灌浆施工组织设计.docx
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灌浆施工组织设计
SD12SBX（C12）/ZZS-
清水江三板溪水电站主体土建Ⅰ标左岸工程
导流洞洞身回填灌浆与固结灌浆施工
作业指导书
批准
审查
校核
编写曾茂林、王少华
中国水利水电第十二工程局第六分局
二○○三年二月
目录
1.工程概况…………………………………………………
（1）
2.主要工程量………………………………………………
（1）
3.施工方案…………………………………………………
（1）
4.施工进度计划……………………………………………（5）
5.灌浆布置图………………………………………………（5）
6.施工资源计划……………………………………………（5）
7.质量保证技术措施………………………………………（7）
8.安全生产及文明施工措施……………………………（８）
附图A:
灌浆脚手架结构示意图
附图B:
回填灌浆分序展开示意图
附图C:
固结灌浆分序展开示意图
附图D:
三板溪水电站导流洞洞身段灌浆施工进度横道图
附图E:
灌浆布置示意图
1.工程概况
三板溪水电站导流洞洞身长734m，断面型式为城门洞形，过水断面尺寸为16×18m，最大砼衬砌厚度2.5m。
洞身围岩多为微风化至新鲜基岩，围岩类别为Ⅱ、Ⅲ类，以Ⅱ类为主；进、出口段系中等风化基岩，围岩类别为Ⅲ、Ⅳ类。
设计对顶拱1000范围内布置了回填灌浆，并在导0-003.000～导0+106.000和导0+303.000～导0+343.000（堵头段）部位布置了深孔固结灌浆。
由于围岩可钻性差，导流洞断面尺寸大，脚手架施工复杂，高空交叉作业，施工干扰大，灌浆施工尤其是固结灌浆施工难度较大，安全问题较为突出。
2.主要工程量
导流洞洞身段回填灌浆与固结灌浆主要工程量见表2-1。
表2-1灌浆工程量表
项目
单位
数量
备注
预埋回填灌浆管
m
2625
ф50
回填灌浆扫孔
个
2770
回填灌浆量
m2
13169
顶拱1000范围内进行回填灌浆
固结灌浆钻孔长
m
9531
固结灌浆预埋管
根数
根
1173
ф50
长度
m
2516
固结灌浆量
m
9384
灌浆压力为0.5~0.7MPa
排水孔钻孔长度
m
972
ф56
排水孔预埋PVC管
m
572
ф46
注：
排水孔工程量不包括随机排水孔部分
3.施工方案
根据设计要求，结合施工场地特定的施工环境和工程水文地质情况，拟按以下方案开展工程施工。
3.1施工工艺流程
导流洞洞身段灌浆施工较为繁杂，场地施工干扰大，设备材料进出较为困难，由于工期紧，任务重，为使工程顺利进行，计划按以下流程开展工作。
如图3.1-1所示。
图3.1-1施工工艺流程图
3.2孔口PVC管预埋
造孔是灌浆的关键工序，为减少造孔对砼及钢筋的破坏，采用厚壁PVC管按设计图纸要求与钢筋绑扎在一起，PVC管一端紧贴钢模板，另一端紧贴围岩，同时管口用厚塑料包扎，涂上不同颜色的油漆，以区分回填灌浆孔、固结灌浆孔和排水孔。
PVC管安装前，先按设计要求进行放样，并做好记录，安装好后，在砼浇筑施工的同时派专人维护。
3.3搭设脚手架
造孔灌浆作业拟在脚手架施工平台上进行，考虑到施工交通需要，下部留设过车通道。
具体布置见附图A（灌浆脚手架结构示意图）。
3.4造孔
3.4.1回填灌浆孔与排水孔造孔
回填灌浆孔与排水孔拟采用风钻清扫PVC管造孔。
3.4.2固结灌浆孔造孔
由于固结灌浆段地质条件较差，固结灌浆孔孔深较大，加之岩石级别为Ⅲ类，岩性致密坚硬，可钻性差，造孔难度较大。
拟采用潜孔钻、地质钻机造孔。
潜孔钻主要用于导流洞边墙造孔，地质钻机主要用于导流洞顶拱造孔。
3.5钻孔冲洗
3.5.1固结灌浆孔冲洗
灌浆孔均进行冲洗，主要采用高压风水从孔底向孔外冲洗的方法进行冲洗。
