水电站首部枢纽固结灌浆施工技术措施.docx
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水电站首部枢纽固结灌浆施工技术措施
目录
1.概述1
1.1工程概况1
1.2施工依据1
2.施工布置2
2.1施工道路2
2.2施工供风2
2.3施工供水、排水2
2.4施工供电2
2.5制浆站布置2
3、施工程序及工期安排2
3.1施工程序3
3.2工期安排3
4、固结灌浆原材料要求4
5、固结灌浆施工工艺要求4
5.1固结灌浆施工工艺流程4
5.2钻孔4
5.3钻孔冲洗5
5.4压水试验5
5.5制浆5
5.6灌浆6
5.7固结灌浆特殊情况的处理7
5.8固结灌浆结束标准8
5.9封孔8
5.10固结灌浆质量控制8
6.施工设备配置与劳动力组合9
6.1设备配置9
6.2劳动力组合9
7.安全保证措施10
8.文明施工及环境保护10
首部基础固结灌浆施工技术措施
1.概述
1.1工程概况
瑞丽讲电站首部枢纽坝基消力池底板均设计有固结灌浆,共分为A、B、C三区，A区为坝趾、坝踵部位，B区为坝基中间部位，C区为消力池底板。
固结灌浆孔按梅花型布置，分两序施工，孔内分两段。
各区段灌浆技术参数如表1所示。
表1坝基消力池固结灌浆技术参数表
区号
孔深
（m）
孔距
（m）
分段长度（m）
灌浆压力（Mpa）
第一段
第二段
Ⅰ序孔
Ⅱ序孔
第一段
第二段
第一段
底二段
A
8
孔距2m，排距2m
2
6
0.4
0.6
0.6
0.8
B
5
孔距3m，排距2m
2
3
0.4
0.6
0.6
0.8
C
5
孔距3m，排距3m
2
3
0.4
0.6
0.6
0.8
坝基消力池固结灌浆工程量如表2所示：
表2坝基消力池固结灌浆工程量表
坝段
A区
B区
C区
总孔深
孔数
孔深
孔数
孔深
孔数
孔深
①
69
552
28
140
692
②
81
648
98
490
1138
③
64
512
105
525
1037
④
74
592
94
470
1062
⑤
47
376
52
260
636
⑥
76
608
608
⑦
46
368
368
消力池
360
1800
1800
合计
457
377
3656
360
1800
7341
1.2施工依据
（1）《首部基础固结灌浆图》ND62-KM0916SJ-0944-41-3-25；
（2）《缅甸瑞丽江电站灌浆技术要求》；
（3）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148—2001。
2.施工布置
2.1施工道路
施工道路：
利用坝基消力池开挖施工期间已形成的施工道路。
2.2施工供风
坝基灌浆供风：
在导流洞进口引洞洞顶平台布置压风站供风。
消力池底板灌浆供风：
在导流洞出口左侧平台布置压风站供风。
2.3施工供水、排水
利用左、右岸坝肩水池供水。
在基础上设置集水井，施工中产生的废水汇集到集水井内，经沉淀后用水泵抽排至瑞丽江。
2.4施工供电
坝基灌浆供电：
利用右坝肩500KVA变压器供电。
消力池底板灌浆供风：
利用左岸坝肩630KVA变压器供电。
2.5制浆站布置
坝基灌浆制浆站布置在导流洞进口引洞洞顶平台上。
消力池底板灌浆制浆站布置在导流洞出口左侧平台上。
制浆站平面布置示意图及结构示意图如下：
3、施工程序及工期安排
3.1施工程序
首部枢纽大坝混凝土预计在4月1日开始浇筑，在5月31日前要达到度汛高程，施工强度较大，坝基固结灌浆需与混凝土浇筑穿插施工，存在较大施工干扰。
在施工中优先安排混凝土施工强度较大的溢流坝段、底孔坝段基础砼浇筑，单块坝段基础混凝土浇筑后，以单块坝基为一个单元开始灌浆。
根据设计图纸，底孔坝段的造孔灌浆工作量最大，优先考虑从4#坝段开始砼浇筑，相应地优先从
坝段开始固结灌浆；然后依次为
、
、
坝段。
消力池底板灌浆作为调节，在满足大坝灌浆进度要求的前提下，争取在汛前完成消力池底板固结灌浆，若在汛前未能完成灌浆，在二枯期间围堰修复后完成剩余部分灌浆。
对于无度汛形象要求的
、
、
坝段，固结灌浆安排在汛期进行。
3.2工期安排
由于首部固结灌浆与砼浇筑穿插进行，所以固结灌浆工期安排受到砼浇筑的影响，施工进度初步安排如下：
