水泥化学复合灌浆施工措施计划.docx

1、水泥化学复合灌浆施工措施计划工程项目名称：雅砻江锦屏一级水电站大坝左岸工程施工文件编号：七锦二/JPIC-200617/技术2011000号关于上报左岸1601m层帷幕洞水泥-化学复合灌浆施工措施计划的报告施工局：根据工程进展，并结合相关设计文件要求，我工区已完成左岸1601m层帷幕洞水泥-化学复合灌浆施工措施计划的编制，现上报施工局，请相关部门审核。附件：帷幕洞水泥化学灌浆施工分布图。特此报告！水电七局锦屏施工局二工区二一一年十月十八日主题词：1601帷幕洞 化学灌浆主 报：施工局综合办公室 印发日期：2010年8月18日校 核：黄 平 打印：蔡 菁雅砻江锦屏一级水电站大坝左岸工程施工（合同

2、编号：JPIC-200617）左岸1601m层帷幕洞水泥-化学复合灌浆施工措施计划批准： 审查： 校核： 编制： 中国水电七局锦屏施工局二工区2011年10月18日左岸1601m层帷幕洞水泥-化学复合灌浆施工措施计划1 工程概况1.1 工程概况锦屏一级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里县和盐源县交界处的雅砻江大河湾干流河段上，是雅砻江下游从卡拉至河口河段水电规划梯级开发的龙头水库，距河口358km，距西昌市直线距离约75km。锦屏一级水电站坝高305m, 为世界第一高拱坝，正常库容77.65亿m3，装机6台，单机容量600MW，属等水工建筑工程。f2断层及层间挤压错动带位于拱坝主要受力区，是左

3、岸坝肩抗滑稳定控制性结构面，由于其性状差，遇水易软化泥化，在工程运行期间长期高压水的浸润、渗透作用下，可能逐渐软化、泥化或随时间推移产生塑性变形，存在发生渗透破坏、成为渗漏通道的可能，因此有必要在水泥灌浆完成后进一步采用水泥-化学复合灌浆进行补强处理。2011年6月28日，设计院下发了关于对左岸帷幕部位的煌斑岩脉、f5断层、f2断层及层间挤压错动带进行水泥-化学复合灌浆补强的设计通知（锦设（坝）字2011045号），为提高f2断层的抗渗性能，设计院研究后明确对左岸f2断层及层间挤压错动带采取水泥-化学复合灌浆补强处理。1.2 化学灌浆区工程地质条件左岸1601m层帷幕洞水泥-化学复合灌浆区布置

4、在K0+136.00mK0+296.00m。其中K0+136K0+150m，岩性为2（6）层中厚层状大理岩夹绿片岩，岩层产状N1020E/NW3040。该段岩体中发育f5断层、卸荷裂隙XL1，溶蚀裂隙KL2，受其影响，裂隙发育，岩体破碎，以镶嵌碎裂结构为主，洞室不稳定，为类围岩。K0+150K0+190m，岩性为2（6）层中厚层状大理岩夹绿片岩，岩层产状N1520E/NW4045。主要发育五条层间挤压带g1601w-1、2、3、4、5。该段岩体中层间挤压带发育，一般宽510cm，主要由强风化的绿片岩组成，裂隙主要发育第、组，间距一般2060cm，裂面起伏粗糙，锈染，闭合。岩体较破碎，多为次块状

5、结构，由于层间挤压带及第组层面裂隙倾角较缓，属于2类围岩。0+1900+245m段岩性为2（6）层中厚层状大理岩夹绿片岩，0+2450+345m段岩性为2（7）层厚层状大理岩夹少量风化的绿片岩夹层，岩层产状N1030E/NW4050。该段主要发育断层f1601w-1、溶蚀裂隙KL3。段内裂隙较发育，岩体较破碎，多为次块状结构，属于1类围岩。左岸1601m层帷幕水泥化学灌浆范围示意图见图1-1。图1-1 1601m层帷幕水泥化学灌浆范围示意图2 编制依据(1)雅砻江锦屏一级水电站化学灌浆招标设计报告；(2)湿磨细水泥浆材试验及应用技术规程；(3)混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料JC/T 104120