3.5.2裂隙冲洗
裂隙冲洗冲至回水澄清后10min结束，且总的时间要求，当邻近有正在灌浆或邻近灌浆孔结束不足24h时，不进行裂隙冲洗。
灌浆孔（段）裂隙冲洗后，该孔（段）立即连续进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h者，则在灌浆前重新进行裂隙冲洗。
3.5.3冲洗压力
冲洗水压采用80%的灌浆压力，压力超过1Mpa。
3.6灌浆施工
在衬砌砼强度达到设计强度的70%以上时，对顶拱1000范围内进行回填灌浆，回填灌浆孔孔、排距2m，梅花型布置。
固结灌浆在回填灌浆结束7d后进行。
灌浆部位为导0-003.000～导0+106.000段和导0+302.000～导0+343.000段的周边。
导0+302.000断面周边固结灌浆孔孔距2m，灌浆孔深为15m，导0+303.500m断面增设一排固结灌浆孔，其要求同导0+302.000断面，其余固结灌浆孔孔、排距均为3m，深入岩石深度8m。
3.6.1灌浆分序
回填灌浆孔在洞轴线方向采用隔排灌注、逐步加密的方法,即奇数排为Ⅰ序孔，偶数排为Ⅱ序孔。
从低处向高处分区段起灌，每2个衬砌段做为一个灌浆区段。
具体分序方法见附图B（回填灌浆分序展开示意图）。
固结灌浆孔采用环间分序、环内加密的方法。
在断面上自下而上进行，并利用上部管孔排气。
具体分序方法见附图C（固结灌浆分序展开示意图）。
3.6.2制浆
拟在汽车平台上设置制浆站，即将水泥和高速搅拌机放在汽车平台上，制浆站可随灌浆施工的需要灵活移动。
严格按照配合比下料，纯水泥浆液的搅拌时间应不少于30s。
浆液在使用前过筛，从开始制备至用完的时间宜小于4h。
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制使用。
浆液温度保持在5～400C。
3.6.3回填灌浆
回填灌浆孔按设计预埋φ50PVC管，在衬砌砼强度达到设计强度的70%以上后，扫孔穿入喷砼层5～10cm，测记砼厚度和空腔尺寸。
然后采取纯压式灌浆，灌浆压力0.2～0.3Mpa，全孔一次性灌浆法。
3.6.4固结灌浆
固结灌浆孔按设计预埋φ50PVC管（长度与砼厚度相同），待回填灌浆结束7天后，再进行造孔灌浆。
固结灌浆采用孔内循环式、自内向外分段灌注法施工，每段5m，灌浆时以灌浆塞塞孔分段。
灌浆压力为0.5～0.7MPa。
3.6.5浆液水灰比及其变换
回填灌浆浆液水灰比按设计要求和相应的规程规范确定。
一序孔可灌注水灰比0.6（或0.5）:
1的水泥浆，二序孔可灌注1：
1和0.6（或0.5）：
1两个比级的水泥浆。
空隙大的部位灌注水泥砂浆，但掺砂量不应大于水泥重量的200%，并掺入适量的减水剂。
固结灌浆过程中浆液遵循由稀到浓逐级变换的原则，开灌水灰比采用5：
1，在5：
1、3：
1、2：
1、1：
1、0.8：
1、0.6：
1、0.5：
1等七个比级次序变换，具体变浆标准如下:
a）灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或注入率不变而压力持续升高时，不改变水灰比。
b）当某级浆液注入量已达到300L以上或灌浆时间已达到1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，改浓一级。
c）当注入率大于30L/min时，根据具体情况越级变浓。
3.6.6闭浆待凝和结束标准
灌浆在规定的压力下，灌浆段的吸浆量小于0.4L/min，再延续灌注30min即可结束。
固结灌浆结束后，对外流或返浆的灌浆孔进行闭浆待凝，待凝时间不少于30min。
回填灌浆在规定的压力下，灌浆孔停止吸浆，延续灌注5min即可结束。
3.6.7钻孔封堵
回填灌浆与固结灌浆包括检查孔完毕后均要均要对钻孔进行封闭，采取浓浆闭浆工艺，关闭孔口闸阀，待浆液凝固后再拆除孔口装置。
