《固结灌浆施工专项方案》上传.docx

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固结灌浆专项施工方案

合同编号：

·········

葛洲坝集团第五工程有限公司

···············

二○一四年三月

主题:

固结灌浆专项施工方案

批准：

审核：

编制：

目录

1工程概况1

1.1总体概况1

1.2工程地质资料1

1.3工程特点1

1.4主要工程量及要求2

2施工条件3

2.1交通条件3

2.2供电供水供浆及建材3

3施工准备3

4施工方法4

4.1固结灌浆施工时段的划分4

4.2固结灌浆施工时段4

4.3施工工艺4

4.4特殊情况处理9

4.5灌浆质量检查10

5灌浆试验大纲11

5.1室内灌浆试验11

5.2现场灌浆试验15

5.3试验准备15

5.4固结灌浆试验施工16

6施工进度安排17

7施工主要施工人员和设备计划17

8施工材料18

9施工设备19

10施工资料20

11质量保证措施20

12安全环保保证措施21

13文明施工措施22

1工程概况

1.1总体概况

本工程位于铁岭市清河区和开原市境内，合同主体工程为水工隧洞工程和管道建安工程，控制范围：

桩号C029+998～C039+594。

其中隧洞共三段，全长7905m；管道建安工程共四段，包括2段管道建安工程和2段进出口连接段，总长度为1651m。

三段隧洞编号分别为3-1、3-2、3-3。

3-1、3-2隧洞为有压隧洞，断面为圆形，成洞洞径均为D＝5.8m，其中有压隧洞设有部分钢衬；3-3隧洞为无压隧洞，断面为马蹄形，成洞洞径为D＝6.3m。

3-1隧洞长度3350m（含钢衬1100m），3-2隧洞长度1065m（含钢衬450m），3-3隧洞长度3490m。

本方案主要针对隧洞Ⅳ、Ⅴ类围岩及Ⅲb类围等进行全断面、两时段固结灌浆施工，编制依据如下：

《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）

《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）

《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-1994）

《水利水电工程物探规程》（SL326-2005）

《水利水电工程岩石试验规程》（SL264-2001）

《水利水电工程钻孔压水试验规程》（SL31-2003）

《混凝土拌和用水标准》（JGJ63-2006）

以及本工程合同文件、····工程（三，四段）固结灌浆图纸及技术规范等。

1.2工程地质资料

隧洞沿线所穿越的地形地貌主要为低山丘陵地形，植被发育，隧洞洞室埋深较浅，埋深多在36～119m间。

各隧洞所穿越的地层岩性简单，主要为下元古界辽河群变质岩地层。

主要岩性为：

中厚层大理岩，深灰－灰白色，变晶结构、块状构造，硬质岩；黑云角闪变粒岩、角闪斜长变粒岩及片麻岩，以硬质岩为主；片岩、角闪斜长片麻岩等，以硬质岩为主。

⑵水文地质条件

隧洞段地下水的赋存类型较简单，主要为基岩裂隙水和可溶岩溶蚀裂隙水两类。

地下水补给主要为大气降水，地下径流条件较差，以侧向补给周边地下水为主要排泄方式。

⑶隧洞洞室围岩分类

根据地勘资料，进出口部位强风化、弱风化岩石，洞室多为弱风化。

洞室大部为中硬岩～坚硬岩，局部为较软岩～软岩。

主隧洞段全长7903.998m，其中Ⅲa类围岩长度450m，约占5.69％；Ⅲb类围岩长度3595m，约占45.48％；Ⅳ类围岩长度3419.544m，约占43.26％；Ⅴ类围岩长度439.589m，约占5.56％。

3-3溢流洞全长234.0m，其中Ⅳ类围岩长度174.0m，Ⅴ类围岩长度40.0m，明挖段20.0m。

⑷管道段工程地质条件

管道段位于清河中下游，辽河冲积平原东侧，；两侧为辽东低山丘陵，地貌主要为低山、丘陵、一级阶地及河漫滩，总体看地形起伏较大，地势东高西低，地面高程155～203m。

