调压井蝶阀室灌浆施工组织设计.docx
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调压井蝶阀室灌浆施工组织设计
调压室及蝶阀室灌浆施工组织方案
1概述
1.1工程规模
大发DCIII标蝶阀室开挖尺寸16.00×7.5m,蝶阀室交通洞长472.3536m,断面为城门洞型,开挖断面尺寸为6.0m×6.5m。
调压室竖井开挖断面为半径为4.35m的圆形断面,高74.4m,调压室下室长20m,断面为城门洞型,开挖断面尺寸为8.5m×9.0125m。
调压室上室长58.1m,断面为城门洞型,开挖断面尺寸为8.5m×10.5125m。
调压室交通洞长160.96m。
1.2主要工程量
蝶阀室回填灌浆面积187m2,固结灌浆面积771m2;蝶阀室交通洞回填灌浆面积2747m2。
调压室竖井固结灌浆面积1928m2;调压室下室回填灌浆面积177m2,固结灌浆面积658m2;调压室上室回填灌浆面积520m2,固结灌浆面积1464m2;调压室交通洞回填灌浆面积967m2。
调压室竖井、调压室下室、调压室上室、调压室交通洞、蝶阀室、蝶阀室交通洞灌浆设计布置参数见下表
工程部位
桩号
回填灌浆
设计参数
固结灌浆
设计参数
施工依据
调压室竖井
EL1681.00m高程以上
\
每排10孔,排距2.5m,孔径φ48深入基岩4.0m,梅花形布置,灌浆压力0.8~1.2MPa
田设更改通知[2007]字第(DCIII-002)号;调压室结构布置及开挖支护图CD146SG-43-8(21~24);
EL1681.00m高程以下
\
每排10孔,排距2.5m,孔径φ48深入基岩4.0m,梅花形布置,灌浆压力1.2~2.0MPa
调压室下室
排距3.0m,2、3孔交错布置,孔径φ48深入基岩0.1m,灌浆压力0.2~0.3MPa
排距2.5m,孔径φ48深入基岩3.0m,每排10孔,梅花形布置灌浆压力1.2~2.0MPa
田设更改通知[2007]字第(DCIII-002)号;调压室结构布置及开挖支护图CD146SG-43-8(21~24);
调压室上室
排距3.0m,2、3孔交错布置,孔径φ48深入基岩0.1m,灌浆压力0.2~0.3MPa
排距2.5m,孔径φ48,深入基岩4.0m,每排7孔,梅花形布置,灌浆压力0.8~1.2MPa
田设更改通知[2007]字第(DCIII-001)号;调压室结构布置及开挖支护图CD146SG-43-8(21~24);
调压室交通洞
(交)0+000m~0+160.96m
顶拱布置3孔,排距3.0m,孔径φ48深入基岩0.1m,灌浆压力0.2~0.3MPa
调压室交通洞结构及开挖支护图CD146SG-43-8-(6)
蝶阀室
蝶阀室
回填灌浆孔(2孔)布置在顶拱排水孔之间,排距2.5m,孔径φ48深入基岩0.1m,灌浆压力0.2~0.3MPa
固结灌浆孔布置在塑料盲管或盲沟的中间,间排距2.5m,深入基岩4.0m,梅花形布置,灌浆压力1.3~1.8MPa
蝶阀室结构及开挖支护图CD146SG-43-8-(28~29);蝶阀室排水、回填灌浆、固结灌浆布置调整图CD146SG-43-8-(30)R1
蝶阀室交通洞
(交)0+000~0+472.35m
顶拱布置3孔,深入基岩0.1m,孔径φ48,排距3m,灌浆压力0.2~0.3MPa
田设更改通知[2005]字第(DCIII-001)号;蝶阀室交通洞结构及开挖支护图CD146SG-43-8(7)
2施工内容
本工程施工内容主要有调压室竖井固结灌浆、调压室上室回填灌浆、固结灌浆;调压室下室回填灌浆、固结灌浆;调压室交通洞固填灌浆;蝶阀室回填灌浆、固结灌浆;蝶阀室交通洞回填灌浆;引水隧洞调压室上游渐变段回填、固结灌浆(灌浆设计参数和引水隧洞灌浆相同)。