孔口未满部分用M30水泥砂浆人工填实、抹平。
3.7灌浆质量检查
3.7.1回填灌浆质量检查
回填灌浆质量检查采用钻孔灌浆法即向孔内注入水灰比2：
1的浆液，在规定的压力下，初始10min内注入量不超过10L，即可认为合格。
3.7.2固结灌浆质量检查
导0-003～导0+106段和导0-303～导0+343段的固结灌浆采用压水试验进行质量检查。
压水试验由监理现场指定孔位，在该部位灌浆结束后3～7d后进行，试验采用单点法，压力为灌浆压力的80%，该值若大于1Mpa时，采用1MPa。
3.8排水孔施工
根据设计要求对导0+060.000～导0+303.000段设置系统排水孔，系统排水孔孔、排距均为3m，按设计要求在衬砌钢筋砼内预埋φ46PVC管，仰角50。
待钢筋砼达到一定强度拆模后，再扫孔至设计深度。
另外，对导0+060.000～导0+731.000段在开挖期间洞壁地下水发育部位根据具体情况设置随机排水孔，排水孔施工方法同上。
4.施工进度计划
根据设计文件工程量和钢筋砼浇筑施工进度计划，导流洞洞身段灌浆计划从2003年1月15日开工，到2003年7月31日完工，总工期为198天。
各项工作施工进度安排见附图D（三板溪水电站导流洞洞身段灌浆施工进度横道图）。
5.灌浆布置图
根据导流洞洞身段灌浆图和设计技术要求，结合导流洞施工场地的特殊情况，固结灌浆和回填灌浆施工布置见附图E（灌浆布置示意图）。
6.施工资源计划
6.1劳动力计划
为满足提前截流的要求，导流洞洞身段灌浆施工，必须在2003年7月底前完工，由于时间紧，工作内容繁杂且工作量较大，没有强有力的人员组织结构，无法按期完成任务，本次施工计划委派有类似工程经验的生产、技术骨干组成该灌浆施工作业班子。
考虑到整个工种生产的时间先后不一，各班组可根据具体情况撤分或重新组合，整个项目计划先后安排施工人员132名。
具体安排见表6.1。
表6.1主要劳动力表
序号
工种
人数
工种内容
1
钻孔工
30
灌浆孔钻孔
2
灌浆工
50
回填灌浆与固结灌浆
3
架子工
30
脚手架搭设
4
预埋管工
5
灌浆孔预埋
5
压风工
2
空压机运行
6
汽车驾驶员
3
灌浆材料与设备运输
7
电工
2
接用电器
8
修理工
2
机械设备维修
9
泥工
3
孔口抹平
10
现场管理人员
5
现场管理
合计
132
6.2灌浆材料组织
6.2.1水泥
灌浆水泥采用湖南坝道特种水泥股份有限公司生产的“坝道”牌普通硅酸盐水泥，施工中做到水泥随到随用，保证水泥新鲜，无受潮结块现象，每批次水泥均有出厂质检报单，同时按有关规定对水泥进行抽样送检。
6.2.2水
使用符合拌制砼要求的水进行浆液配制。
6.3设备组织（主要设备配备见表6.3）
6.3.1造孔设备
造孔采用杭州钻探机械厂生产的地质钻机、重庆探矿机械厂生产的潜孔钻以及28型气腿式风钻造孔。
6.3.2制浆设备
制浆采用集中制浆的形式，主要设备有：
高速搅拌机和储浆桶。
搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌浆液的类型和灌浆泵的排浆量相适应，保证能均匀、连续地拌制浆液。
6.3.3灌浆设备
灌浆设备包括灌浆泵和搅拌桶。
灌浆泵的技术性能与所用灌注的浆液的类型、浓度应相适应。
额定工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍,压力波动范围宜小于灌浆压力的20%，排浆量能满足最大注入率的要求。
6.3.4输水、输浆管路
施工所需风、水、电管线满足用量、方便施工、安全可靠、与砼衬砌干扰小为原则布置。
输水管路均选用ф40mm的钢管；制浆站至灌浆站的输浆管采用ф50mm中压胶管，灌浆站至孔口的输浆管选用ф20mm的钢管，其耐压值不小于8.0Mpa。