管道段开挖边坡的岩性为中粗砂、圆砾、残积土、全风化岩，基本为土方开挖。

⑸气象条件

工程所在区域多年平均气温6.6℃，极端最高气温35.0℃，极端最低气温-36.3℃，管道穿越区标准冻深1.43m。

1.3工程特点

本次灌浆主要包括固结灌浆等，针对不同的处理部位及灌浆目的，综合考虑工程区地质条件及现场施工环境，进行施工组织设计。

该工程的施工特点主要有以下几点：

1各主洞口相距较远，作业面不集中，战线较长；

2施工环境差。

洞内阴湿及有积水，个别长洞空气流通不畅；

3施工难度、强度均较大且具有危险性。

主要表现为在高台架上钻孔、安装灌浆孔口紧张器的操作有一定的难度；高空作业使人、机安全存在危险性，以及第一时段灌浆存在喷射混凝土崩塌的危险；灌浆工作面分散较远，不宜集中制浆，但单个灌浆工作面上制浆工作较为集中且量较大，需要密集的劳动力，工作强度较大；

4施工准备工作量较大。

主要有技术措施、临建设施及施工场地布置等。

5考虑到固结灌浆孔吃浆量大，采用间歇灌浆措施，可能造成无效工作时间过长。

1.4主要工程量及要求

本方案依据合同技术文件、《·····工程三、四段固结灌浆施工技术要求》、相关的规程规范等进行编制，分别对隧洞3-1（C30+164～C33+526）、隧洞3-2（C34+689～C35+754）、隧洞3-3（C36+024～C39+514）、溢流洞（C0+000～C0+246）进行全断面固结灌浆。

2施工条件

2.1交通条件

施工作业区的对外交通需通过永久公路开草线、沈平线、施工场地新修和扩建临时道路，对外交通便利。

2.2供电供水供浆及建材

施工用水：

利用现有隧洞施工主供水管路引水至各个作业工作面进行施工供水。

施工用电：

根据发包人提供提供的变压器和现场布置的主供电线路，供电至各个作业工作面，各施工作业面配有备用发电机组。

建筑材料：

严格按相关技术要求和甲控材料签订厂家进行采购。

3施工准备

施工准备工作的内容主要包括：

组织人员、设备进场、通水、通电、现场搭建临时制浆站及制作安装钻灌台车、技术准备工作、安全措施及运作资金落实等。

临时浆站按照“施工方便、快捷、就近”为原则搭设，临时制浆站（包含水泥临时存蓄仓库）之前选择浆站位置，考虑水泥车进场装卸方便，初步预定搭设于各个隧洞的洞口处，搭设浆站首先临建搅浆平台，按照搅拌槽高度确定水泥平台的高度，四周浆砌石然后回填压实，预埋钢管建立稳定框架结构，顶层有土工布、防雨、防风布设备覆盖，建立储存水泥库，方便现场集中搅浆，根据现场情况建立水箱，并配备提水泵及配电箱，方便及时供应搅浆用水。

搭建钻灌台车制作及安装以“坚固、安全、方便移动”为原则按照隧洞尺寸进行搭设，初步拟定搭设3m*3m*3m矩形框架施工平台，框架有角钢、钢制马凳、脚手架、架扣经焊接或搭接组成，底部设有实心钢轮方便移动，平台由木跳板进行铺设，并用铁丝扎死形成稳定工作面，建立上下扶梯及保护措施围栏，并对台车四周进行钢管支撑，增加稳定性能。

技术准备工作主要每个工作面的钻孔孔位设计、放样及技术交底，确定施工顺序：

首先承包人进行施工分组，分为钻孔组和灌浆组，根据DLT5148-2012规范要求钻孔组进行第一环一序孔钻孔施工，灌浆组进行前期浆管接设等灌浆准备，钻孔组前行钻进，待前行空间能给予灌浆组足够空间时，可开始对一序孔进行灌浆。

根据现场钻孔进度初步拟定一序孔钻灌4个单元后进行二序孔的施工，二序孔施工顺序遵循一序孔施工原则进行，以此循环进行施工。

4施工方法

4.1固结灌浆施工时段的划分

按《····供水工程三、四段固结灌浆施工技术要求》中的有关规定，有压隧洞需进行两时段固结灌浆，无压隧洞采用第一时段固结灌浆。

本工程高压固结灌浆的目的是通过灌浆在洞室围岩周边形成一定深度的灌浆加固圈，使其成为有压隧洞承载和防渗阻水的主要结构。

通过固结灌浆提高洞室围岩的整体强度和整体稳定性，改善围岩的力学性能，提高围岩抗变形能力，减少作用在引水隧洞内侧衬砌结构上的外水压力，使围岩固结灌浆全能更好的承载高外水压力及内水压力。