表3首部固结灌浆进度计划
部位
工期安排
备注
坝段
2007.4.20~2007.4.26
坝段
2007.4.25~2007.4.30
坝段
2007.4.30~2007.5.5
坝段
2007.4.30~2007.5.5
、
、
坝段
汛期施工
消力池
2007.4.25开始
汛前施工一部分，二枯继续
4、固结灌浆原材料要求
水泥：
固结灌浆的水泥标号不应低于32.5级，水泥应保持新鲜，受潮结块的不得使用。
水泥在使用前必须对质量进行检验，符合质量标准的才能使用。
水：
灌浆用水符合拌制混凝土用水的要求。
外加剂：
若需在浆液中加入外加剂，需得到监理工程师同意，外加剂凡能溶于水的均应以水溶液加入，其最优掺量应通过实验确定。
5、固结灌浆施工工艺要求
5.1固结灌浆施工工艺流程
固结灌浆施工工艺流程如下框图所示：
固结灌浆施工工艺流程框图
5.2钻孔
固结灌浆孔的钻孔采用手风钻、古河液压钻或QZJ-100B宣化钻造孔，在坝基底板砼浇筑时，预埋Φ76的PVC管，在该部位砼强度达到设计强度50%后进行钻孔灌浆，钻孔孔深孔向符合设计要求，每段结束时，孔内残留岩芯和沉淀物不应超过20cm。
5.3钻孔冲洗
（1）灌浆孔均进行冲洗：
采用风水联合从孔底向孔外冲洗的方法冲洗；裂隙冲洗方法应根据不同的地质条件，通过现场灌浆试验确定；
（2）固结灌浆孔冲洗水压力采用80%的灌浆压力，压力超过1MPa时采用1MPa，冲洗风压采用50%的灌浆压力，压力超过0.5Mpa时，采用0.5Mpa。
（3）裂隙冲洗至回水澄清后10min结束，且总时间要求为：
单孔不少于30min，串通孔不少于2h。
直到回水澄清，孔内残存的沉积物厚度小于20cm才可进行灌浆工作；
（4）正在灌浆的孔，和邻近灌浆结束的灌浆孔附近，间隔时间不到24h时，不得进行裂隙冲洗；
（5）灌浆孔冲洗完后立即进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h者，在灌浆前重新进行冲洗。
5.4压水试验
（1）为便于分析判断灌浆效果，在固结灌浆孔岩石裂隙冲洗结束后，进行压水试验。
压水试验采用简易压水法。
（2）压水试验压力为灌浆压力的80%，并不大于1MPa，压水20min，每5min测读一次压水流量，取最后的稳定量作为计算流量，其成果用透水率q表示，单位为Lu。
计算公式为：
q=Q/PL
式中：
q——透水率，Lu；Q——压入流量，L/min；P——作用于该段的全压力，Mpa；L——该段段长，m。
5.5制浆
1、制浆材料称量
制浆材料必须称量，称量误差应小于5%。
2、浆液搅拌
（1）各类浆液必须搅拌均匀，并测定浆液密度和粘滞度等参数，并作好记录。
（2）纯水泥浆液的搅拌时间：
使用普通搅拌机时，不少于3min；使用高速搅拌机时，不少于30s。
浆液在使用前过筛，从开始制备至用完的时间不大于4h，否则不能再用，并弃置监理人指定的地点。
（3）拌制细水泥浆液和稳定浆液，应加入减水剂和采用高速搅拌机。
搅拌时间通过试验确定。
细水泥浆液从制备至用完的时间小于2h，否则不能再用，并弃置监理人指定的地点。
（4）集中制浆站制备水灰比为0.5：
1的纯水泥浆液，输送浆液流速为1.4～2.0m/s，各灌浆地点测定来浆密度，并根据各灌浆点的不同需要调整使用。
（5）浆液温度保持在5～40ºC，超过此标准的视为废浆，不能再用，并弃置监理人指定的地点。
5.6灌浆
（1）固结灌浆先灌下游、上游边排孔，后灌内部排孔。
每排按二个次序加密的原则进行，灌浆方式优选循环式。
（2）固结灌浆采用孔内分段自上而下孔内阻塞分段灌浆法，第一段孔深为0～2m，第二段为2～5/8m，灌浆塞在已灌段底以上0.5m处，以防漏灌。
孔口无涌水的孔段，灌浆结束后不待凝。
在灌前涌水，灌后返浆或遇其它地质条件复杂情况，则宜待凝，具体待凝时间根据现场具体情况，并经监理人批准后采用。
（4）固结灌浆压力控制：
灌浆应尽快到达设计压；。
对吸浆量较大、易抬动的部位应分级加压并安装抬动观测仪器，在灌浆施工过程中，灌浆压力应逐步缓慢增加，同时密切注意变形抬动检测，抬动之不得超过0.2mm；如果超过0.2mm时，应调整灌浆工艺，如低压慢灌、逐步升高、限量间歇等，尽可能的采用较高的压力值；灌浆压力和浆液的变换应严格按照有关规范规程执行。