表6.3主要设备配备表
序号
设备名称
型号
单位
数量
1
地质钻机
150
台
4
2
潜孔钻
YQB-100型
台
6
3
气腿式手风钻
YT-24型
台
8
4
空压机
18-20m3/m
台
3
5
灌浆泵
SGB6-10
台
2
6
双层搅拌桶
0.3m3
台
3
7
高速搅拌桶
400ml
台
2
8
运输车
5t
台
2
7.质量保证技术措施
7.1组织措施
7.1.1成立以技术负责人为首的质量管理小组，用行政支持、各专业人员参与的运作方式来控制工程质量。
并选派有经验的工程师现场指导，认真组织学习技术法规、规程、规范、标准；遵守合同，服从监理，收集质量信息，组织质量安全检查、分项工程质量评定和生产过程的检验。
7.1.2明确质量管理的职能和作用，确定各质量管理人员的责任，制定质量管理奖惩制度。
7.1.3在施工过程中做到事前指导、事中检查、事后验收。
建立产品质量记录，专人负责收集、登记和整理。
7.1.4严格按施工工序进行施工，建立一套完善的自检制度。
分项工程完工后，执行自检、复检再监理校检的三级质量检查制度。
当检查质量不合格时，及时进行整修和返工。
全部工程完工后，及时整理全部质量检查资料，接受质量监督机构的检查和监督。
7.1.5施工过程中建立每周一次的定期质量检查、质量剖析和总结提高的会议制度，及时进行相应的整改。
7.2技术措施
7.2.1严格按设计文件进行施工。
7.2.2参加由监理组织的技术交底，了解设计意图，发现问题及时提出书面意见。
7.2.3所有施工人员必须进行培训，待熟悉设计意图、了解施工目的，明确技术要求后方可进行施工。
7.2.4所有进场机械设备必须严格检修、保养和调试。
7.2.5水泥必须有出厂合格证，经抽检并由质检部门认可后，才能投入使用。
7.2.6水泥浆严格按配合比通知单称量配料。
7.3技术资料管理措施
7.3.1由技术负责人逐日作好施工日志，供生产负责人进行生产调度，备用有关部门检查。
7.3.2技术负责人负责收集材料出厂合格证，试验成果报告，各种原始记录，分项工程签证验收记录，并分类整理，及时反映质量信息。
7.3.3由队长、技术负责人组织有关人员对工程施工质量进行中间检查或不定期的抽查，随时作出内部质评结果。
7.3.4工程完工后及时汇编竣工资料，编制竣工报告。
8.安全生产及文明施工措施
8.1成立以队长为负责人，安全员、班组长参加的安全生产与文明施工小组。
制定切实可行的安全生产与文明施工细则，责任落实到人。
8.2每周进行一次安全生产与文明施工讨论与总结，以提高全体员工的安全生产与文明施工意识。
8.3进场员工均须配戴安全帽。
悬壁作业必须配带安全绳，特殊工种如潜孔钻施钻，风钻水泥搬运、水泥浆制作人员，必须配备防尘、防护措施、加强员工劳动保护。
8.4遵守《施工现场临时用电安全技术规范》，电器由专职电工安装与维修。
施工中，应定期检查电源线路和设备的电器部件,确保用电安全。
8.5非操作人员不得进入正进行施工的作业区。
施工中，注浆管前方严禁站人。
8.6灌浆泵在使用前均应进行全面检查，必要时在洞外进行密封性能和耐压试验，满足要求后方可使用。
8.7灌浆泵要安装压力表或安全阀、使用过程中如发现已经破坏或失灵时，应立即更换。
8.8施工期间应经常检查输浆管以及各种管路的连接部位，如发现磨薄、击穿或连接不牢等现象，应及时处理。
8.9高度较大的工作台架的安装，必须牢固可靠，设置栏杆。
高空作业人员应佩戴安全带。
8.10遵守村规民约和当地治安管理条例，做到与当地居民、相邻施工单位员工和睦相处。
8.11对施工场地和道路及时清理、维护，保证场地整洁和交通畅通。
8.12做好环境保护工作，对场地有损害环境的物品（废油、废水、生产垃圾）运至指定地点，集中处理。
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