调压井固结灌浆施工措施.docx

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调压井固结灌浆施工措施

XX水电站扩建工程调压井基础

固结灌浆施工措施

批准：

校核：

编写：

XXX工程局

XX水电站扩建工程项目经理部

XX年六月20日

XX水电站

调压井固结灌浆施工组织措施

1、概述

1.1工程概况

XX项目装机容量为80MW，利用现XX水电站的拦河坝，水库总库容1000万m3。

坝址位于XX，厂址距XX城约20km。

新建枢纽建筑物由引水系统、发电厂房及开关站等主要建筑物组成。

引水系统进水口采用岸塔式结构，布置在XX电站拦河坝上游约2km处；引水隧洞布置在左岸，洞线总长7126m，隧洞开挖洞径10.5m，圆型断面，衬砌后内径为9.0m；调压井布置在厂房后边坡约130m高程处；压力管道为圆型，主管开挖洞径8.8m，支管开挖洞径6.2m，总长约207m，采用钢板衬砌。

厂址位于XX下游约500m处，为地面式厂房，布置两台单机容量为40MＷ的水轮发电机组，主厂房尺寸为68.2m×22.1m×46.963m（长×宽×高）。

升压开关站为户内式，平面尺寸为20.00m×9.00m。

1.2流域概况

XX流域地属南亚热带北缘，气候温和多雨，降雨年内分配不均，春夏多雨，夏秋季节受台风影响频繁，多形成暴雨洪水，4～9月份降雨量约占全年降水量的75%。

工程区多年平均气温20.8℃，极端最高气温40.6℃，极端最低气温-3.8℃；多年平均降雨量1631.5mm，最大日降水量199.2mm；多年平均相对湿度78.1%；多年平均日照时数1820.8h；多年平均蒸发量1478.0mm；多年平均风速1.0m/s，最大风速18.3m/s，相应风向W。

1.3地质概况

高压管道地表为坡残积砂质粘土覆盖，厚5～8m。

该段隧洞出露的岩性为燕山早期含黑云母花岗岩，该洞段未发现断裂构造。

洞室围岩为弱～微风化岩体，上覆岩体厚21～90m，岩体完整性差，工程地质条件差。

2、总则

2.1施工依据

1、本合同灌浆工程中的固结钻孔和灌浆作业均遵守：

《XX工程引水系统后段、厂房（含开关站）土建及机电设备安装工程招标文件（合同编号：

XX第Ⅱ卷技术条款第七章有关规定》。

2、XX设计院设计图，《XX水电站扩建工程调压井配筋图》图号：

HQSH-S534-06、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（DL/T5148-2001）》。

2.2施工申请

在进行主体工程基础钻孔和灌浆施工前，按《技术条款》的规定要求，向监理工程师提交包含施工方法等开工申请报告，送监理工程师审批。

经审批后进行相应的基础钻孔和灌浆施工。

2.3施工参数

所有钻孔和灌浆作业的施工参数按施工图纸和厂房已经完成的固结灌浆成果经监理工程师、设计批准确定的施工参数指导施工作业。

2.4施工准备

1、技术交底：

开工前，做好钻孔和灌浆施工的技术交底及所有施工人员的岗前培训工作，经考核或考试合格后的人员才准许上岗。

加强全体职工和技术人员的质量意识和安全防护意识的教育，对施工过程进行全面质量管理。

使每一工序都是全员参与全过程控制。

2、设备选型：

根据各种钻孔的不同特性，（设计孔深为6m、10米两种，衬砌砼厚度为1.5m）拟配备KQL-100B潜孔钻机、灌浆用3SNS灌浆机配JSJ-200搅拌机。

2.5施工布置与分区

调压井灌浆施工作业面设置在调压井上室，兼顾EL73以上及以下高程位置灌浆。

1、施工供电：

固结灌浆所用电源从调压井附近的变压器电源配电箱系统搭接；通过动力电缆线引至支洞内的开关箱，供灌浆机和照明使用。

2、施工用风：

采用1台12m3/min移动式空压机供风。

布置在井口附近，架设Φ50风管沿井壁每20米安装一个变径三通供潜孔钻机机使用。

3、施工用水:

