灌浆工程施工方案.docx
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灌浆工程施工方案
西藏昌都市丁青县当堆水电站
灌浆工程
施工方案
四川安和水利水电工程有限公司
当堆水电站工程项目部
2018年06月26日
西藏昌都市丁青县当堆水电站灌浆工程施工方案
审查：
校核：
编写：
一、工程概况3
二、施工布置（浆、水、电系统）4
三、资源配置6
四、固结灌浆8
五、帷幕钻孔及灌浆9
六、成果资料15
七、质量管理措施17
九、安全文明施工及其它18
当堆水电站灌浆工程施工方案
一、工程概况
1、工程概述
当堆水电站位于西藏自治区昌都地区丁青县尺牍镇境内，处于怒江左岸的一级支流–嘎曲中游河段。
嘎曲流域位于东经94°34′～95°14′，北纬31°30′～32°10′之间，发源于海拔5200m的夏日阿坝山，河流流向自北向南，在嘎塔村附近，姜曲汇入后始称为嘎曲，在甘岩乡附近，有艾曲汇入，在尺犊镇日曲汇入。
坝（厂）址距尺牍镇约14km，距丁青县所在地丁青镇78km，距昌都地区所在地昌都镇326km，距那曲地区所在地那曲镇439km，距拉萨市766km。
丁青县地处西藏东北部、昌都地区西北部、唐古拉山余脉他念他翁山南麓，西与那曲地区巴青县、索县交界，北与青海省玉树州杂多县和囊谦县接壤，东与昌都地区类乌齐县倚山为邻，南与昌都地区边坝县隔怒江相望。
拟建工程坝址位于东经95°04′，北纬31°30′，海拔3700m，坝址以上流域集水面积为3530km2。
当堆水电站为低水头坝后式电站，以发电为主，无其它综合利用要求。
电站总装机容量3200kW（2×1600kW），水轮发电机额定水头18.50m，设计引用流量20.40m3/s。
水库正常蓄水位3698.00m、设计洪水位3700.04m、校核洪水位3701.85m，水库总库容360.57万m3，调节库容57.58万m3。
2、主要项目及工程量
主要工程项目及工程量见表1-1
表1-1
序号
项目
单位
数量
备注
1
帷幕灌浆钻孔
M
2048.7
2
帷幕灌浆
M
2048.7
3
固结灌浆钻孔
M
1464.75
4
固结灌浆
M
1464.75
注：
本工程量，最终以实际发生为准。
3、主要控制工期
工程控制性工期为3个月。
4、施工依据
《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-2014）；
《水利水电工程钻孔压水试验规程》（SL31-2003）；
《水利水电基本建设工程单元工程量质量等级评定标准》；
《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）；
《当堆水电站帷幕灌浆施工技术要求》；
《当堆水电站隧洞灌浆施工技术要求》。
二、施工布置（浆、水、电系统）?
本着易于控制施工质量、就近、方便、节省的原则，在确保施工需要和工程按期完成的前提下，充分利用现场已有条件合理有效的布置供水、供电、通讯及排污、制浆系统。
1.施工用浆
在左岸搭设一个6米×8米的制浆平台；制浆用黑旋风高速搅拌机容量400L制成现场所需标准浆液，输送各双层搅拌桶内配浆。
2.施工用电
从500KW柴油发电机引接三相电源至工作面，作为动力主电源。
所有用电设备安装漏电保护器。
用电线路、设施、设备使用应符合要求，线路搭设整齐，并确保有足够照明。
3.施工用水
灌浆工程所用水主要为制浆、钻孔用水。
采用泵送供水方式。
在上游围堰内取水，设1台9.0KW的多极潜水泵将清水抽到左岸容积为10m3的储水箱内，通过供水管,管道上设置阀门和增压泵,利用自由落差及增压泵送水。
4.废水废浆排放
对于帷幕灌浆钻孔施工过程中产生的岩粉、岩芯、废渣等由施工机组收集在一起后，每班安排专人进行清理，装袋后弃于指定地点。
产生的废水、弃浆通过排污泵抽排到的沉淀池后，再由沉淀池抽排到项目部指定位置。
5.钻灌平台布置?
