌浆前，下设灌浆塞进行裂隙冲洗，冲洗水压力为灌浆压力的80%，当冲洗压力超过1Mpa时采用1Mpa进行，裂隙冲洗应冲洗至回清水后10min结束，且单孔冲洗时间不少于30min，串孔冲洗不少于2h；对于回水达不到澄清要求的孔段，应继续进行冲洗，孔内残余的沉淀物厚度不得超过20cm；当临近有正在灌浆的孔或临近灌浆孔结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗；裂隙冲洗结束24h后没有灌浆时，灌浆前应重新进行裂隙冲洗。
3）灌前压水：
选择基本孔的5%在裂隙冲洗结束后进行灌前压水，灌前压水采用单点法，压水压力为灌浆压力的80%，该值若大于1Mpa，采用1Mpa；每5min测读一次流量，当连续四个读数值之差小于1L时，即可结束压水，取最后流量值作为计算流量，其结果以透水率表示。
4）灌浆
①灌浆设备：
灌浆选用SGB6-10型灌浆泵，计量选用自动记录仪。
②灌浆压力：
在灌浆过程中，灌浆压力应尽快达到设计值，注入率大的孔段应分级升压。
各部位固结灌浆压力不尽相同，具体见表1。
③灌浆方式：
灌浆采用孔口循环全孔一次灌注的方式。
④灌浆分序：
灌浆采用环间分序，环内加密的原则进行，其中单数环为I序环，双数环为II序环；环内则单数孔为I序孔，双数孔为II序孔。
⑤变浆标准：
灌浆浆液应由稀到浓逐级变换；当灌浆压力保持不变，注入率持续减少，或注入率保持不变而灌浆压力持续升高，不得改变水灰比；当某一比级浆液注入量达到300L，或注浆时间达到1h，而注入率和灌浆压力均无显著变化时，应加浓一级水灰比；当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可越级变浓。
⑥并联灌浆：
灌浆宜采用单孔灌浆的方法，但在注入率较小的地段，同一环的灌浆孔可并联灌浆，孔数不宜超过3个，且孔位保持对称。
⑦结束标准：
在设计压力下，单孔注浆注入率不大于0.4L/min时，群孔灌浆注入率不大于0.8L/min时，持续灌注30min，即可结束灌浆。
⑧封孔：
灌浆结束后，排除孔内的积水和污物，采用机械注浆进行封孔，并将孔口抹平。
⑨特殊情况处理：
a）灌浆作业应连续进行，如果因故中断，应及早恢复灌浆，若中断时间超过30min，应在冲孔至设计孔深后复灌；如果中断后的注入率不小于中断前注入率的50%，则认为该孔段合格，否则，应重新钻孔灌浆。
b）灌浆过程中如果发生和相临孔串浆，若有条件，可进行并灌，如果不行，则用死塞将该串浆孔封堵，待此孔灌浆结束后，扫孔复灌；若被串孔正在进行钻孔，应立即停止钻孔，并对该孔进行有效的封堵。
c）当灌浆孔内灌入水泥量超过一定数量而注入率和压力均无明显变化时，采用降压、间歇灌浆或灌砂浆等方法处理。
（5）质量检查：
1）固结灌浆压水检查在相应部位灌浆结束3~7天后进行，压水压力和压水方法同灌前压水。
2）当压水吕容值小于规定的数值（一般为3Lu）时，则认为该孔合格；当单元内孔段合格率超过85%，且不合格孔段透水率不超过设计规定值的150%且不集中时，可认为该单元合格；
3）岩体声波测试在该部位灌浆结束14天或28天后进行，其孔位布置、测试仪器、测试方法、合格标准等。
八．主要设备、人员投入
1本工程投入的见表2。
主要设备投入一览表表2
名称
型号
单位
数量
备注
地质钻机
SGZ－IIIA型
台
1
钻机
YGZ－60型
台
4
灌浆泵
SGB6－10
台
3
气腿式手风钻
TY28型
台
3
砂浆泵
UB-8型
台
3
高速搅拌机
（200L×2）
台
3
自动记录仪
台
3
污水泵
台
3
汽车（5T）
台
1
卷扬机（10T）
台
2
卷扬机（5T）
台
3
2本工程投入的主要人员见表3。
主要人员投入一览表表3
