下水库溢洪道进口退水隧洞段及消力池段灌浆施工方案.docx
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下水库溢洪道进口退水隧洞段及消力池段灌浆施工方案
目录
1、工程概述1
1.1灌浆工程简介1
1.2编写依据1
1.3溢洪道文地质情况1
1.4主要工程量2
2、施工总体布置2
2.1施工通道2
2.2施工供风、供水、供电布置2
2.3制浆站及浆液配送2
2.4排污系统布置3
3、灌浆材料3
3.1水泥3
3.2水3
3.3掺和料3
3.4外加剂4
4、施工进度安排4
4.1施工进度安排原则4
4.2施工进度安排4
5、施工机械设备及人力资源4
6、施工程序与施工方法5
6.1施工程序规划5
6.2灌浆试验6
6.3竖井钻孔灌浆平台6
6.4回填灌浆6
6.4.1施工程序6
6.4.2施工方法7
6.5固结灌浆8
6.5.1施工程序8
6.5.2施工方法8
7、灌浆质量检查和控制措施10
7.1质量检查10
7.1.1回填灌浆10
7.1.2固结灌浆10
7.2质量控制措施10
8、工程安全防护与环保措施11
8.1工程防护11
8.2环保措施11
9、安全保证措施12
下水库溢洪道进口～退水隧洞段及消力池段
灌浆施工方案
1、工程概述
1.1灌浆工程简介
溢洪道退水隧洞段回填灌浆在混凝土强度达到设计强度的70%以上进行施工，混凝土顶拱120°范围内固结孔兼做回填灌浆孔,固结灌浆在该部位回填灌浆结束7天后进行；竖井固结灌浆在溢流堰、挡墙基础浇注2m以上盖重混凝土并达到50%设计强度，且竖井衬砌混凝土达到70%设计强度后进行；消力池段固结灌浆在浇注2m以上盖重混凝土并达到50%设计强度后进行。
1.2编写依据
溢洪道进口～退水隧洞段及消力池灌浆施工方案编制的主要依据为：
（1）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2012），及其他现行水利水电工程施工规程、规范和标准；
（2）《混凝土拌和用水标准》JGJ63-2006；
（3）《水利水电工程钻孔压水试验规程》DL/T5331-2005；
（4）《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100-1999；
（5）安徽绩溪抽水蓄能电站上、下水库土建及金属结构安装工程施工合同；
（6）《下水库溢洪道进口～退水隧洞段固结灌浆布置图》（H121J-5D3-3-5～7）；
（7）《下水库溢洪道消力池固结灌浆布置图》（H121J-5D3-3-4）；
（8）施工现场及其附近区域实际情况；
（9）以往类似工程施工经验。
1.3溢洪道文地质情况
竖井段围岩为全、强风化粗粒花岗岩，全风化层厚约3.00～5.00m，其余均为强风化岩体，井口处开挖边坡高约15m，边坡以全、强风化岩体为主，井身段围岩为Ⅳ类，成洞条件差，需加强支护处理，近井底段位于地下水位以下，施工时需采取抽排水措施。
退水隧洞上覆岩体最大厚度约36m，洞段围岩为强风化粗粒花岗岩，岩体较破碎。
洞室围岩为Ⅳ类，成洞条件差，需加强支护处理。
出口段开挖边坡高约20m，以强风化岩体为主，坡顶有少量覆盖层及全风化岩体分布，边坡稳定性差。
消力池位于强风化粗粒花岗岩上，岩体为Ⅳc类，岩体均一性好，两侧开挖边坡高约10～22m，其中上部3～5m由残坡积层或全风化层构成，松散～稍密状，下部为强风化岩体，开挖边坡稳定性差。
1.4主要工程量
本工程主要工程量见下表1。
表1溢洪道灌浆工程量表
编号
项目
单位
工程量
备注
1
溢流堰、挡墙基础固结灌浆钻孔
m
642
2
溢流堰、挡墙基础固结灌浆
t
64
3
竖井固结灌浆钻孔
m
1118
4
竖井固结灌浆
t
112
5
退水隧洞固结灌浆钻孔
m
3175
6
退水隧洞固结灌浆
t
318
7
退水隧洞回填灌浆
m2
368
8
消力池固结灌浆钻孔
m
1140
9
消力池固结灌浆
t
114
2、施工总体布置
2.1施工通道
