大坝基础固结灌浆专项技术方案设计.docx
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大坝基础固结灌浆专项技术方案设计
广西隆林县三轮河水库
大坝基础固结灌浆专项施工方案
1.工程概况
三轮河水库位于百色市隆林各族自治县境内德峨和革步两个乡交界处的三轮河上，坝址位于德峨乡大坡屯附近，距隆林县城距离约37km。
隆林各族自治县隶属百色市，县城距百色市165km，距南宁市380km。
324国道与天生桥至隆林县的322省道在县境东北交汇，工程区内有隆林县～坝顺村县道及坝顺村～大坡屯乡道，本工程公路对外交通较为便利。
工程布置特点
三轮河水库主要建筑物由大坝、取水系统、输水管道组成。
挡水坝轴线位于三轮河大坡屯上游230m处，挡水坝坝型为混凝土重力坝。
挡水坝由左、右岸重力坝段、河床溢流坝段组成，整个挡水坝共计分12个坝块，坝顶总长213.5m，坝顶高程1079.4m，最低建基面高程1033m，最大坝高46.4m。
溢流坝采用开敞式泄流方式，溢流坝段长36.8m，宽38.98m，溢流堰堰顶高程为1075m，为开敞式实用堰，设单孔净宽为10m的3孔溢流坝进行泄流；消能防冲采用挑流消能，由于下游河道微向左转弯，为避免水流冲刷右岸岸坡，故将溢流坝导墙两侧各向内收缩5°，经收缩后鼻坎末端宽31.5m，挑流鼻坎顶高程1043.4m。
取水系统布置在紧邻溢流坝的右岸挡水坝9#坝块上，进水口采用坝式进水口，长4.2m，宽3.7m，设有闸门检修平台和启闭机房。
进水口设拦污珊，拦污珊后设事故闸门孔口尺寸为B×H=1×1.2m，进水口底部高程1052.2m。
进水口事故闸门后通过3m长渐变段连接直径DN0.7m的压力钢管，压力钢管从坝体穿出后沿右岸山坡装置，压力钢管段总长54m，压力钢管末端设取水阀房，其后接DN0.6m输水管道和DN0.3m灌溉及河道内生态基流取水管。
坝区两岸属低中山地貌，河流河谷呈宽底“V”字型，两岸地形基本对称，坝址段左岸山坡坡度18～21°，右岸山坡坡度30～40°，山体雄厚，坝址河床仅宽13～17m。
坝区均为坡地且场地狭窄，施工布置较困难。
2.试验场地的选择及钻孔布置
2.1钻孔布置
灌浆按分序加密的原则进行。
布孔方式：
采用梅花形布孔。
具体孔位布置方式见附图一，监理工程师会同承包人根据现场试验情况调整布孔方式和数量。
2.2主要工程量
主要工程量见表1。
表1固结灌浆工程量表
项目
灌浆区
大坝基础
布孔方式
梅花型
水泥规格
P.O42.5普通硅酸盐水泥
有无盖重
盖重厚度3m
单孔孔深（m）
8m、15m
总孔深（m）
7542m
检查孔深
274m（灌浆孔总数的5%）
压水检查标准（Lu）
≤5
5
3
表1说明：
1、表中数据为投标工程量。
2、表中孔深指基岩钻孔孔深，不包含混凝土钻孔孔深。
3.施工依据/标准
整个施工过程严格执行下述施工依据/标准：
（1）.设计单位的设计文件
①《广西隆林县三轮河水库工程大坝施工技术要求》。
（2）.国家行业的规范/标准
①《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-2014）；
②《水利水电工程钻探规程》（SL291-2003）。
③《水利水电工程钻孔压水试验规程》（SL31-2003）。
（3）.施工单位的施工文件
①已获批准的施工措施；
②质量保证体系文件；
③安全保证体系文件；
④环境保护体系文件。
4、施工总体布置
4.1施工布置