坝底钻孔直接在已经浇筑好的混凝土盖板上，钻机需要垫高时利用枕木或木板，作为钻机平台；两岸边坡施工，根据边坡坡度采用Φ50mm钢管架搭设钻孔平台；施工部位满铺木板或钢模板并用铁丝绑扎牢固，每根立地架管打Φ22插筋）。
6.施工顺序及计划安排
先河床,再左坝肩灌浆平洞，然后左右坝肩斜坡段，右坝肩灌浆平洞段。
三、资源配置?
1.设备选择。
本工程工期紧，根据灌浆吸浆量的递减规律，钻孔机械的配置要能充分满足施工强度要求，所以施工时高峰时配置2台XY-2型回转式钻机；3台SNS型灌浆泵；1台高速制浆机；1台灌浆自动记录仪。
施工主要机械设备如下表：
序号
名称
型号
单位
数量
单机功率
备注
1
潜孔钻机
YT28
台
1
7.5KW
2
地质钻机
XY-2
台
2
22KW
3
高压灌浆泵
3SNS
台
3
18.5KW
4
高速搅拌机
ZJ-400
台
1
7.5KW
6
配浆搅拌机
JJS-2B
台
1
3.0KW
7
灌浆自动记录仪
WT-II
套
1
一拖二
成都沃泰
8
测斜仪
CQ-1
套
1
9
多级水泵
离心泵
台
2
9.0KW
10
抬动观测表
千分表
台
2
2.材料准备
钻孔过程中应配备足够的钻头、钻杆、扩孔器、岩芯管等。
压力表在压水、洗孔时使用小量程压力表，压力表标值在0～1.6Mpa。
进浆管路及高压阀门之前回浆管采用高压钢丝编织胶管。
3.施工人员配备?
根据工程量及工期，以及帷幕灌浆的重要性与技术要求的严格性，选择具有丰富施工经验的管理人员和施工人员，实行动态管理，优化配置，配备计划如表3所示：
?
?
?
?
?
?
?
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施工人员配置表?
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?
?
?
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?
?
?
?
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表3
职务
姓名
联系方式
职责
机长
杨军
班长
徐学
15
技术员
徐科伟
钻灌工
杨永洪
钻灌工
李忠华
钻灌工
杨安平
记录员
赵中波
记录员
徐万强
四、固结灌浆
1、孔位布置：
固结孔孔距3.0m和排距为3.0m，固结灌浆孔深度按设计孔深一次性成孔。
所有固结灌浆孔孔位、孔向、孔深应满足要求，其偏差在规范规定之内。
2、冲洗及压水试验：
灌浆孔孔径不小于Φ38mm，；洗孔通过高压水对孔壁进行冲洗，把孔内沉碴冲洗干净，直至回水澄清方可结束。
冲洗压力为灌浆压力的80%且不大于1MPa。
选择具有代表性5%孔进行压水试验，压水试验采用单点法。
3、灌浆：
3.1灌浆方式：
采用孔内循环法，本工程固结浆深度为入岩5.0m，采用全孔一次性钻灌。
3.2灌浆顺序：
采用环间分序、环内加密的原则进行，环间分两个次序进行。
灌浆压力：
建议Ⅰ序孔采用0.3Mpa；Ⅱ序孔采用0.5Mpa。
3.3灌浆水灰比：
灌浆遵循由稀到浓的原则，开灌水灰比为3:
1、2:
1、1:
1、0.8:
1、0.5:
1五个比级。
3.4水灰比改变原则：
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；当某一比级注入量已达300L以上，或灌注时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无显着改变时，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，可越级变浓。
3.5结束标准：
当注入率不大于1.0L/min时，继续灌注30min，灌浆即可结束。
3.6封孔：
采用导管注浆封孔法。
4、质量检查
固结灌浆采用压水试验进行质量检查。
压水试验检查孔的钻进在灌浆施工3天后进行。
检查孔的数量应不少于灌浆孔总数的3%，设计规定透水率为5Lu，其孔段合格率应在85%以上，否则应进行补充固结灌浆；不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的150%，且不集中，灌浆质量可认为合格。
五、帷幕钻孔及灌浆
1、施工条件：
钻孔灌浆工作应在其帷幕垫层混凝土达到设计强度后方可进行。
灌浆过程中安设抬动监测装置。
灌浆过程中应经常观测和记录，严禁抬动值超过设计及规范要求。
根据帷幕灌浆防渗工程施工工序和要求，主要施工流程见图5-1.