制浆站配浆用水、施工面调配浆用水、钻孔用水，利用原EL85高程水池接管至工作面。

4、材料供应：

利用轻型货车从山下材料仓库运送至作业面。

5、排污：

灌浆工作面的污水要经过沉淀后汇集到临时集水井，临时集水井采用沙包磊砌里面内衬挡水帆布，再通过污水泵、排污管排到坝外现场指定的地点弃置。

6、制浆站：

制浆站用Φ50钢管搭设，水泥储存在5cmm厚木板铺设的木板平台上面，并做好防雨防潮措施。

制浆站见布置图I

7、作业平台：

调压井高度为86m，上室高度为52.5m，下室33.5m，灌浆设备和自动记录仪放置在调压井上室，压力及置与孔口。

施工必须按要求搭设脚手架，并做好高空作业防护措施，脚手架搭设见后所附（调压井钻灌脚手架施工平台搭设图）II

8、施工通讯：

工作面钻孔与灌浆施工均采用对讲机。

9、单元划分:

调压井灌浆根据灌浆压力要求不同分为两个单元：

调压井上室EL75~EL127.5高程为一单元，调压井下室EL75~EL37.25高程为二单元。

2.6资料准备

钻孔和灌浆施工过程所需的相关技术资料及文件必需准备齐全，以作为施工过程中的指导性文件。

3、固结灌浆

固结灌浆根据设计图在有盖重情况下进行，盖重混凝土应达到50%设计强度后钻孔灌浆方可开始灌浆。

固结灌浆在砼衬砌内先预埋PVC导管。

PVC管的一端用水泥袋子包裹；另一段应露出衬砌面。

钻孔完成后灌浆塞至导管塞入孔内灌浆施工。

3.1固结灌浆施工

根据《XX水电站扩建工程调压井配筋图（2\2）；图号：

HQSH-S534-06》固结灌浆上室段孔排距3m，梅花型布置每排24孔，等间距布置，钻入围岩10m；固结灌浆下室段灌浆孔排距3m，梅花型布置每排12孔，等间距布置，钻入围岩6.0m。

施工现场如有局部地质情况发生变化时，立即停止施工，并向现场监理报告情况，经监理工程师及设计代表研究处理方案后，由监理确认批准作出处理决定。

3.2施工工艺及技术要求

1、固结灌浆采用“循环式灌浆法”进行灌浆施工。

2、灌浆孔的开孔位置与设计孔位偏差应不大于20cm。

3、灌浆孔孔底偏差应不大于设计孔1/40，孔深偏差不大于设计2%。

4、固结灌浆压力应不小于设计灌浆压力，其压力偏差不大于设计压力的20%。

灌浆塞入基岩面上50cm。

5、灌浆泵性能应满足灌浆要求，宜采用多缸柱塞式灌浆泵，其允许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，压力波动应控制在20%以内。

6、灌乐泵和灌浆孔口处回浆上应安装压力表，使用压力宜在压力表最大标值的1/4~3/4之间，压力表在使用前应进行率定，使用过程中应以常检查核对，不合格和损坏的压力表严禁使用。

7、灌浆管路应保证浆液流动畅通，应能承爱1.5倍的灌浆压力，并配置各种适用的压力调节阀。

3.3制浆材料及基浆液拌制

1）水泥的采用：

固结灌浆全部采用满足GB175标准的普通硅酸盐水泥，标号为PO42.5，且细度要求通过80um的方孔筛，其筛余量不大于5%，且初凝时间至少应大于4小时；实验室对每一批水泥的细度、粒径等性能指标进行检测，并且负责提供水泥化验单，合格后用于灌浆。

2）水泥的贮藏：

供方的水泥短期存放（不超过30天）堆放高度不超过15袋，长期堆放高度不超过7袋。

灌浆用水泥应保持新鲜，受潮结块的水泥不使用。

3）.浆液的拌制与使用：

①灌浆用水符合拌制砼用水的要求，拌制浆液时水温不超过30℃。

②各类浆液必须搅拌均匀，测定浆液密度等参数，并作好记录。

③进入搅拌机的水泥最高温度不超过60℃。

使用普通搅拌机拌制纯水泥浆液，不少于3min；使用高速搅拌机时，不少于30s。

④浆液在使用前应过筛，制备后未在初凝时间的30min前施灌的浆液或温度超过40℃的浆液应予以废弃，不得用于灌浆作业。

3.4施工程序

（1）、总体施工程序：

调压井固结灌浆按环间分序，环内加密的原则进行，环间分一、二序，环内不分序；灌浆时要求从低处向高处推进灌浆，同一环内的灌浆孔可并联灌浆，孔数不宜多于3个，孔位宜保持对称。