（5）为防止岩石面或砼面抬动，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4个。
（6）根据《灌浆施工技术要求》固结灌浆水灰比为3∶1、2∶1、1：
1、0.6：
1（重量比）四个比级，开灌水灰比可采用3：
1，浆液变浓符合规范要求。
（7）固结灌浆浆液变换：
1）固结灌浆时，当灌浆压力保持不变，吸浆量均匀减少时，或当吸浆量不变，压力均匀升高时，灌浆工作持续下去，不得改变水灰比；
2）固结灌浆中，当某一级水灰比浆液的灌入量已达到300L以上，灌浆压力及吸浆量均无改变或改变不显著时，改浓一级灌注；
3）当其吸浆量大于30L/min，可根据具体情况适当越级变浓；
4）当改变浆液后，如灌浆压力突增，或吸浆量突增、突减，立即查明原因，进行处理。
（8）其他细节参照施工技术规范及相关技术要求。
5.7固结灌浆特殊情况的处理
（1）有地下水的固结灌浆孔，测定涌水流量、地下水压力，灌浆时可适当增加灌浆压力（所增加压力须报请监理人批准后方可使用），灌浆工作结束后，做屏浆措施。
屏浆时间不少于1小时，然后可用机械封孔法封孔。
（2）钻孔过程中注意回水颜色地层的变化，遇有断层、破碎带、地下涌水及其它异常现象，及时向工程师汇报。
由监理人、设计单位和施工单位共同商定处理办法。
（3）因故中断灌浆工作要尽快恢复灌浆，恢复灌浆时使用开灌水灰比的浆液灌注，如注入率与中断前相近可改用中断前水灰比的浆液灌注，如恢复灌浆后，注入率较中断前减少很多，且在短时间内停止吸浆，则报告监理人等有关单位研究相应的处理措施。
（4）如遇注入率大、灌浆难以正常结束的孔段时，应暂停灌浆作业，对灌浆影响范围内的地下洞室、陡直立坡等进行彻底检查，如有串通，需采取措施处理后再恢复灌浆，灌浆时采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆法灌注，必要时掺加适量速凝剂灌注，该段经处理后待凝24h，再重新扫孔、补灌。
其灌浆资料即时报送监理人、设计单位，以便根据灌浆情况及该部位的地质条件，分析、研究是否需进行补充钻灌处理。
（5）灌浆过程中，如冒浆、串浆、浆液变浓等情况，采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌注等方法处理，必要时采取嵌缝、地表封堵方法处理或按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（2001）的有关规定执行。
并详细记录，同时将采取的处理措施、结果通知监理人。
（6）钻孔穿过断裂构造发育带，发生塌孔、掉块或集中渗漏时，立即停钻，查明原因，采取压缩段长进行灌浆处理后再进行下一段的钻灌作业。
（7）灌浆过程中，凡发现与建筑物永久缝、施工缝、抬动观测孔或其它管道串通时，立即停灌，将该灌段按裂隙冲洗要求进行彻底冲洗，并及时报告监理人，根据监理人的指示进行处理。
（8）钻灌过程中如发现灌浆孔串通时，查明串通量和串通孔数、范围后，按灌浆技术要求或监理人指示方法处理。
（9）其它特殊情况处理方法参见水工建筑物水泥灌浆施工技术规范和相关技术要求，或依照现场监理工程师指令。
5.8固结灌浆结束标准
（1）在设计灌浆压力下，当灌浆段的吸浆量不大于1L/min，延续灌注30min后可结束，群孔灌浆，其结束标准应考虑一次灌注的总段长等因素确定。
（2）灌浆过程中，如发现回浆变浓，改用回浓前的水灰比的新浆进行灌注，若继续回浓，延续灌注30min后可结束灌浆作业。
其回浓情况及时并告知设计、监理人共同研究处理措施。
（3）有灌浆中断情况、待凝孔段的灌浆孔，全孔灌浆结束后，则进行全孔复灌，达正常灌浆结束标准后可结束灌浆作业。
复灌压力采用终孔段灌浆压力。
（4）特殊情况长时间达不到结束标准后，报监理人。
5.9封孔
（1）选用“机械压浆封孔法”进行灌浆孔回填封孔。
（2）封孔结束，采用干硬性预缩水泥砂浆封填孔口局部回空部份，压实抹光与砼面齐平。
5.10固结灌浆质量控制
固结灌浆质量检查由监理人根据施工情况布置，其检查孔的布置及相应的成果资料及时抄送设计单位。
固结灌浆质量检查以钻孔压水试验检查成果为主，以灌浆前、后基岩物探测试成果为辅，并结合钻、灌浆综合成果及钻孔取芯情况等资料进行综合评定。