施工通道：
钻孔灌浆施工通道利用溢洪道开挖、混凝土施工等布置的通道。
2.2施工供风、供水、供电布置
施工供风：
施工用风主要为手风钻钻孔，采用20m3固定式电动空压机供风。
施工用水从溢洪道附近水源取水输送至工作面。
施工用电从溢洪道附近的一级柜中接取，再从二级柜分到三级柜或施工机械。
2.3制浆站及浆液配送
在溢洪道消力池右边墙下游侧附近搭建集中制浆站，将输浆管路接至施工部位。
灌浆工作面附近布置灌浆泵和水泥浆搅拌桶。
制浆站拌制水灰比为0.5:
1浓浆，铺设直径50mm输浆管输送到施工工作面。
制浆站布置如图1所示：
图1制浆站示意图
2.4排污系统布置
（1）制浆站
制浆站周围布置排污沟、设沉淀池，废水、废浆经沉淀后排至排污池中；沉淀池定期进行废渣清理，装袋后统一运至弃渣场。
（2）灌浆作业面
在施工工作面周边搭设子堰，经沉淀后集中排放至排污池，杜绝钻孔的污水、灌浆中的废浆流入其他施工作业面。
3、灌浆材料
3.1水泥
（1）根据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2012）要求，用于灌浆的水泥标号为P.O42.5。
（2）灌浆用的水泥符合规定的质量标准，不使用受潮结块的水泥，出厂期超过3个月的水泥不使用。
3.2水
灌浆用水符合《混凝土用水标准》JGJ63-2006第3.1.1条的规定，拌浆水的温度不高于40℃。
3.3掺和料
在特殊情况下，通过试验论证并得到监理人批准后可能使用下述掺合料：
（1）砂：
应质地坚硬，粒径不宜大于2.5mm，细度模数不宜大于2.0，SO3含量宜小于1%，含泥量不大于3%，有机物含量不宜大于3%。
（2）粘性土：
塑性指数不宜小于14，粘粒（粒径小于0.005mm）含量不低于25%，含砂量不大于5%，有机物含量不宜大于3%，粘土不宜用于坝基灌浆。
（3）粉煤灰：
应为精选的粉煤灰，粒径不宜粗于同时使用的水泥，烧失量宜小于8%，SO3含量宜小于3%。
3.4外加剂
特殊情况下，经监理工程师批准，可能在水泥浆液中掺入的速凝剂、减水剂、稳定剂及监理工程师指示或批准的其它外加剂。
外加剂质量应符合DL/T5148-2001第5.1.7条的规定，其最优掺加量要通过室内试验和现场灌浆试验确定。
所有能溶于水的外加剂要以水溶液状态加入。
4、施工进度安排
4.1施工进度安排原则
回填灌浆应在衬砌混凝土达到70%设计强度后进行施工，固结灌浆在相应部位回填灌浆结束7天并检查合格后进行，灌浆进度跟进衬砌混凝土浇筑进度。
4.2施工进度安排
根据混凝土浇筑形象，固结灌浆试验拟在消力池右边墙第3#、4#、5#块底板[桩号：
溢0+352.00~溢0+391.50]进行施工，拟从2015年4月5日开始，2015年4月19日结束；左边墙第3#、4#、5#块底板固结灌浆[桩号：
溢0+352.00~溢0+391.50]拟从2015年4月23日开始，2015年5月3日结束；剩余部位固结灌浆则利用下一仓绑扎钢筋及清仓时间合理安排设备及人员对已浇筑部位灌浆孔进行施工。
5、施工机械设备及人力资源
自2015年3月份以来，针对施工现场环境及施工条件，积极组织人员及设备进场，现已做好回填灌浆及固结灌浆准备工作。
进场人员及设备见表1、2。
表1钻孔灌浆工程投入的主要施工机械设备明细表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
每台功率
（Kw）
（kw）
备注
1
手风钻机
YT-27
台
6
完好
2
阿特拉斯
T35
台
1
完好
3
潜孔钻
XY-1A
台
2
7.5
完好
4
低速搅拌桶
JJS-2B
台
4
3.0
完好
5
灌浆泵
SGB100-30
台
4
18.5
完好
6
高速制浆机
IJ-400A
台
2
7.5
完好
7
灌浆自动记录仪
诺维
台
2
已率定
8
空压机
20m3
台
1
完好
9
移动平台车
自制
台
2
完好
10
污水泵
BW250/50
台
2
7.5
完好