在大坝上游位置，设两台多缸柱塞式灌浆泵和两台高速搅拌机（位置随时变动，已满足灌浆需求），拌制灌浆比级水泥浆后送至灌浆区。
4.2施工进度
大坝基础灌浆初拟定于2016年6月1日开工，2016年11月30日完工，每天两班制施工，总工期183天。
5.施工的资源配置
5.1施工机械
根据施工进度、工程量的需要，拟投入本灌浆工程的施工机械设备见表2。
表2拟投入本灌浆工程机械设备表
序号
设备名称、型号
单位
数量
检修情况
备注
1
21m3空压机
台
1
完好
2
MD-50钻机
台
5
完好
3
5.5KW排污泵
台
2
完好
4
测斜仪
台
1
完好
5
立式搅拌机
台
2
完好
6
三缸柱塞式灌浆泵
台
2
完好
7
电焊机
台
1
完好
8
灌浆自动记录仪及配套设施（压力表、流量计）
台
1
完好
9
比重计
支
4
完好
5.2人力资源
拟投入本工程灌浆工程的施工人员见表3。
表3拟投入本灌浆工程施工人员表
工种
人数
高级管理人员
中级管理人员
专业技术
管理人员
钻灌技术
工人
普工
电工
司机
合计
人数
大坝基础固结灌浆
1
3
6
16
6
2
2
36
6.3风、水、电系统
（1）施工供风：
采用风动钻机钻孔施工用风主要采用空压机供风，采用直径为50mm的风管引至各用风工作面。
（2）施工供水：
生产供水从供水点或从河里抽取，引至各用水点，出水管接管直径均为50mm。
（3）施工供电：
施工用电采用系统供电。
灌浆动力线敷设至各灌浆作业区，设置600A空气开关，夜间照明架设支线，使用正常电压照明，每个施工点不少于2盏灯。
施工现场主要通道处采用碘钨灯照明，制浆站等较宽阔地带采用探照灯照明，灯具布设间距适宜，保证无照明死角。
7灌浆试验
7.1盖重
试验前在灌浆试验区应先浇筑3m厚的混凝土盖重并应在盖重混凝土强度达到75％设计强度后钻孔灌浆方可开始。
7.2分序
固结灌浆孔必须按逐序加密的原则进行施工，分序方式见附图二。
固结灌浆原则上一泵灌一孔，当相互串浆时，采用群孔并联灌注，但并联孔数不宜多于3个，并应控制灌浆压力。
7.3钻孔
本试验灌浆孔采用风动钻机钻孔，检查孔采用地质钻机钻孔，所用的钻孔机具与计划用于固结灌浆现场施工的机具和孔径一致。
孔径拟定如下：
检查孔孔径为Φ91，灌浆孔孔径不小于Φ75。
灌浆孔的孔底偏差不应大于1/40孔深。
7.4冲洗
1）采用风（水）管插入孔底向孔外冲洗，应通过固结灌浆试验确定不同地质条件下的冲洗方法。
本试验主要验证单孔高压冲洗或高压脉动冲洗和群孔冲洗的冲洗效果，在裂隙发育较轻，充填泥质情况不严重的岩层可采用单孔高压冲洗或高压脉动冲洗；对岩石破碎、裂隙发育，充填泥质严重地区，在各钻孔间裂隙相互串通的情况下，可采用群孔冲洗；3～4个孔为一组，使用空气和水进行压力冲洗，从1个钻孔中进气，另1个钻孔进水，从其它钻孔中冲洗出粘土等杂质，轮换进气、进水，反复冲洗，直至一组内的各孔均冲洗干净。
采用群孔冲洗后应进行群孔灌浆（即串通孔同时灌浆）。
裂隙高压冲洗的具体施工方法参照帷幕灌浆裂隙冲洗方法执行。
2）冲洗压力：
冲洗水压采用80％的灌浆压力；冲洗风压采用50％灌浆压力。
3）裂隙冲洗应冲至回水清净为止，孔内残存的沉积物厚度不超过20cm。
4）当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔灌浆结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。
5）灌浆孔（段）裂隙冲洗后，该孔（段）应立即连续进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h者，应在灌浆前重新进行裂隙冲洗。