名称
单位
数量
备注
技术、管理人员
人
15
钻探灌浆工
人
48
三班作业
维修工
人
3
三班作业
电工
人
3
汽车司机
人
2
安全员
人
3
合计
人
74
九．质量控制措施
（1）孔位控制
根据已给定的控制点严格按施工图纸进行施工放样，确定设计孔位位置，施工中严格孔位及孔向，使孔位偏差控制在10cm以内。
（2）孔深控制
终孔时测量孔深，孔深偏差不得大于20cm。
（3）浆液控制
施工中计量器械配备齐全，钢卷尺、泥浆比重计、流量计、压力表及自动记录仪等，在施工前需经过有资质的检定机构进行检验率定合格后方可使用。
对制浆材料必须称量，称量误差小于5%。
对浆液的比重定时检测，使用的比重称必须经过强检。
控制浆液的搅拌时间，保证浆液的质量。
（4）压力的控制
灌浆前对压力表及灌浆泵进行调试，保证灌浆压力的准确性。
所选用的压力表应灵敏且能满足灌浆压力要求，在使用前进行强检。
灌浆泵容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，并应有足够的排浆量和稳定的工作性能。
（5）材料控制
灌浆选用水泥为PO32.5华新普通硅酸盐水泥。
水泥应有材质证明或出厂合格证，并在施工中应进行检验和试验，受潮、结块的水泥不得用于施工。
不同批次水泥或同批次达400t的水泥需送检，进行7天、28天强度试验。
其它材料的采购，按采购控制程序执行对供方进行调查、评价，以确保选择合格供方。
所有产品入库前库管员按采购合同对进场材料要进行点难和验收，合格后方可入库。
并填写验收和点验记录。
不合格的材料不能用于施工，确保施工质量。
（6）产品的检验
1）在每道施工工序、单元（分项）、分部、单位工程施工结束后，通过“三检制”方式对工程质量进行检验，认真填写检验记录，并有质检人员的签字，接受建单位、监理单位及政府主管部门的监督及签认。
2）固结灌浆工程质量检查以检查孔压水试验为主，压水试验采用单点法，设计防渗合格标准为3Lu。
3）每个单元工程结束后，进行单元工程质量等级评定，并及时填写等级评定记录，记录须经质检人员签字。
4）工程竣工后组织相关人员进行竣工验收,提交合同文件规定的竣工资料。
（7）不合格品控制
在施工过程中，如出现不合格品时，首先调查不合格品产生的原因、确定不合格品类型及处置措施，根据不合格品的类型，处置包括退货、返工、返修、降级使用、报废及适用时经顾客或授权人员批准可让步使用或放行等。
做好与内部、外部的沟通，报分局工程科或建设单位、监理单位，填写不合格品评审、处置及处置验收记录。
十施工质量保证措施
1质量方针与目标
（1）质量方针：
尊约守信科学管理持续改进基础永固
（2）质量目标：
单元工程合格率为100%；工程验收一次合格率90%以上；
单元工程优良率86%以上；分项工程优良率80%以上；
杜绝重大质量事故；顾客满意度在96分以上。
2质量保证措施
（1）加强对全体人员的质量意识教育，增强其质量意识，从事钻探作业的人员必须经过培训、考试，考试合格后，方可上岗。
（2）施工全过程始终按监理工程师批准签发的设计图纸、文件、指示，依据标书所列的各种规范、质量标准组织施工，编制施工做作业指导书，施工前重视技术交底，使施工人员了解工程特点、操作规程及施工方法，做到施工中有检查，严禁违章指挥，严禁违章施工；施工后有验收，有质量等级评定。
（3）严明工艺纪律，加强工序控制手段，全面推行三检制，用全面质量管理的统计分析方法，认真总结质量经验，严格分析质量事故原因，合理制定质量改进措施，把工程施工的全过程控制在全面质量管理的各道环节中。
（4）建立健全各种质量规章制度，质检员、技术员、施工队长、班组长等所有施工人员均要明确质量责任。