11
各种仪表
个
若干
已率定
12
比重计
支
若干
完好
13
吊篮
施工人员前期已针对灌浆工程进行专项技术培训，并针对此方案进行专项技术交底。
表2钻孔灌浆工程投入的施工劳动力组合明细表
工种
总人数
备注
技
普
钻探灌浆工
8
12
按二班制作业配置
制浆工
2
2
记录员
4
电工
2
修理工
2
合计
32
6、施工程序与施工方法
6.1施工程序规划
根据本工程的特点及控制性节点工期要求，施工程序按如下原则考虑：
（1）混凝土工作面移交后，尽快做好施工风、水、电、制浆系统、排污系统、输浆管路、浆液中转站等临时设施布置，并做好材料运送，设备就位等工作。
（2）顶拱混凝土强度达到70%设计强度后进行回填灌浆。
（3）固结灌浆在相应部位回填灌浆结束7天并检查合格后进行。
6.2灌浆试验
为了确定灌浆施工参数及工艺，根据设计提供的地质条件及现有的施工工作面，在溢洪道消力池右边墙第3#、4#、5#块底板处[桩号：
溢0+352.00~溢0+391.50]（详见附图）,进行生产性灌浆试验。
（1）试验目的：
确定灌浆参数和灌浆方法以及施工工艺。
（2）试验参数：
根据施工图纸中建议的施工参数（详见表3）进行灌浆试验,依据现场实际情况对参数进行调整并确定最终灌浆参数。
（3）试验报告：
试验段完成后及时整理分析各序孔和检查孔的单位吸水率、单位耗灰量等的试验数据，并将灌浆试验成果报送监理中心。
（4）根据设计要求，固结灌浆试验，严格按图纸要求进行施工。
表3固结灌浆试验参数
孔序
段长（m）
压力（Mpa）
孔距（m）
排距（m）
桩号
备注
I
5
0.30
3
3
消力池右边墙第3#、4#、5#块底板（溢0+352.00~溢0+391.5）
一段灌注
II
5
0.50
6.3竖井钻孔灌浆平台
下水库溢洪道竖井垂直高度为27.5m，竖井段衬砌混凝土厚度为100cm，衬砌后直径为5.0m，因此竖井段的钻孔灌浆拟采用环形吊篮的施工方法。
6.4回填灌浆
6.4.1施工程序
回填灌浆应在衬砌混凝土达到设计强度的70%后进行。
按不大于30m的衬砌段为一个单元。
施工过程中顶拱每一环为一序和二序，在一序孔灌浆时将所有二序孔顶拱孔全部打开作为排气孔，如排气孔串浆则在二序孔灌浆前重新扫孔。
见图2回填灌浆施工流程图。
图2回填灌浆施工流程图
6.4.2施工方法
（1）埋管：
在衬砌混凝土中按设计布置孔位，埋直径40mm硬质PVC管。
二序孔预埋管底部穿钢筋即可，必须和基岩保持一定的距离，避免一序孔灌浆时浆液串入二序孔中，预埋管埋设符合设计图纸要求，埋管要铅直。
遇有围岩塌陷溶洞、超挖较大的特殊部位，预埋两根以上灌浆管，埋管位置现场确定。
（2）造孔：
采用手风钻造灌浆孔和排气孔，排气孔布置于拱顶和顶拱两侧，灌浆孔位于拱顶两侧，孔径不小于38mm，孔深入基岩10cm。
造孔时注意观察并记录混凝土脱空情况。
钻孔结束后埋设40mm灌浆管。
（3）灌浆区段检查及缺陷处理：
必须对灌浆区段施工缝、混凝土面及灌浆系统等进行全面检查，对可能漏浆的部位进行处理。
灌前必须做到整个灌区封闭良好。
（4）灌浆
回填灌浆按灌浆区段分序进行，分序序数和分序方法根据地质情况和工程需要确定，区段端部设止浆系统。
①回填灌浆水灰比拟采用0.5:
1，灌浆压力采用0.4MPa。
空隙大的部位在征得监理同意后灌注水泥砂浆，但掺砂量不大于水泥重量的200%。
②采用纯压式灌浆，灌浆从高程低的一端开始向较高的一端推进，同一区段内的同一序孔全部或部分钻出后再进行灌浆。
③二序孔采用单孔灌浆，如灌浆孔灌浆其它管串浆，且回浆比重达到进浆比重，可关闭串浆闸阀，并视为串浆孔已灌浆，不另行单独灌浆。
灌浆结束标准同一序孔。
（4）灌浆结束条件：
在规定的压力下灌浆孔停止吸浆后，延续灌注10min,即可结束灌浆。
（5）封孔：
回填灌浆孔均兼固结灌浆孔灌浆结束后扎管即可不需再封孔。
6.5固结灌浆
6.5.1施工程序
固结灌浆按先I序后II序分序加密的原则进行，特殊部位根据地质情况加密分序。