6、07(4)水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148；(5)水电水利工程钻孔压水试验规程DL/T5331；(6)水电站基本建设工程验收规程DL/T5123；(7)水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准DL/T 5113.1；(8)水利水电工程施工质量检验与评定规程(试行) SL176；(9)水电水利工程土建施工安全技术规程DL/T 5371；(10)水利水电工程施工安全防护设施技术规范DL5162；(11)关于对左岸帷幕部位的煌斑岩脉、f5断层、f2断层及层间挤压错动带进行水泥-化学复合灌浆补强的设计通知（锦设（坝）字2011045号（总1355号）；(12)水工建筑物化学灌浆施工规

7、范DL/T 5406-2010。3 工程量及施工计划3.1 工程量左岸1601m层帷幕洞水泥-化学复合灌浆主要工程量见表3-1。表3-1 左岸1601层帷幕灌浆洞化学灌浆主要工程量表工程项目单位化学灌浆钻孔化学灌浆检查孔化学灌浆钻孔m18119.31794.581812备注：化学灌浆灌前测试孔采用原水泥灌浆孔灌后检测成果，抬动孔采用原水泥灌浆的抬动装置。3.2 施工计划3.2.1 工效分析根据左岸基础处理工程1885m层煌斑岩化学灌浆试验和1670m层4#固结洞f2断层水泥-化学复合灌浆及1635m层flc13水泥-化学复合灌浆钻灌工效分析。1601层帷幕洞化学灌浆钻孔量18119.3m，化学

8、灌浆1794.58m，钻孔量远大于化学灌浆量。其中深孔居多，最深孔深120.4m，而每孔化学灌浆段仅有12段。故需计算钻孔耗时。主要工效分析如下：（1）钻孔工效：根据前期施工情况，预计91mm口径钻进1米需1h，先导孔及灌后检测孔钻进1m序1.5h。（2）灌浆工效：根据2011年9月第五次特咨团咨询会意见，为保证灌浆效果，要求每一段灌浆历时不得低于48小时。（3）待凝及扫孔工效：根据2011年9月第五次特咨团咨询会意见，为保证灌浆效果，要求每一段灌浆待凝时间不得低于36小时，预计扫孔耗时20min/m。3.2.2 工期计划根据设计要求该部位施工为水泥灌浆完成后在三排水泥灌浆孔中间布置两排水泥-

9、化学复合补强灌浆孔，间距1.0m，孔向铅直。化学灌浆先导孔的施工预计自2011.10.20日开始。施工计划分析：钻孔按上述工效分析拟投入12台钻机，钻孔时间约需2.5个月。化学灌浆共484个孔段，投入10台化学灌浆泵约需6个月。待凝1个月检查孔施工约需0.5个月。考虑到钻灌交替，预计2012.07月完成化学灌浆，检查孔施工9月中旬完成，月底验收，工期进度表如下图：EL1601帷幕洞F2断层化学灌浆施工进度计划表排数项 目设计量（m）2011年2012年10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月第一排钻 孔9095.7139.82042.22363.8263.57813.413473灌 浆8

10、97.2969.18223.74157.9597.35103.5245.57第二排钻 孔9095.7128.912224.52364.12380.91997.2灌 浆897.2965.47272.71266.73197.7394.654 临建设施布置4.1 施工交通及材料运输水泥-化学复合灌浆使用的钻机、灌浆泵、搅拌槽以及钻杆、钻具、架管等设备和材料利用载重汽车从3#营地下游围堰左岸1618m洞群左岸1601m帷幕灌浆洞化学灌浆区工作面。施工人员上下班交通通道主要由C标1670m层施工通道坝后1664m预留廊道1664m监测廊道斜坡廊道1601m帷幕洞水泥-化学复合灌浆工作面。施工人员上下班的