6）本次试验应分别采用单孔冲洗和群孔冲洗，两者比较分析。
7.5压水试验
灌浆孔及波速测试孔均应进行“单点法”压水试验。
压力为灌浆压力的80％，分段与灌浆分段一致。
压水试验压入流量的稳定标准是：
在稳定的压力下每3～5min测读一次压入流量，连续四次读数中最大值与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，取最终值为计算值。
7.6灌浆
7.6.1材料
灌浆材料采用贵州兴义市海螺牌普通硅酸盐水泥，水泥强度等级不应低于42.5Mpa。
灌浆用的水泥必须符合现行规范规定的质量标准，不得使用受潮结块的水泥。
水泥不应存放过久，出厂期超过3个月的水泥不应使用。
灌浆用水应符合拌制混凝土用水的要求，拌浆水的温度不得高于30℃，且浆液温度应保持在5℃～40℃。
浆液中如掺外加剂，其品种、掺量应通过试验确定。
7.6.2分段
固结灌浆分段方式见表4，采用自上而下分段灌浆法。
第一段宜待凝，待凝时间应根据地质条件和工程要求确定。
7.6.3灌浆压力
以不破坏基岩（抬动基岩），又尽可能加大灌浆压力为原则，根据三轮河水库工程的实际情况，暂按表4数据试验，此数据为初拟数据，最终数据应通过试验确定。
表4基础固结灌浆压力值（Mpa）
段次（段长）
Ⅰ序孔
Ⅱ序号
起始压力
目标压力
起始压力
目标压力
第一段（2m）
0.3
0.6
0.3
0.6
第二段（6m）
0.3
0.6
0.3
0.6
7.6.4浆液水灰比和变浆标准
灌浆浆液应逐级由稀变浓，固结灌浆浆液水灰比可采用2：
1、1:
1、0.8:
1、0.6:
1（0.5:
1）等四个比级。
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。
当某一比级浆液注入量己达300L以上，或灌浆时间已达20～30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应换浓一级水灰比浆液灌注；当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可考虑越级变浓。
7.6.5浆灌结束标准和封孔
固结灌浆各灌浆段的结束条件为：
在该段最大设计压力下，当注入率不大于1L／min时，继续灌注30min，可结束灌浆。
当长期达不到结束标准时，应报请监理人共同研究处理措施。
灌浆结束后，灌浆孔采用“导管注浆法封孔”或“全孔灌浆封孔法”。
7.7灌浆质量检查
固结灌浆质量检查应以钻孔压水试验成果为主，结合施工成果资料和其他检验测试资料，进行综合分析评定。
灌浆压水试验检查应在该部位灌浆结束后3天或7天后进行，检查孔的数量不应小于灌浆孔总数的5%。
压水试验采用单点法，压力以及其它要求与灌前天然地基压水试验相同。
固结灌浆透水率q值检查标准，按表1中要求控制。
8质量保证措施
（1）所有施工人员在施工前熟悉设计图纸、设计试验技术要求；
（2）学习并掌握国家有关行业标准和施工单位ISO9002质量保证体系文件；
（3）按设计图纸、设计要求进行施工，并严格执行国家有关行业标准和施工单位ISO9002质量保证体系文件；
（4）制定创优计划和开展TQC活动，提高全体施工人员创优意识，进行技术攻关，为提高工程质量和降低成本服务；
（5）施工有依据，说到的要做到，做了的要有记录；
（6）实行交接班制度和技术交底制度，贯彻质量“三检制”，对质量进行三级检查、监督、验收，严格控制工序质量；