固结灌浆施工工艺流程详见图3。
图3固结灌浆施工工艺流程图
6.5.2施工方法
（1）钻孔：
固结灌浆钻孔采用阿特拉斯（TX35）钻机、手风钻或潜孔钻钻孔。
（2）裂隙冲洗：
钻进完毕后，先进行大流量水钻孔冲洗，钻孔冲洗后孔底残留物不得大于20cm；然后进行裂隙冲洗，冲洗压力为灌浆压力的80%，竖井及退水隧洞段冲洗结束标准是回水清净时止或冲洗时间不大于15min；进口溢流堰基础及消力池段冲洗结束标准是回水清净时止或冲洗时间不大于20min。
裂隙冲洗的水压力采用灌浆压力80%，最大压力不超过1Mpa。
（3）压水试验：
固结灌浆试验各孔序中选取不少于5%的灌浆孔在灌浆前进行简易压水试验。
压水试验压力为灌浆压力的80%，并不大于1Mpa。
（4）灌浆
①固结灌浆采用全孔一次灌注、孔内循环式灌浆。
灌浆采用强度等级为P.O42.5普通硅酸盐水泥。
制浆站高速搅拌桶配制浓浆，送至工作面的低速搅拌桶，灌浆人员根据需要调制使用。
按分序加密的原则分两序进行，开灌浆液水灰比拟选用2:
1。
如孔段裂缝发育或连通性较强时，经设计、监理确认后调整开灌水灰比。
②孔内循环式灌浆管路布置图如图4所示：
图4孔内循环式灌浆管路布置图示意图
③固结灌浆压力：
退水隧洞段及竖井EL.311.00高程以下井身段固结灌浆压力为1.0MPa，竖井EL.311.00高程以上井身段灌浆压力为0.5MPa；消力池段固结灌浆压力I序孔为0.3MPa，II序孔为0.5MPa；最终灌浆压力按固结灌浆试验成果报告批复的执行。
④浆液水灰比及变换标准：
固结灌浆水灰比按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2012）要求拟采用2:
1、1:
1、0.8:
1、0.5:
1四个比级，浆液变换参照以下执行：
I浆液浓度应由稀到浓逐级变换。
当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比；
II当某一比级浆液注入量已达到300L以上，或灌注时间已达到30min，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，应换浓一级水灰比浆液灌注；
III当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可越级变浓。
⑤灌浆过程控制：
灌浆过程中，每隔15～30min测记一次浆液浓度，灌浆应尽快达到设计压力；基岩透水率大、注入率较大的孔段以及断层裂隙发育部位，可采取分级升压。
（5）灌浆结束标准
在设计规定灌浆压力下，当注入率不大于1L/min，继续灌注30min后，可结束灌浆。
（6）灌浆孔封孔
固结灌浆孔封孔采用“全孔灌浆封孔法”。
在灌浆达到设计结束标准后，采用0.5:
1的浓浆替换孔内稀浆，待回浆管排出0.5:
1的浓浆后封闭孔口，作闭浆封孔。
封孔时间不少于30min，孔口混凝土脱空段采用干硬性水泥砂浆人工封填捣实。
7、灌浆质量检查和控制措施
7.1质量检查
灌浆单元工程结束后，及时整理灌浆资料并报请监理单位审核，由监理单位指定灌浆质量检查方法和位置。
7.1.1回填灌浆
回填灌浆工程质量检查采用检查孔注浆试验检查的方法，检查时间在该部位灌浆结束7d以后。
检查孔根据监理指示布置在顶拱中心线、脱空较大和灌浆情况异常的部位，孔深应穿透衬砌深入围岩10cm，压力隧洞每10m～15m宜布置1个检查孔。
回填灌浆工程质量检查的合格标准为：
向检查孔内注入水灰比为2：
1的水泥浆，压力与灌浆压力相同，初始10min内注入浆量不大于10L为合格。
7.1.2固结灌浆
检查孔采用钻孔压水检查法检查。
（1）检查孔采用单点法压水，检查孔的数量不应少于灌浆孔总数的5%，检查结束后应进行灌浆和封孔。
（2）压水试验在灌浆结束3～7d后进行。
（3）竖井、退水隧洞段固结灌浆质量的压水试验检查合格标准为单位透水率小于1.0Lu；溢流堰、挡墙及消力池段固结灌浆质量的压水试验检查合格标准为单位透水率小于3.0Lu；压水试验压力为灌浆压力的80%，并不大于1Mpa。