3施工布置
3.1蝶阀室及交通洞灌浆布置
根据施工条件,蝶阀室灌浆平台布置在蝶阀室,兼顾调压室下室、调压室竖井EL1681m以下、引水隧洞调压室上游渐变段灌浆。
蝶阀室交通洞回填灌浆平台布置在蝶阀室交通洞洞口,
供水系统:
蝶阀室供水系统从布置在调压室至5#支洞路上的蓄水池引管。
供风系统:
采用布置在蝶阀室、调压室的空压机供风或移动空压机供风。
制浆系统:
在蝶阀室内(或蝶阀室交通洞洞口)建立临时制浆站,用200L低速搅拌桶直接制浆。
供电系统:
利用蝶阀室原有线路。
材料供应:
用斯太尔自卸汽车从山下备用水泥库直接倒运水泥至施工面。
3.2调压室灌浆布置
调压室灌浆工程作业面设在调压室上室,兼顾调压井EL1681m以上灌浆施工。
调压室交通洞灌浆作业面面设在调压室交通洞洞口。
供水系统:
由5#支洞上游侧EL1730高程蓄水池引管作业面。
供风系统:
采用2台3.5m3移动式空压机供风。
制浆系统:
在调压室上室(调压室交通洞洞口)建立临时制浆站,用200L低速搅拌桶直接制浆。
供电系统:
利用调压室原有线路。
材料供应:
用斯太尔自卸汽车从山下备用水泥库直接倒运水泥至施工面。
4灌浆材料
水泥:
固结灌浆采用东森P.O42.5(或峨塔)普硅水泥,回填灌浆采用东森(或峨塔)P.O32.5普硅水泥,水泥必须符合质量标准,不得使用受潮结块的水泥,存放超过3个月的水泥不应使用。
水:
灌浆用水为引水隧洞渗水,水质应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ63-89混凝土拌和用水的要求。
砂:
应为质地坚硬的天然砂或人工砂,粒径不宜大于2.5mm,细度模数不宜大于2.O,SO3含量宜小于1%,含泥量不宜大于3%,有机物含量不宜大于3%,掺量根据现场情况而定。
5灌浆施工布置和分区
5.1制浆站
制浆站用φ50mm钢管搭设,水泥存储在5cm厚木板铺设的木板平台上,并做好防潮防水措施。
制浆站布置见图1
图1制浆站布置示意图(单位:
m)
5.2作业平台
在蝶阀室及蝶阀室交通洞、调压室上室、调压室下室、调压室交通洞、引水隧洞渐变段钻孔和灌浆施工,采用制作简易轮式台车作为钻孔和灌浆施工作业平台。
灌浆监测系统设施与灌浆设备放置于移动的台车架上。
调压井采用原有的脚手架作为施工平台,灌浆设备和自动记录系统放置在调压井上室,压力计设于孔口。
5.3通讯
工作面钻孔与灌浆施工通讯均采用对讲机。
5.4单元划分
5.4.1固结灌浆单元划分:
调压井固结灌浆根据灌浆压力的要求不同分为两个单元:
第一单元为EL1638.10m~EL1681.00m;第二单元为EL1681.00m~EL1712.50m;调压室下室固结灌浆为一个单元;调压室上室固结灌浆分为二个单元;蝶阀室固结灌浆为一个单元。
具体见后附图。
5.4.2回填灌浆单元划分:
调压室下室回填灌浆为一个单元;调压室上室回填灌浆分为二个单元;蝶阀室回填灌浆为一个单元;调压室交通洞每30m为一个单元工程;蝶阀室交通洞每30m划分为一个单元工程。
具体见后附图。
6回填灌浆施工
6.1回填灌浆工艺流程
测放孔位→钻孔→安装栓塞→灌浆→封孔→检查
6.2测放孔位
(1)根据设计图纸,绘制出各工作内容详细的灌浆孔位布置图。
所有孔位布置要避开止水,蝶阀室应避开排水盲沟。
(2)根据灌浆布置图在砼浇筑完成后测放出灌浆孔位并予以标记。
6.3钻孔
(1)灌浆孔分序
回填灌浆按环间分两序进行,洞内回填灌浆的后序孔应包含顶孔。
钻灌过程中,先进行Ⅰ序孔,后进行Ⅱ序孔;Ⅱ序孔在该部位Ⅰ序孔施工完两天后进行;同一序孔先施工低高程孔,再施工高程孔。
(2)造孔
采用YT-28凿岩机按分序要求进行造孔,回填灌浆钻孔孔径应小于38mm,孔深进入岩石内10cm,在造孔过程中应注意:
①钻孔必须避开止水、排水管等预埋件。
②钻孔班报应准确记录结构砼厚度、临时支护厚度、空腔尺寸和入基岩深度。
③若遇空腔积水、地下水丰富地段,沿较低处设一定数量排水孔。
④钻孔结束后,用水或风检查回填部位连通情况。
6.4安装栓塞
在孔口位置安装灌浆栓塞或埋孔口管进行灌浆准备。
6.5灌浆
(1)灌浆材料
①水泥:
新鲜普通硅酸盐水泥,强度等级不低于P.O32.5,灌浆时水泥温度应在0℃以上。
②水:
符合拌制水工砼用水,应是新鲜、清洁、水中不含油、粉砂、有机质、酸、碱、盐和其它杂质。
③砂:
质地坚硬的天然砂或人工砂,含水量不大于3%。
(2)设备
①制浆设备:
JJS-2B高速搅拌机。
②送浆设备:
根据情况采用2”排污泵进行送浆。
③灌浆设备:
BW200/40-3I灌浆机。
(3)灌浆参数
水灰比:
Ⅰ序孔采用0.5:
1,Ⅱ序孔采用1:
1起灌
灌浆压力:
可采用灌浆压力0.2~0.3MPa。
灌浆压力表必须使用经过率定的合格压力表。
(4)制浆
①严格按照设计水灰比进行制浆,搅拌时间不少于3min。
②灌液搅拌好后,4小时之内未用完,则视为废浆。
③灌浆结束后,应立即清洗好设备及管路,以保持其继续灌浆时的畅通性。
(5)浆液水灰比
浆液采用0.5:
1(或0.6:
1)和1:
1两种浓度的水泥浆,空隙大的部位灌注水泥砂浆,掺砂量应小于水泥重量的200%。
(6)灌浆方法
采用纯压式灌浆。
(7)灌浆顺序
① 先灌注单元两端封堵孔。
② 从低高程至高高程,先灌Ⅰ序孔,后灌Ⅱ序孔。
两序孔灌浆间隔时间不少于48h。
③ 同排Ⅱ序孔中先灌两侧两个低位置回填孔,后灌中间顶拱回填孔。
(8)灌浆结束及封孔
① 回填灌浆在规定压力下,灌浆孔停止吸浆,并继续灌注5min即可结束。
② 灌浆结束后,关闭孔口球阀封孔。
(9)灌浆注意事项
① 对施工缝、砼缺陷等可能漏浆的部位先行嵌缝封堵处理。
② 同一次序孔可部分钻出,单独施灌,其余作为排气、排水孔。
若部分孔串浆时,采用封堵或同时灌注处理,同时灌浆的孔不超过2个。
③ 及时、准确记录施工情况,发现异常情况及时处理并报监理工程师。
④ 两端封堵孔在灌浆过程中采用间隙灌注法进行施工。
⑤ 回填灌浆因故中断时,应及早恢复灌浆,中断时间大于30min,应扫孔至原孔深后恢复灌浆,此时若灌浆孔仍不吸浆,则重新钻孔进行补灌。
(10)灌浆质量检查
① 回填灌浆质量检查可在该部位灌浆结束3天后进行。
② 检查孔应布置在脱空较大、串浆孔集中以及灌浆情况异常的部位。
检查孔数量宜为灌浆孔总数的5%。
③ 回填灌浆质量检查方法及标准
采用钻孔注浆法,即向孔内注入水灰比2:
1的浆液,在规定压力下,初始10min内注入量不超过10L,认为合格。
检查孔用水泥砂浆封填密实,孔口压抹齐平。
7固结灌浆施工
7.1施工原则
(1)固结灌浆在回填灌浆结束7d天后进行。
(2)按环间分序、环内加密的原则进行。
(3)环间分I、II、III三个次序,环内亦分I、II、III三个次序,先I序后II序施工,最后进行III序施工。
7.2灌浆孔位测量放线
严格按照孔位布置图进行测量放线,在所测放孔位处设置明显标记并注明孔号和孔序。
所有孔位布置要避开止水,蝶阀室应避开排水盲沟及排水管。
7.3灌浆孔钻孔
采用YT-28手风钻造孔,孔径不小于φ38mm。
7.4钻孔冲洗
采用压力水进行冲洗,直到回水清净为止。
冲洗压力为灌浆压力的80%,若大于1Mpa时,采用1Mpa。
7.5灌浆前压水试验
在裂隙冲洗后进行,采用单点法。
试验孔数不少于总孔数的5%。
⑴压水试验压力灌浆压力大于1Mpa时,采用1Mpa;小于1Mpa时,采用灌浆压力的80%。