11、斜坡廊道架设安全扶手，方便员工上下。安全通道搭建以实际发生量计。4.2 施工用风施工用风主要用于孔内排水，冲洗。因附近没有系统风，故配置1台电动空压机。采用80风管做主风管（桩号K0+130.0K0+300.0段），管长170m。在工作面安装45个风包，最后采用25mm钢编管引至各施工用风面。4.3 施工用水施工用水直接利用1601m帷幕洞已布设好的系统水供给，在分水包处采用25mm钢编管引至各施工用水面。4.4 施工用电施工用电结合用电布置考虑。拟在桩号K0+110m位置的变压器处接电源，采用95mm2铜芯电缆线作为主供电线路铺设两条线路。第一条线路K0+110136，第二条线路K0+110

12、296，电缆长度240m。并在两个灌浆站分别设置2个主配电箱，根据用电负荷接相应规格低压电缆线至各钻孔、灌浆工作面。4.5 制浆、灌浆系统4.5.1 水泥制浆、灌浆系统利用1885m平台下游侧布置的750T智能化集中制浆站制浆。灌浆站直接搭建在帷幕洞水泥化学复合灌浆区两端，搭建两个面积约36，每个灌浆站内安放2套水泥灌浆设备和10套化学灌浆计量泵。灌浆站采用架管、彩钢瓦进行搭建。记录仪室同样采用架管、彩钢瓦进行搭建，搭建面积约8。送浆管路直接原帷幕灌浆已布设好的送浆管路。4.5.2 化学浆液输送化学浆液进场后运至EL.1670m层次通道。在该部搭设化学浆液中转站，采用电动空压机风动送浆，浆管用

13、25mm聚乙烯管，管路长度约700m。4.6 值班室值班室设置在1601m帷幕洞水泥-化学复合灌浆区附近的监测支廊道内，采用钢管及彩钢瓦搭建，或用铁皮焊接而成。4.7 施工通讯制、灌浆站和值班室之间采用一带三的内部电话与电铃连通。灌浆站采用对讲机联系。4.8 施工照明现场施工照明设施的布置根据水泥-化学复合灌浆区的具体条件和需要进行布置，同时在照明布线设置时充分考虑不会对钻孔灌浆和其他工序施工造成影响。4.9 排污系统本次排污系统利用已有的排污系统，原由混凝土衬砌时单位每隔40m50m修建一个集污坑，集污坑修建于排水沟一侧并与排水沟连通。集污坑顶面高程与帷幕灌浆洞衬砌后底板高程一致。修建时，混

14、凝土衬砌底板上层钢筋不延伸至集污坑修建范围内（下层钢筋按原设计图纸不变），采用定型钢模板立模，集污坑尺寸为长（顺洞轴线方向）宽高=1.5m0.6m0.5m。待左岸1601m帷幕灌浆洞帷幕灌浆全部施工完成后，对修建的集污坑进行混凝土回填。回填时，先对混凝土结合面进行人工凿毛，然后人工凿出顶层钢筋，确保有10d的搭接长度，并按设计图纸进行钢筋制安，经验收合格后进行混凝土回填。帷幕灌浆施工时，钻孔、灌浆产生的废水、污水首先沿排水沟自流至集污坑。为防止水泥浆液在排水沟内沉淀凝固，定时采用大流量、高压力清水对排水沟及集污坑进行冲洗、稀释。在集污坑内安设污水泵，将废水、污水抽至水垫塘底板部位设置的三级沉淀

15、池，经三级沉淀后再由污水泵将清水抽至水垫塘二道坝底板1591m高程集污池统一排放。三级沉淀池每天安排排污小组进行人工清理沉淀物并装袋，搬运至指定部位统一运走。清水则抽至上游1600m高程集污池统一处理。需用110mm铁管100m。4.10 废弃化学浆液处理废弃化学浆材的处理，严格按照废弃浆材处理办法执行。针对化学灌浆产生的废弃物，现场设置多个塑料桶及已用完化灌材料的空铁桶，对弃浆、浆水混合物及散落在地面上的化学浆材等进行收集后装入桶中，最后统一运输至指定场合待浆液固化后，集中掩埋处理。废弃化学浆材处理流程图：工作面废浆收集废浆中转站固化印把子渣场掩埋。4.10 施工通风待1601m帷幕洞施工支