质量检查规定如下：
1、采用压水试验方法进行检查，检查工作宜在该部位灌浆结束3天后进行，其检查孔的数量不少于固结灌浆孔总数的5%，其孔段合格率在80%以上，其余孔段的指标值，亦不应超过设计值的50%，即可以认为合格。
否则，应由业主、监理、设代、施工单位商定方案处理，直至合格为止。
如个别孔段的指标大于设计所规定数值的50%，经灌浆后是否需要再作处理，需根据现场情况确定。
3、采用压水试验，检查工作宜在该部位灌浆结束3天后进行、岩体波速或静弹性模量法进行质量检查，检查分别在灌浆结束14天、28天进行。
4、固结灌浆质量检测采用压水试验检测，其孔段合格率在85%以上，其余不合格孔段的基岩透水率最大值不超过设计值的150％，且不集中可认为合格。
若达不到上述合格标准的，按监理人批准的措施进行处理。
5、检查过程中，对漏水量大于0.4L/min的压水试验检查孔、物探测试孔需按要求进行灌浆处理后再进行灌浆封孔。
6.施工设备配置与劳动力组合
6.1设备配置
根据本标工程的灌浆施工进度安排及施工强度，拟配备的钻灌设备如下：
（1）制浆输浆设备
搅拌砂浆用0.35m3砼搅拌机，搅拌纯水泥浆用GJ-A高速搅浆机（1450prm）。
灌砂浆用100/15砂浆泵，灌水泥浆用SGB6-10型灌浆泵。
（2）钻孔设备
灌浆孔采用手风钻和QZJ-100B轻型潜孔钻、古河液压潜孔钻造孔。
（3）灌浆设备
灌砂浆用100/15砂浆泵，灌水泥浆用SGB6-10型灌浆泵。
灌浆塞采用膨胀橡胶塞。
以上设备均有足够的备用量。
各种灌浆用仪表按有关规程要求进行率定后，方可使用。
.
施工主要设备配置见下表：
钻孔、灌浆施工主要设备表
序号
设备名称
型号规格
数量（台）
备注
1
砼搅拌机
0.35m3
1
2
高速搅拌机
GJ-A
3
3
搅拌机
JJG
3
4
灌浆泵
SGB6-10
5
5
砂浆泵
100/15
1
6
轻型潜孔钻
YQ100B
3
7
液压潜孔钻
古河
1
8
手风钻
YT28
10
9
灌浆自动记录仪
GJY-2
5
10
抬动仪
1
11
金卡
130
1
12
柴油空压机
20m3
3
6.2劳动力组合
施工劳动力组合见下表：
劳动力组合一览表
职务
人数
职责
队长
1人
全面主持灌浆队工作
副队长
2人
辅助队长工作，工地值班
技术主管
1人
负责技术工作及质量保证
技术员
2人
工地值班，资料整理，质量安全管理
记录员
4人
以自动记录仪为主,人工记录为辅
施工人员
21人
钻孔，灌浆
检修人员
2人
钻孔、灌浆设备修理及材料加工
电工
2人
负责电器的安装和维修
综合
1人
负责材料发放、行政管理
杂工
12人
辅助工作
合计
48人
7.安全保证措施
1、灌浆作业严格按照《钻孔、灌浆安全施工管理办法》执行，开工前对施工环境条件及安全施工注意事项进行交底。
2、灌浆作业平台和脚手架要安装牢固，要求所有人员进入作业区必须正确佩带安全帽。
3、钻孔、灌浆设备一律做好保护罩，以免机器运转伤人。
4、加强电源管理，经常检查施工排架、提升卷扬的钢丝绳、钻杆接手，把事故消灭于萌芽状态；因施工场地常处水、浆潮湿地带，人员较多又比较集中，故电器线路有架杆拉设，在施工中换班或处理事故时，要断开电源。
5、队长、机长在班前、班后要对作业人员进行安全教育，设立专职安全员，对违章者进行停工或罚款处理。
6、因为即将进入汛期，所以施工人员必须听从首部工程部管理人员的指令，在瑞丽江水位达到警戒水位时，立即组织人员设备撤离基坑。
8.文明施工及环境保护
1、保证工作面整洁卫生。
2、教育施工人员遵纪守法，爱护环境,以良好的精神风貌投入施工生产,与友邻搞好关系。
3、施工过程中随时进行废水的抽排，选择适当的地点作废浆沉淀池，冲洗工作面及封孔养护用水采用工作面所积清水循环使用。
4、施工设备严禁沿道停放，按要求在指定地点有序停放，经常冲洗、擦拭，确保设备的容貌和完好率。
5、施工中若水泥浆溅到衬砌砼表面上，应立即把水泥浆液清洗干净。
6、灌浆所用的风、水、管路和电源线路做到平、直、顺整齐有序，对使用的材料和半成品要堆放整齐，布局合理，并挂牌管理。
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