⑵压水流量稳定标准在稳定压力下,每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%时,本阶段试验即可结束。
取最终值作为计算值。
⑶压水试验成果计算公式
q=Q/PL其中,q—透水率,Lu;Q—压入流量,L/min;P—作用于试段内的全压力,Mpa;L—试段长度,m。
7.6灌浆
(1)采用孔口封闭,全孔一次灌浆,射浆管距孔底不宜大于0.5m。
(2)对设有抬动观测设备的灌区,须待抬动观测仪器装置完毕,并完成灌浆前测试工作后,方可进行灌浆作业。
(3)灌浆压力:
调压室EL1681m以上灌浆压力为0.8~1.2MPa;调压室EL1681m以下灌浆压力为1.2~2.0MPa;蝶阀室灌浆压力1.3~2.0MPa;引水隧洞渐变段压力为灌浆压力1.2~2.0MPa。
(4)为防止岩石面或混凝土面抬动,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2个,并控制灌浆压力。
(5)浆液比级:
2:
1、1:
1、0.8:
1和0.5:
1(或0.6:
1)四个比级。
(6)浆液变换原则:
浆液由稀到浓逐级变换。
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;当某一比级浆液注入量已达300L以上,或灌注时间已达1h,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;当注入率大于30L/min时,根据施工具体情况,可越级变浓。
7.7结束标准
规定压力下,当注入率不大于0.4L/min,群孔灌浆不大于0.8L/min时,继续灌注30min,灌浆即可结束。
7.8封孔
采用“机械压浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”封孔。
7.9特殊情况处理
在灌浆过程中出现冒浆、漏浆、串浆灌浆中断、孔口涌水、回浆变浓、吸浆量大等特殊情况时,按下列措施进行处理,同时将处理措施报送监理审批。
(1)灌浆过程中如发现冒浆、漏浆时,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。
(2)当灌浆过程中发生串浆时,采取下列措施进行处理:
①如被串孔正在钻进,应立即停钻;
②如串浆量不大,灌浆的同时,在被串孔内通入水流,使水泥不致充填钻孔;
③当串浆量大时,如条件许可,可与被串孔同时施灌,否则用灌浆塞塞于被串部位上方1~2m处,继续进行灌浆。
结束后立即将被串孔内的灌浆塞取出,并扫孔洗净。
④如串浆沿裂缝串得比较远,采用浓浆施灌。
(3)灌浆工作连续进行,若因故中断,按下述原则进行处理:
①及早恢复灌浆;
②中断超过30min,立即设法冲洗钻孔,如冲洗无效,则在重新灌浆前进行扫孔;
③复灌时开始使用开灌比级的水泥浆灌注,如注入率同中断前相近,改用中断前比级的水泥浆继续灌注;如注入率较中断前的减少较多,浆液逐级加浓继续灌注;如注入率较中断前减少很多,且在短时间内停止吸浆,则该段不合格。
(4)在灌浆过程中如回浆变浓,换用相同水灰比的新浆进行灌注,若效果不明显,延续灌注30min后,停止灌注。
(5)若发现灌浆段注入量大,灌浆难于结束时,选用下述措施处理:
①低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆;
②浆液中掺加速凝剂;
③灌注稳定浆液或混合浆液。
该段经处理后进行扫孔,重新按照本章要求进行灌浆,直至结束。
(6)为了有效控制固结灌浆超灌量,确保灌浆施工质量,对于吸浆量大的地段,根据现场实际情况采取以下控制措施。
①灌浆浆液配合比采用2:
1、1:
1、0.8:
1、和0.5:
1四个比级;
②当压水流量大于30L/min,且不起压或压水压力≤0.05Mpa时,采用1:
1配合比浆液开灌;
③当注入率≤0.2Mpa时,可越级变浓;灌浆0.5:
1级浆液时,其注入率不宜大于30L/min;当单位注灰量达到800kg/m时,限制注入率控制在10~20L/min,现场实施可根据灌浆压力进行调整,灌浆压力小取小值,灌浆压力大取大值;
④当单位注灰量达到1000kg/m时,采取下述控制措施;a、在水泥浆中掺加速凝剂,如加入1~3%水玻璃进行灌注;b、减少0.5:
1级的水量,将水量,将水灰比降至0.48左右;c、灌注砂浆,砂浆水灰比0.5~0.6,砂子为中细砂,并掺加1~3%膨润土(浆液加入)。
⑤当单位注入量达到1500kg/m时,间歇4h;达到2000kg/m时,间隙24h后扫孔复灌。
7.10质量检查
(1)固结灌浆质量检查采用以检查孔压水试验(单点法)为主,必要时测量岩体波速或静弹性模量为辅的检查方法,并根据灌浆资料进行综合评定。
(2)压水试验检查孔的数量为灌浆孔总数的5%,检查结束后进行灌浆和封孔。
(3)检查孔压水试验在该部位灌浆结束3~7天后进行。
(4)固结灌浆质量的压水试验检查,其孔段合格率应在80%以上;不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的50%,且不集中,灌浆质量可认为合格。
若达不到上述合格标准的,按监理批准的措施进行补充灌浆处理。
(5)固结灌浆质量合格标准为:
压水试验透水率不大于设计规定值。
8、质量保证措施
本工程属于隐蔽性工程,在施工过程中,严格按照本合同有关技术条款、SL62—2002规范以及设计要求施工,严把各道工序的质量关,确保该工程的施工质量。
(1)在施工前认真做好技术准备,仔细研究本标工程地质水文资料,制定出具有针对性的施工措施。
(2)建立健全“三检制”,制定严格的质量安全奖惩制度。
(3)所有设备操作人员和记录人员,必须经过岗前教育和培训,经考试合格后持证上岗。
(4)施工之前,必须对施工图纸及技术质量要求进行会审,根据施工图纸及技术质量要求,写出施工技术措施和质量计划,并将施工技术措施和质量计划要求对施工人员进行详细的交底。
(5)施工中所用材料在使用之前必须进行检验或试验,合格并经监理单位批示后方可使用。
在施工过程中确保所用材料储备充足。
(6)施工过程中必须严格按监理单位批示的施工技术措施进行施工。
下一道工序必须在上一道工序检查合格后进行施工,关键工序和重要部位经过“三检”后,还必须经过监理单位检查验收。
(7)施工过程中各种用于检验、试验和有关质量记录的仪器、仪表必须定期进行检验和标定。
(8)施工过程中遇到特殊情况,应严格按设计有关要求写出具体方案,及时报监理单位批示,并严格按监理单位批示方案执行。
9施工进度以及人力、施工设备资源配备
9.1施工进度计划
2007年6月15开始进行蝶阀室灌浆施工,6月17日开始进行调压室灌浆施工,具体施工时间安排见后所附《调压室及蝶阀室灌浆施工进长计划表》。
9.2人力资源配备
表9-1高峰期人力资源配置表
序号
工种
数量(人)
1
技术、管理
2
2
记录员
2
3
高技工
8
4
风钻工
8
5
普工
12
6
其他
2
合计
44
9.3施工机械配备
表9-2主要施工机械设备表
序号
机械名称
规格、型号
单位
数量
备注
1
灌浆泵
BW200/40-3
台
2
2
搅拌机
JJS-2B
台
1
3
高速搅拌机
400L
台
1
4
自动记录仪
West-c
台
1
5
手风钻
YT-28
部
4
6
空压机
3.5m3
台
2
7
磁座钻机
台
2
8
卷扬机
8t
台
2
9
工程车
辆
2
10
装载机
ZL50
辆
1