（5）重视各工序之间的衔接，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。
凡达不到质量标准的工序，必须进行处理，直至达到业主、监理工程师满意为止。
（6）质量管理工作和全体施工人员的经济挂钩，将施工人员月收入的5％作为质量保证金。
当工程完工后，方可返还。
（7）灌浆材料要满足灌浆质量要求，各种水泥必须具有出厂合格证和检验报告单。
灌浆用水泥要求新鲜，受潮结块的水泥不准使用；出厂时间超过三个月的水泥不予使用。
工用的机械进行需及时维修和保养，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。
十一.施工安全保证措施
1职业健康安全方针:
预防为先、控制风险、尊章守纪、保障安全。
2职业健康安全目标:
措施到位,加强岗位练兵；提高职工职业健康安全意识；降低职业健康安全事故发生率。
3安全措施
1）认真贯彻“安全第一，预防为主”的原则。
加强对所有施工人员的安全教育，提高其安全意识。
所有上岗人员均应进行考试，考试合格后方可上岗。
2）工作面设置安全员，安全员要持证上岗。
3）本次灌浆施工设置安全领导小组，行政一把手任小组组长，安全员、施工班长等均明确安全责任。
4）对现场施工机械进行修理时，必须与运转人员取得联系。
5）施工用灌浆台车制作必须稳定牢固，并进行安全验收检查，并填写检查记录，方可投入使用。
发现隐患，及时排除。
6）所有灌浆管路、灌浆塞、压力表、阀门等材料均应通过耐压试验，各种设备及材料均能承受1.5倍的设计压力。
7）参加施工人员，必须配带安全帽、安全带及与施工环境、条件相适应的其它劳保护具。
操作工人必须严守岗位、履行职责，遵守安全生产操作规程；特种作业人员要持证上岗严禁违章施工。
8）斜井卷扬机布设时，要严格遵守国家有关的安全规程。
卷扬机卷筒轴线距第一导向轮的水平距离不能小于15m。
卷扬机钢丝绳单股断丝不能大于5％。
卷扬机卷筒上的钢丝绳最少不能少于一层。
卷扬机操作人员必须持证上岗。
卷扬机牵引系统必须设监护人。
每次运行前均应对卷扬机系统进行检查。
认真填写好运行记录。
若发现有异常现象，应立即停止作业进行检修。
检修完毕后，先进行试运行。
运行正常后，方可进行施工作业。
根据国家有关法规、工程情况，编制卷扬机操作规程，操作规程要悬挂于醒目位置。
卷扬机司机和施工人员必须严格执行此规程。
施工现场照明要符合国家有关规定。
卷扬机要服从乘坐人员的指挥，接到运行命令后，要答复，准确无误后，方可操作卷扬机。
卷扬机事故开关和限位器要由监护人负责看管。
当卷扬机运行到目的地，无论是否接到指令监护人必须拉掉事故开关。
卷扬机司机必须熟记运行口令，运行口令必须统一制定。
十二.环境保护与职工健康安全
1环境方针:
预防污染、保护环境、规范施工、持续发展。
2环境目标:
建章、建制、强化管理；生产、生活污水达标排放；减少固体废弃物；促进资源再利用。
3参加施工职工的全体职工需定期到指定医院（天台县人民医院）进行体检，建立职工健康状况档案，做到对职工健康负责。
4根据工程特点，由项目经理组织质检员、安全员、机长、班长等人员对施工现场危险源进行评估，确定重大危险源和一般危险源，并建立危险源台帐。
5针对重大危险源和一般危险源，对可能发生的事故，制定紧急预案与预防措施，以确保人身健康。
6在整个施工及责任期内，遵守有关环境保护的法律、法规和规章，对于可能造成环境污染的废水、固体废弃物、噪声及粉尘，进行有效有处理与控制。
7工程完工后及时对现场进行清理，做到工完场清、工完料清。
注：
施工洞封堵段灌浆由于暂无设计图纸，措施待以后再报。
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