有压隧洞采用两时段固结灌浆，无压隧洞采用第一时段固结灌浆。

第一时段采用无盖重固结灌浆，在混凝土衬砌之前进行固结灌浆施工，固结灌浆施工不影响直线工期。

待衬砌混凝土达到70%设计强度后先进行回填灌浆，回填灌浆结束7天后进行衬砌后的补强固结灌浆，第二施工时段补强固结灌浆是可以简化施工工艺，布孔按照业主及监理人要求进行全段面固结灌浆，环间分序，环内加密。

4.2固结灌浆施工时段

主洞衬砌之前初期支护达到设计强度后，进行第一施工时段的固结灌浆；本施工时段进行的固结灌浆采用全孔一次灌浆法，灌浆长度4.0m。

第二时段固结灌浆为隧洞衬砌之后，待隧洞衬砌混凝土达到70%设计强度后先进行回填灌浆，回填灌浆结束7d后进行衬砌后的补强固结灌浆。

4.3施工工艺

4.3.1工艺流程

定孔→钻孔→冲洗→灌浆→封孔

4.3.2定孔

首先对灌浆孔进行孔号编排，进行定点，再用全站仪将具体孔位现场标出。

第一时段灌浆孔环向间距36°，环间距3.0m，梅花布置；第二时段灌浆孔环向间距60°，环间距3.0m，梅花布置。

4.3.3钻孔

固结灌浆钻孔采用YT28风钻，孔径为φ42mm，孔位、孔向和孔深应满足设计要求，钻孔一次成孔，第一时段固结灌浆孔深度为入岩4m，第二时段固结灌浆孔深度为入岩2m。

1灌浆孔钻孔施工按灌浆分序在灌浆前施钻，钻孔前由测量人员按照设计图纸布置孔位，并设置明显标志。

钻孔的开钻孔位于设计位置偏差不大于5cm，特殊原因变更孔位的须征得监理人同意，并记录孔位、岩层特殊情况以及孔漏水情况。

钻孔深度为4.0m，孔径不小于42mm，按照图纸及设计要求现场配置罗盘进行孔斜校正，并加固钻机保证钻孔方向，保证各类钻孔的孔底偏差不大于1/40。

2使用YT-28手风钻钻孔；固结灌浆孔孔径不小于42mm。

钻进过程中应对发生的异常情况（刁钻、涌水、涌砂等）进行记录分析，并测定钻孔中的涌水流量、涌水压力和静水压力，以此确定合适的注浆压力和调凝时间。

钻孔成孔困难时，根据现场实际钻孔情况，埋设孔口管。

孔口管封闭段采用高质量的收缩补偿水泥浆进行锚固灌浆固定。

即用灌浆塞封住钢管内端，泵送锚固浆液填筑钢管周围与岩石间的空隙，直至浆液在孔口出现，待凝时间为72h。

3钻孔长度及记录：

第一时段固结灌浆灌浆孔深为4.0m，钻孔结束后会同监理人进行检查验收，检查合格后，并经监理人签字确认后在进行下一步操作。

4特殊情况钻孔：

针对难以成孔的进行下设花管，花管完成待镶管孔口7d后进行灌浆，或者采用先行灌浆处理待凝后在进行钻进，以便于提高灌浆的针对性。

5灌浆一序孔自下而上，左右间隔进行灌注，灌浆方式采用孔内循环单浆液灌注，二序孔自下而上，左右间隔进行灌注，灌浆方式采用孔内循环单浆液灌注。

钻孔保护：

钻孔完成之后，将孔口用土工布或者编织带进行堵塞，防止流进污水和落入异物，直到验收合格为止。

4.3.4钻孔冲洗

固结灌浆孔各孔在灌浆前进行裂隙冲洗，冲洗采用压力水进行冲洗，冲洗水压力采用灌浆压力的80%且不大于1MPa，冲洗时间至回水变清后5min为止，孔内残存的沉积物厚度不得超过20cm。

钻孔冲洗注意事项：

1当临近有正在灌浆的孔或临近灌浆孔结束不足24h时，不得进行冲孔作业；

2对于冲洗后24h内未能进行灌浆作业的灌浆前重新扫孔并冲洗；

3在极破碎的裂隙发育段，如果钻孔中有可能坍塌的区域、浸水或测到的孔中渗水大于10L/m时，应取消冲洗；

4在岩溶、断层、大裂隙等地质条件复杂地区，灌浆孔是否需要进行裂隙冲洗及如何冲洗，通过现场灌浆试验确定。

4.3.5灌浆

4.3.5.1制浆及设备

制浆机选用搅拌转速不小于1500r/min的高速搅拌机，以保证足以打碎所有水泥团块，使其成为湿度适宜的单独水泥颗粒。