2、钻灌施工顺序
帷幕灌浆采用“自上而下，孔口封闭，孔内循环分段钻灌法”。
单排孔帷幕应分为三序灌浆。
根据现场灌浆试验情况，对岩性完整的地层，帷幕灌浆可改用自下而上分段灌浆。
3、钻孔
（1）钻孔孔径
帷幕灌浆孔宜选用较小的孔径，但终孔孔径不得小于φ56mm；钻孔孔壁应平直完整。
（2）钻孔机具及钻进参数
帷幕灌浆钻孔、灌后检查孔钻孔均采用清水钻进，地质回转钻机钻孔，根据地层情况选用钻头钻进。
（3）钻孔控制
依据设计技术要求提供的坐标点、指定的参照物，项目部采用全站仪对孔位进行放样，现场施工人员采用钢卷尺对孔位进行校核。
钻机就位后采用水准尺对钻机进行校正，灌浆孔孔位偏差严格控制在10cm以内。
帷幕灌浆的各类钻孔均应分段进行，孔斜测量垂直的或顶角不大于5°的钻孔孔底最大允许偏差值不大于下表。
孔深（米）
20
30
40
50
60
80
允许偏差
0.25
0.50
0.80
1.15
1.5
2.0
4、钻孔冲洗
在基岩段采用压力水进行孔壁冲洗直至回水清净时止，不大于20min，冲洗压力为灌浆压力的80%，并不大于1.0Mpa。
孔内沉积厚度不得超过20cm。
5、压水试验
（1）帷幕灌浆孔（除先导孔以外）在各灌浆段灌浆前要做简易压水试验。
简易压水试验可结合裂隙冲洗进行，压力为灌浆压力的80%，并不大于1.0Mpa。
（2）帷幕灌浆试验孔、检查孔应按规定采用单点法进行压水试验。
（3）对遇水后性能易恶化的地层，可不进行裂隙冲洗和简易压水，也宜少做或不做压水试验。
6、灌浆
6.1本工程灌浆采用孔口封闭，孔内循环，自上而下的分段灌浆法，各灌浆段灌浆时必须下入射浆管，管口距段底不得大于50cm。
帷幕灌浆段长度为第一段入岩2m;以下各段为5m，特殊情况下可适当缩减或加长，但不得大于8m。
岩体破碎孔壁不稳时，段长应缩短。
坝体混凝土盖板和基岩的接触段应先行单独灌浆并预埋孔口管待凝24h后扫孔进行下一段钻灌工作。
混凝土与基岩接触段应先行单独灌注并待凝，待凝时间不宜少于24h，其余灌浆段灌浆结束后可不待凝。
灌浆前孔口涌水、灌浆后返浆或遇地质条件复杂等情况宜待凝，待凝时间应根据工程具体情况确定。
帷幕灌浆孔各灌浆段，不论透水率大小均应按设计技术要求进行灌浆。
灌浆孔相互串浆时，可采用群孔并联灌注，孔数不宜多于3个，并应控制压力。
6.2灌浆压力
按照设计文件，帷幕灌浆处理深度以深入q=5lu线以下5m控制，灌浆压力为0.5～3.0Mpa。
建议帷幕灌浆段长及压力
段次
段长（m）
Ⅰ序孔压力值
（MPa）
Ⅱ序孔压力值
（MPa）
Ⅲ序孔压力值
（MPa）
1
2
0.50
0.60
0.72
2
5
0.60
0.72
0.86
3
5
0.70
0.84
1.00
4
5
0.80
0.96
1.15
5
5
0.90
1.08
1.30
6
5
1.00
1.20
1.44
7
5
1.10
1.32
1.58
8
5
1.20
1.44
1.73
9
5
1.30
1.56
1.87
10
5
1.40
1.68
2.01
11
5
1.50
1.80
2.16
6.3灌浆浆液：
帷幕灌浆中浆液应由稀到浓逐级变换，帷幕灌浆普通水泥浆，水泥浆液水灰比（重量比）为5:
1、3:
1、2:
1、1:
1、0.5:
1共5个比级，
6.4浆液变换原则：
当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变浆液浓度。
当某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显着时，浆液浓度应改浓一级。
当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。