（2）单孔施工程序：

钻机对准校平→钻孔→冲孔、→洗孔、压水试验→Ⅰ序灌浆→Ⅱ序灌浆→封孔。

3.5钻孔

1、钻灌平台：

调压井断面为圆形，上室内衬后直径为20米，高度为52.5米固结灌浆孔梅花型布置，每环24个孔，环距3.0m。

下室内衬后直径为9米，高度为33.5米固结灌浆孔梅花型布置，每环11个孔，环距3.0m所有钻孔需在搭设的施工平台上进行钻灌，施工平台采用脚手管搭设而成，铺上长×宽×厚＝3.0×0.25×0.05（m）竹跳板，人工转移。

2、固结灌浆钻孔采用采用KQL-100B潜孔钻机或MD-30锚杆钻机，钻孔孔径为Ф76mm。

上室段深入基岩10.0米；下室段深入基岩6.0米。

3、施工钻孔次序应与灌浆相一致，间隔1~2排I序孔灌完后方可钻、灌二序孔（间隔排数视地址条件情况而定）。

成孔直径76mm，孔口位置按设计偏差不得大于20cm，最大倾角偏差不得超过3度。

当钻孔达设计孔深后，进行三级自检，合格交监理人检查后方可进行下一道程序。

钻孔灌浆工艺流程图

钻孔记录

水泥进场，试验室取样检查

作业队放孔位点

压水记录

压水

灌浆

灌浆记录

检查孔记录

封孔记录

封孔

不合格，研究分析制定处理方案

原始资料整理、编制成果资料

合格

报批

处理

单元工程验收

整理有关资料、编写竣工报告

3.6洗孔与压水试验

（1）、每孔在钻孔结束时，进行大流量水对孔壁冲洗，（风压冲洗采用80%的灌浆压力，超过1.0Mpa时，采用1.0Mpa。

）直至冲洗回水澄清后10min为止，冲洗时间不少于20min。

（2）、在灌浆孔裂隙冲洗后，选择总孔数的5%进行压水试验，压水试验采用单点法。

压水试验时间30min，每5min测读一次压入流量，取最后的流量值作为计算流量。

记录仪每5min记录一次漏水流量，每段孔在压水前均进行裂隙冲洗。

冲洗压力为灌浆压力的80%，超过1.0Mpa采用1.0Mpa。

冲洗至回水澄清10min后结束，总冲洗、压水时间不少于30min，串通孔不少于2h。

当邻近有正在灌浆的孔时，不得进行裂隙冲洗。

3.7灌浆

（1）、灌浆方法：

采用”循环式灌浆法”，对地质条件较好的部位，可采用并联灌浆，并联孔数不超过3孔为宜。

（2）、灌浆分段：

所有灌浆孔基岩段不大于6米的不分段全孔孔内一次循环或纯压式灌浆；基岩段长在10m以内的，必须自下而上分段孔内循环灌浆具第一段4米第二段6米。

分段情况见表一。

（3）、压力控制：

灌浆压力根据注入率大小进行调整，当注入率较大时可适当降低压力，当注入率较小时可适当提高灌浆压力。

灌浆压力取值见表二。

表一固结灌浆分段表

孔深段次

第一段

第二段

第三段

第四段

10m

4

6

/

/

6m

6

/

/

/

/

/

/

/

/

表二固结灌浆压力表（单位Mpa）

序次段次

孔深

第一段

第二段

部位

Ⅰ

10

0.8

1.0

上室

Ⅱ

10

1.0

1.2

Ⅰ

6

1.3

/

下室

Ⅱ

6

1.5

/

（4）、浆液配比：

灌浆水灰比，一般情况下采用3:

1、2:

1、1:

1、0.5:

1、四个比级；开灌开灌水灰比为3:

1。

（5）、浆液变换标准：

在正常灌浆条件下，当某一级水灰比的浆液注入量达300L以上或灌注时间超过1小时，而灌浆压力和注入率均无明显改变时，变浓一级水灰比灌注；当注入率大于30L/min时，可越级变浓浆液灌注；当灌浆压力不变而注入率明显减小或当注入率不变而灌浆压力持续升高时不得改变水灰比。

（6）、灌浆结束标准：

在设计规定压力下，吸浆量小于1L/min，继续灌注30min，屏浆时间不小于30min。

8）、封孔：

全孔灌浆结束后，采用“压力灌浆法”进行封孔。

封孔灌浆水灰比为0.5:

1，灌浆压力为该孔最大灌浆压力。

3.8特殊情况与处理

（1）、在施工中需要移孔超过20cm，需经监理同意，并按照监理的要求进行移孔；遇钻孔报废时，将报废孔深报监理，并按监理要求重新确定孔位。

（2）、灌浆过程中，发现冒浆、漏浆，应根据具体情况采取嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理。

（3）、当灌浆过程中发现窜浆时，采取下列措施进行处理：

①如被窜孔正在钻孔，则应立即停止钻孔；

②如窜浆量不大，灌浆的同时，在被窜孔中通入水流，使其孔内的水泥不致填充钻孔；

③如窜浆量大时，如条件许可，与被窜孔同时施灌，或者用灌浆塞塞在被窜孔1~2m处，继续进行灌浆。

结束后立即将被窜孔灌浆塞取出，并扫孔洗净。

④如窜浆沿裂隙窜的比较远，采取浓浆施灌；

（4）、灌浆工作必须连续进行，若因故中断应按下列原则进行处理：

①尽可能缩短中断时间，尽早恢复灌浆。

②中断时间超过30min，应重新洗孔灌浆。

中断时间过长应重新扫孔至原孔深后再进行洗孔灌浆。

③恢复灌浆时，开始应使用最大水灰比的浆液灌注，若吸浆量与中断前相近时，即可采用中断前的水灰比；若吸浆量较中断前减小较多，则浆液应逐级加浓。

④恢复灌浆后，如吸浆量较中断前减小很多，且在极短的时间内停止吸浆，则认为该灌浆段不合格，应扫孔进行灌浆。

（5）为了有效控制固结灌浆超灌量，确保施工质量，对耗浆量大的地段，根据现场实际情况采取以下措施：

①当压水压力大于30L/min，且不起压或者压水压力＜0.05Mpa时，采用1:

1配合比浆液开罐。

②灌浆0.5：

1浆液时，其注入率不宜大于30L/min；当单位注灰量大于800Kg/m时，限制注入率控制在10~20L/min，现场可根据实际可根据压力进行调整灌浆压力小取小值灌浆压力大取大值。

③当单位注入量达到1000Kg/m时，采取下述控制措施：

a、在水泥中加入速凝剂，如加入1~3%的水玻璃进行灌浆，b、灌入砂浆，砂浆水灰比为0.5~0.6，砂子为中细砂，并加入1~3%的膨润土（水泥浆液中加入）。

④当单位注入量达到1500Kg/m时，间歇4小时；达到2000Kg/m时，间歇24小时扫孔复灌。

3.9质量检查

（1）、在单元工程固结灌浆结束后，将灌浆资料进行认真整理汇总后报送监理工程师审核，并按监理工程师指定的位置和方法对单元固结灌浆施工质量进行检查，对检查后的检查孔按要求进行灌浆和封孔。