（7）工程所用材料按《采购程序》采购、验收、保管，所购材料有合格证、技术质量指标，并按批次进行测定、检验，杜绝不合格材料、产品进入施工现场；
（8）施工中所使用的计量器具均按《计量器具检测规定》进行周期性检测。
施工中严禁使用无检测合格证的计量器具；
（9）实行技术人员跟班制和质检工程师跟班制，技术人员负责解决施工过程中出现的技术问题，质检工程师对施工质量进行全面检查、监督、验收；
（10）实行签发“合格证”制度，在完成上一道工序即将进行下一道工序施工前，上一道工序经“三检”合格后向监理工程师申请“合格证”进行下一道工序的施工。
未取得合格证不得进行下一道工序的施工；
（11）施工过程接受监理工程师、设计人员的监督、检查，如其欲抽查时，予以积极配合并示范；
（12）关键性工艺实行“二检一验”制度，专职工检查、当班班长复查，跟班技术员验证，三者核对无误后方可施工。
9安全施工措施
（1）健全安全管理机构，配置专职安全员；
（2）建立健全岗位责任制，落实岗位安全责任，使人人有安全生产责任，并与考核、评定、奖惩相结合；
（3）贯彻执行“安全第一、预防为主、综合治理”的安全方针；
（4）贯彻安全生产“五同时”和“三级”安全教育制度，开展经常性的安全检查和安全教育，使全体施工人员牢固树立“安全第一”思想；
（5）贯彻执行施工前安全技术交底制度，提高施工人员安全意识和自我防护意识，坚持安全周活动，及时总结安全生产的经验和教训；
（6）执行交接班制度，贯彻交接班安全检查和事前、事中、事后安全检查，及时发现和排除事故隐患，确保施工安全；
（7）根据工程施工实际情况，制定详细的安全操作规程和切实可行的措施，做到施工有标准、有措施，特殊工种持证上岗；
（8）贯彻劳动保护规定，加强劳保用品采购、保管，及时发放劳保用品。
严禁施工人员酒后、穿拖鞋、裙子上班；
（9）定期和不定期进行安全大检查，不合格的地方限期予以整改，以消除安全隐患；
（10）按照国家颁布的各种安全规程，结合本工程的实际情况，制定安全防护手册，发给全体职工学习、执行；
（11）冲洗、压水、灌浆时，人员必须远离喷射方向，防止高压水伤人；
（12）施工前须检钢丝绳是否完好。
对有隐患的钢丝绳必须更换；
（13）在工作面周边设防护拦，配备救生器材；
（14）施工照明必须保证。
夜间施工注意安全。
施工用电必须配置漏电保护开关。
10环境保护措施
10.1、废浆及时清理、污水设置沉淀池净化后排放。
10.2、粉尘排放控制：
在水泥台和钻机附近产生粉尘的作业场采取常洒水，打水钻等方法降低粉尘浓度，减少空气污染。
10.3、建筑垃圾定点堆放，定期处理。
11灌浆试验成果
固结灌浆试验完毕后，应尽快提交正式灌浆试验报告，以便尽快确定最终的设计及施工方案，试验报告包括以下成果资料：
11.1、灌浆试验原始记录（包括自动记录仪和人工记录）：
试验钻孔、裂隙冲洗、压水试验、灌浆、质量检查孔压水、岩心素描、灌浆抬动变形观测及钻孔测斜等记录。
11.2、灌浆试验成果：
布孔图、灌浆施工记录表、灌浆工程完成情况表、灌浆自动记录仪记录成果、灌浆孔成果一览表、灌浆分序统计表、灌浆综合统计表、检查孔压水试验成果表、固结灌浆成果综合平面与剖面图、检查孔钻孔柱状图，必要的工程实物照片等。
11.3、固结灌浆试验工程质量检查报告。
11.4、固结灌浆压水试验检查成果。
12附件
12.1附件一：
大坝基础固结灌浆试验布孔平面图
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