在灌浆过程中，当改变浆液水灰比后，如灌浆压力突增或注入率突减时，应立即查明原因，进行处理。
6.5灌浆结束标准：
在最大设计压力下，当注入率不大于1L/min时，继续灌注30min；方可结束灌浆。
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。
6.6封孔
每个帷幕灌浆孔全孔灌浆结束后，采用水灰比0.5:
1的浆液“置换和压力灌浆封孔法”封孔。
封孔压力采用全孔段平均压力，封孔灌浆时间可为1h。
终孔段的透水率或单位注入量大于设计规定值时，灌浆孔应继续加深。
6.7特殊情况处理
灌浆全过程中，发现冒浆、漏浆，应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。
帷幕灌浆过程中发生串浆时，如串浆孔具备灌浆条件，可以同时进行灌浆，应一泵灌一孔。
否则应将串浆孔用栓塞塞住，待灌浆孔灌浆结束后，再行扫开串浆孔，而后继续钻孔和灌浆。
灌浆工作必须连续进行，若因故中断，可按照下述原则进行处理：
应及早恢复灌浆，否则应立即进行冲洗钻孔，然后恢复灌浆，若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。
恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注。
如注入率与中断前相近，即可改用中断前的水灰比继续灌注；如注入率与中断前相比减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注。
恢复灌浆后，如注入率与中断前相比减少很多时，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。
灌浆段注入量大，可选用下列措施处理：
①低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆；
②浆液中掺加速凝剂；
③灌注膏状浆液或混合浆液。
灌浆过程中如回浆变浓，可采用如下措施进行处理：
适当加大灌浆压力；
采用分段阻塞循环式灌浆；
换用相同水灰比的新鲜浆液进行灌注；
加密灌浆孔；
若采用上述措施不明显，改用细水泥浆或化学浆液灌注。
6.8灌浆质量检查
帷幕灌浆质量检查以分析检查孔压水试验成果为主，同时结合钻孔、取芯资料、灌浆记录和测试成果等综合评定。
检查孔的数量不少于灌浆总孔数的10%，一个单元工程或一个基础盖板段内至少布置一个检查孔，检查孔应取岩芯，绘制钻孔柱状图，岩芯应全部拍照并长期保留，检查孔压水试验在该部位灌浆结束14天后进行。
检查孔钻孔采用XY-2型回转式地质钻机配φ75mm钻具、金刚石取芯钻头钻进。
检查孔取芯，绘制钻孔柱状图，岩芯应全部拍照并长期保留。
压水试验合格标准：
混凝土与基岩接触段的合格率为100%；其他各段的合格率应在90%以上，不合格段的透水率值不超过设计规定值的150%，且不集中，则灌浆质量认为合格，否则，应由建设单位会同设计、监理、施工单位商定处理方案。
六、成果资料?
?
1、完工后应提交的成果资料有：
施工记录、灌浆成果、检验测试记录等。
?
2、施工记录包括如下内容：
?
?
?
?
?
?
?
?
1）?
钻孔记录、钻孔测斜记录；?
?
?
?
?
?
?
?
?
2）抬动变形观测记录；?
?
3）?
钻孔冲洗及裂隙冲洗记录；?
?
4）?
简易压水记录；?
?
5）?
自动记录仪打印灌浆记录；?
3、灌浆成果资料包括如下内容：
?
?
?
?
?
?
?
?
?
1）?
灌浆孔成果一览表；?
?
2）?
灌浆分序统计表；?
3）?