16、洞封堵完成后，1601m层帷幕灌浆洞与外界连通不畅，在施工中根据工作面有害气体浓度配置相应通风设备（如：轴流式风机、排风扇等），控制有害气体浓度，保证人员呼吸道健康。一台轴流式风机安装在1664m层坝后监测廊道向1601m帷幕洞送风，风袋经1670m层帷幕洞下斜坡廊道至1601m层桩号K0+296处，另一台安装在1601m层桩号K0+132处向外抽风，风袋经1601m层洞室上斜坡廊道至1670m层帷幕洞转向1664m坝后预留廊道洞口向外左转10m处布设。风袋长度共计约1000m。根据现场施工实际情况，在配浆点配置两台排风扇。临建布置工程量统计见表4-1。表4-1 主要临建工程量汇总表序号项目名

17、称规格工程量备注1空压机捷豹m342供风管80mm170m包括安装3轴流通风机11*2KW2台包括安装4风扇1.0 KW4台5供水管219mm200m6铝芯铠装电缆350mm2150m包括安装7排污铁管110mm100包括安装8电缆95mm240m包括安装9配电箱主4个包括安装10配电箱副12个包括安装11水泥制、灌浆站36m1座人工搭设12化学制、灌浆站310m2座人工搭设13送浆铁管25mm950m包括安装14污水集水坑2m35个15排污泵22kw216排污泵55kw1备用17现场仓库、值班室4个棚建、焊接18电话线800m包括安装19照明线路低压400m包括安装20聚乙烯管25mm700

18、m包括安装21风袋80cm1000m包括安装5 灌浆材料灌浆所需的水泥、外加剂、掺和料、化学浆材等，均应符合有关的材料质量标准，应有生产厂家的质量证明书和产品使用说明书。每批材料入库前均应按规定进行检验验收。所有材料包括现场配置的浆材在使用前及使用过程中，必须进行周期性控制试验以及质量抽检试验。5.1 水泥（1）灌浆试验采用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级不应低于42.5MPa，且所用水泥的细度要求通过80m方孔筛的筛余量不大于5%。根据现场试验成果或监理人指示，可采用认为具有更好灌注效果的细水泥，并做好详细记录。（2）灌浆试验用的水泥必须符合规定的质量标准，灌浆水泥应保持新鲜，不应存放过久，距出

19、厂日期不应超过三个月，有受潮结块等不合质量要求的水泥不得用于灌浆。水泥使用前应对质量作出鉴定，经监理人审查合格后方可用于灌浆。（3）灌浆试验水泥应尽量使用同一品种、同一类型、同一强度等级的水泥。同一灌浆孔不得使用不同厂家、不同品种、不同等级的水泥。（4）灌浆水泥一般使用纯水泥浆液通过湿磨机三次湿磨后用于灌浆，其细度应满足D9740m，D50=8m12m要求，细度不合格者不得用于灌浆。（5）制备细水泥浆液时应加入高效减水剂，以改善浆液的流动性，其品种及掺量应通过室内浆材试验确定。5.2 水灌浆用水应符合混凝土拌和用水标准JGJ63和水工混凝土施工规范DL/T 5144-2001混凝土拌和用水的规

20、定，在夏季气温高于30时，拌浆用水的温度不得高于30。5.3 化学浆材5.3.1 化学浆材要求施工中所选用的环氧树脂浆液性能和固化物性能均满足表5-1，表5-2的要求。表5-1 环氧树脂灌浆材料浆液性能表序号项目单位要求1外观/均匀、无分层2浆液密度g/cm31.03初始粘度mpas204可操作时间（粘度达到100mpash20并满足现场灌浆施工最低需求表5-2 环氧树脂灌浆材料固化物性能表序号项目单位要求128d抗压强度Mpa60228d拉伸剪切强度Mpa5328d抗拉强度Mpa20428d粘结强度干粘Mpa4.0湿粘Mpa3.0528d抗渗压力Mpa1.2628d渗透压力比%3005.3.