（2）、固结灌浆检查孔一般按照5%的灌浆孔数布设，待该部位灌浆结束3天后，方可进行施工，压水试验采用单点法。

（3）、固结灌浆压水试验检查的合格标准：

透水率不大于5Lu。

压水试验孔段的合格率应不小于85%，不合格孔段不超以上规定值的150％，且不集中，灌浆质量可认为合格。

不满足的，将进行补灌，直至符合验收标准为止。

4、施工进度计划

厂房固结灌浆按照施工进度计划，8月底完成,灌浆在本分部工程开工申请批复后开始进行。

高压管道施工安排表

部位

施工时段

钻孔量m

灌浆量m

备注

调压井上室

XX年8.1-9.15

4080

4080

根据总进度安排适当调整

调压井下室

XX年9.15-10.1

864

864

5、主要施工机械及人员配置

（1）主要施工设备配置

主要施工机械设备见表一。

表一主要施工机械设备表

序号

设备名称

型号及规格

产地

数量

1

潜孔钻机

KQL-100B型

浙江开山风动钻机厂

2台

2

移动压风机

13m3/min

浙江

1台

3

灌浆泵

3SNS

宜昌旋风工程机械厂

2台

4

高速制浆机

ZJ-200

杭州钻探机械厂

2台

5

双桶搅拌槽

JJS-2B

杭州钻探机械厂

2台

6

卷扬机

8T

河南卷扬机械厂

2台

7

工程车

2T货车

1辆

（2）主要施工人员配置

主要施工人员配置见表二。

表二主要施工人员配置表

工种

人数

工种

人数

钻探工

4

施工管理人员

2

灌浆工

4

资料整理员

1

记录员

2

制浆工

2

电工

1

普工

20

钻修工

2

压风工

2

电焊工

1

合计

42人

6、质量保证措施

根据承包人的施工质量管理体系构成，厂房基础处理施工质量管理归口于工程技术部，在施工过程中，将采取如下质量保证措施：

（1）、施工过程中严格执行施工质量“三级”检查制度，即机组机长或班长对施工过程中的每一道工序进行自检，值班技术人员对全过程进行复检，部位工程师对关键环节进行终检。

（2）、现场质检技术员监督对所用的仪器、仪表、设备的工作性能，并督促定期进行校验（如：

灌浆泵要定期检修，自动记录仪、压力表、压力计、流量计要定期率定），合格后方可用于施工。

（3）、灌浆施工开工前，对灌浆作业的施工人员进行技术交底和技术培训。

施工人员在施工过程中进行定期培训，加强技术人员的质量意识，对施工过程进行全面质量管理。

（4）、为保证隐蔽工程的施工质量，严格做好每一道工序验收，上道工序未经验收合格，不得进入下道工序施工。

（5）、确定质检人员名单及联系电话号码，及时处理问题。

7、施工安全保证措施

（1）、现场作业安全：

所有进入现场的人员均须戴安全帽，不得穿拖鞋、高跟鞋等；工作面附近要求清理干净，材料堆放整齐、有序，施工道路畅通。

（2）、施工用电安全：

动力电源采用专用电缆铺设至工作面，应注意跨路防护；机械和设备电源接入要求接头清晰、接触良好；开关板上的开关应采用符合要求相匹配的保险丝；开关板要设防雨遮盖，不得露天淋雨。

（3）、汛期施工安全：

风化边坡和土质边坡在暴雨时容易引起塌方滑坡隐患，同时调压井上室平台应做好雨季的顺畅的排水措施遇到暴雨及时快速地将机械设备及施工人员撤离至安全地点。

（4）排架搭设安全：

1）排架在专职安全员的监督和安全监测下，逐层向上搭设。

架管在上下运输过程中，设专人指挥，严格按照安全规程操作，在临建拆除时，按从上到下顺序逐层拆除；

2）排架搭设时，立杆支撑在较好的岩石上，同时在架设过程中要与锚筋相连接，排架架设宽度保证施工人员能在平台上正常施工，排架上设置斜撑和剪刀撑加强其整体荷载性能，使排架能承受人员设备重量和施工时产生的振动；

3）排架上设置通道和扶梯，便于人员通行，危险部位有明显的安全标识；排架下部和外部张挂安全网；

4）用电线路严禁与钢架管直接接触，特别是防止临建装卸及施工人员操作过程中架管与电线碰撞及擦伤电缆，以防漏电；

5）排架在反复搭拆过程中，禁止施工人员产生侥幸心里而产生安全隐患；拆除排架时，严禁直接向低处抛掷架管；

6）施工过程中，专职安全员随时监测排架及排架基础岩石的稳定性，防止因施工造成其它部位的不安全因素而对正常施工造成不利影响。

8、原始记录、资料整理及竣工验收

8.1.原始记录

（1）、原始记录包括：

钻孔原始记录表、洗孔记录表、压水试验记录表、灌浆记录表。

（2）、原始手工记录黑色钢笔或水芯笔，记录要完整、真实、干净，书写要清晰、准确、无错别字。

（3）、自洗孔到灌浆结束以及封孔均采用灌浆自动记录仪进行记录，自动记录仪记录要进行复印并保留复印件。

8.2.内业整理

每项单元工程完工后3天内，有关固结灌浆成果一览表提交监理工程师，以便监理、设计单位及时准确掌握工程详细情况和布设检查孔。

8.3.竣工验收

工程完工后，及时进行验收。

验收时提供以下资料：

（1）、原始记录；

（2）、灌浆孔成果一览表和灌浆分序分区统计表；

（3）、灌浆孔和检查孔竣工图（包括平面布置图和综合剖面图）；

（4）、各次序孔吸水率频率曲线和频率累计曲线图；

（5）、单位耗灰量频率曲线和频率累计曲线；

（6）、灌浆材料检验资料；

（7）、质量检查报告；

（8）、与灌浆有关的其它资料。