灌浆综合统计表；?
?
4）?
灌浆工程完成情况表；?
?
5）?
灌浆孔平面布置图和综合剖面图；?
6）?
各次序孔透水率频率曲线和频率累积曲线图；?
?
?
?
?
?
?
?
?
7）?
各次序孔单位耗灰量频率曲线和频率累积曲线图；?
4、检查测试资料包括如下内容：
?
1）?
帷幕灌浆检查孔压水试验成果表；
?
2）?
岩芯实物、照片；?
3）?
检查孔钻孔柱状图；?
4）?
施工前后或施工过程中其它检验、试验和测试资料；
七、质量管理措施?
1、施工前按照项目部制定的《质量管理体系与措施》，对施工班组进行交底，在施工过程中应严格执行。
?
2、压力表、千分表、流量计等计量器具在使用前必须经过率定且满足施工精度要求。
?
3、灌浆过程中，施工人员应严格控制灌段长、灌浆压力及浆液水灰比，灌浆压力和灌浆水灰比要及时进行记录。
4、灌浆要连续进行，一般不允许中断，一旦发生中断，要尽快恢复灌浆。
5、施工机组在钻孔、灌浆过程中，应及时并详细作好各种记录，尤其要详细记录好钻孔失水、塌孔、掉块、掉钻等特殊现象及具体位置。
按技术要求控制好灌浆压力及浆液浓度并如实作好记录。
任何报表都必须及时上交，任何人不得追记、补记、超前记录报表。
6、严格执行“三检制”，各道工序首先经班组、技术人员自检、质检人员复检、最后由监理工程师进行终检，二检人员应对重点部位或关键工序进行重点检查和控制，并作好值班记录及各种检查验收记录，在现场及时发现和解决各种问题，消除质量隐患。
八、?
施工进度保证措施?
1、根据本工程的特点和以往施工经验,按照“先紧后松”的原则安排，能提前安排的项目尽可能早安排，给后续施工留有足够的余地，以确保目标工期的实现。
?
2、?
配备高素质的管理人员和技术人员，成立强有力的管理机构，从人员的质和量上满足工程施工需要。
?
3、每天分二班施工,每班设现场值班技术员负责本班的生产安排、协调和技术问题，发现问题及时解决。
?
4、实行奖惩制,生产任务与机组及个人的经济挂钩,按月对机组进行考评,对未完成生产任务的机组,进行经济惩罚;对完成和超额完成任务的机组给予奖励。
?
5、配备足够数量、完好程度较高的施工设备，并准备充足的备件。
九、安全文明施工及其它
1、安全措施
（1）灌浆施工认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，建立各级安全组织，经常进行安全教育、检查和处理施工中的不安全因素，严格执行各项操作规程，坚决杜绝人身事故，避免和减少设备和施工事故。
（3）遵守劳动纪律，服从领导和检查人员的指挥，增强文明施工意识，加强环境保护观念。
（4）施工现场应设防护设施，安全标志和警告牌。
（5）配电箱、电闸应坚固稳定，带有漏电保护，电缆、电线要挂在一定高度或覆盖保护。
（6）电焊机应单独设开关，把线和地线不能裸露，并有接地保护。
（7）作业前应检查设备完好情况，包括钢丝线、离合器、制动器等，确认安全可靠后方准操作，正确使用设备的防护装置。
（8）非专业电工严禁私自拆掉一切用电设施。
（9）进入现场必须戴好安全帽、穿工作服、不得赤脚或穿拖鞋。
（10）做好安全防火工作。
（11）上班前不准喝酒。
（12）做好物质的安全保卫工作，尤其是雨季和汛期，使各类物质不丢失，不损坏、不变质；严格执行物质管理的各项规章制度，切实做好器材物质的入库、保管、出库的管理工作。
2、文明施工
（1）浆液排放：
打孔排出的浆液较多，除部分循环使用外，多余的浆液要用注浆泵排到监理人指定的地点。
不得随意排放污染环境。
（2）施工机具摆放整齐，保持场地卫生。
3、其他
施工现场出现特殊情况，未尽事宜，现场确定。
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