其孔段合格率应在85％以上；不合格孔段的透水率值不超过设计规定的150%，且分布不集中，灌浆质量可评为合格。
若达不到上述合格标准的，按监理人指示或批准的措施进行处理。
7.2质量控制措施
（1）原材料质量控制：
灌浆所用水泥、外加剂、等须有厂家质保书、试验报告，且按规定复检合格；水泥要保持新鲜无结块，出厂期不得超过三个月。
（2）设备：
灌浆自动记录仪、压力表等仪器送有检定资质的单位进行检定，检定合格后方可使用。
（3）造孔：
所有灌浆孔、检查孔必须按施工详图的规定布孔。
孔径、孔深、孔距、排距要符合设计要求。
（4）浆液搅拌：
必须搅拌均匀，严格按照灌浆要求的水灰比，对水泥、水进行称量，并校核浆液比重。
集中制浆站制备水灰比0.5:
1的纯水泥浆液，浆液自制备至用完时间：
普通水泥浆液小于4h，浆液温度保持在5°～40°之间，超过规定时间和温度应予舍弃。
（5）灌浆工作必须连续进行。
若因故中断，必须马上处理，尽早恢复灌浆。
（6）各工序控制：
灌浆各工序必须严格遵守有关技术条款，（DL/T5148-2012）灌浆规范要求和监理工程师指示，以确保灌浆质量。
（7）遇到特殊情况时，及时将情况和处理措施与结果通报监理单位。
（8）施工过程质量控制：
参见施工方法相关条款。
（9）质量记录
①在施工过程中严格按照各项工程的设计图纸和规程规范、合同、技术要求及监理单位指示做好如下各项质量记录。
Ⅰ各种原材料试验、检测记录；
Ⅱ各类灌浆孔各项工序的作业（钻孔、灌浆等）记录；
Ⅲ灌浆记录综合统计分析成果及相应图件（包括文字和电子文本）；
Ⅳ各项中断、事故处理、特殊情况处理、质量事故处理等记录；
Ⅴ各项质量检查记录；
Ⅵ监理单位指示其它各项记录。
②各项记录必须真实、准确、完整并及时整理分析。
8、工程安全防护与环保措施
8.1工程防护
工程防护主要是工序之间的防护与最终防护，其内容包括：
（1）各类钻孔的孔口的保护；
（2）钻孔应避免打坏各项埋设好的观测设施、管路、电缆，结构钢筋。
8.2环保措施
（1）钻孔灌浆过程中排放的污水、废浆集中引到集水坑沉淀后排放。
（2）各作业面的废料、废渣、工作平台，及时拆除和清理并运至指定的地点，做到工完料清、文明施工。
（3）各项工程作业中埋入的钢筋、钢管、木材及其它辅助设施，均要拆除或切割，处理后与建筑物表面或地面齐平。
9、安全保证措施
（1）建立项目安全负责人主抓，各施工班组安全员检查督促，全体施工人员规范作业、文明施工的安全保证体系。
（2）做好施工设备安装与固定工作，危险地段设备搬迁或移位做到专人指挥，明确分工，并制定切实可行的安全保证措施。
（3）施工用电配置专职电工，持证上岗，昼夜跟班检查维护，发现问题及时解决。
（4）电线、电缆铺设排列有序，电器设备做好接地与漏电保护，配备标准安全控制盘柜。
（5）加强劳动保护，上班穿戴好安全帽、工作服等劳动保护用品，粉尘或高压水、浆设备附近作业人员配戴好防尘口罩或防冲射保护镜。
（6）设备、机具摆放整齐，生产施工做到精心作业，全力投入。
（7）高边坡、斜坡面作业施工时悬挂安全绳索，作业人员佩戴安全带。
（8）制定并执行周、月安全生产检查、评比、总结活动，积极倡导人人讲安全、事事重安全、处处保安全。
（9）《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》（DL5061-1996）4.3.5凡坠落高度在2.0m以上的工作平台、人行通道（部位），在坠落面侧应设置固定式防护栏杆。
（10）《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》（DL5061-1996）4.3.11枢纽建筑物的掺气孔、通气孔、调压井，应在其孔口设置防护栏杆或设置钢筋网孔盖板，网孔应能防止人脚坠入。
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