21、2 化学浆材检测本次化学灌浆所选用的化学浆材应具有强度高、粘度低、操作时间可控、收缩性小、稳定性高、耐久性好、施工简便等性能。另外所选用的灌浆材料及其各组分按国家环境保护总局（2004）化学药品测试方法的相关要求进行检测，应基本无毒或无毒，不得对人员造成损害和对环境造成污染。每批进场材料需抽取样品进行检测，样品2份，一份做试验，一份备检。根据相关要求化学灌浆材料检测统一委托第三方检测单位（贵阳院）统一检测。不合格退还厂家，合格投入使用。6 施工方法6.1 施工程序左岸1601m层帷幕灌浆洞施工顺序：施工准备孔位放样抬动孔施工先导孔下游排（序孔序孔）上游排（序孔序孔）灌后检查孔施工质量验收。6.

22、2 施工方法施工流程见图6-1。图6-1 施工流程图6.2.1 孔位放样清理施工场地后，对各类钻孔孔位按照施工图纸进行现场放样，所有灌浆孔孔位均由现场技术质检人员严格按大坝左岸1601m层帷幕化学灌浆孔位布置图进行孔位放点。在化学灌浆区端头边墙上用红色油漆标明化学灌浆区端头桩号，中间按每间隔2个孔标识孔号。所有灌浆孔开孔孔位与设计孔位的偏差不得大于10cm，因故变更孔位应征得监理工程师同意，并记录实际孔位。左岸1601层帷幕洞化学灌浆典型孔位布置图见图6-2。图6-2 化学灌浆典型孔位布置图6.2.2 钻孔（1）孔位的确定：所有孔位均由现场施工技术员放样。（2）孔向、孔斜：孔向按照附件2执行，

23、然后固定钻机（地锚固定）。孔斜要求参照拱坝坝基帷幕灌浆技术要求（A版）相关要求执行。（3）孔径非灌段采用91孔径，以下化学灌浆孔段采用56孔径，以减小孔占。检查孔采用76孔径。（4）钻进采用地质钻机金钢石钻头回转钻进。钻机轴线平行于洞轴线，所有钻机在孔位、孔向及钻孔角度调整好后，必须经现场技术质检人员验收合格，方能开孔，单孔未达到设计要求的施工钻机未经同意不得移动，施工过程中，未经同意不得随意调整钻机的钻孔角度。钻孔过程中详细记录钻孔返水、掉块及卡钻等情况，并由地质工程师、监理工程师与设计地质工程师共同判断f2断层及层间挤压错动带所在的准确位置。化学灌浆非灌段钻进采用91mm孔径，钻进至化学灌

24、浆非灌段底部。岩芯要求参照拱坝坝基帷幕技术要求（A版）相关要求执行。（5）孔深：按照左岸1601m高程帷幕洞f2化学灌浆孔位布置图施工。6.2.3 孔口管镶铸孔口管镶铸：孔口管采用73mm孔径，镶铸长度：从孔口镶铸至非灌段底部，并外露20cm。孔口灌浆镶铸后待凝24h，方可进行下一段钻孔。6.2.4 冲洗及压水钻孔结束后，对该孔段进行冲洗。根据孔深及地层情况采用适宜方法进行冲洗：对浅孔段或大理岩孔段采用通过钻杆进行大流量水冲洗至澄清，对于深孔段或f2断层及其影响带采用卡塞方法，射浆管下至孔底，从回浆管进风或大流量水，也可接三通采用风水联合冲洗，进浆管排渣。每一段钻孔冲洗干净后进行压水试验，各灌

25、浆孔段（除先导孔采用“五点法压水”外）进行简易压水试验，压水试验结合裂隙冲洗进行，压力为灌浆压力的80，但不大于1MPa，压水时间按20min，每5min测读一次压水流量，取最后流量值作为计算值，其成果以透水率表示。6.2.5 湿磨细水泥灌浆（1）湿磨细水泥灌浆灌注条件：灌前压水透水率大于1Lu。（2）浆液制备湿磨细水泥浆液在区1885m平台集中制浆站制浆。在集中制浆站拌制0.5：1的水泥浆液，拌制好后通过三台串联的水泥湿磨机进行湿磨细化，再经过送浆管路送至灌浆站。灌浆站根据不同灌浆水灰比进行配置浆液。湿磨细水泥制浆工艺流程见图6-4。图6-4 湿磨细水泥制浆工艺图细度检测：湿磨细水泥浆液按每

26、10t采用NSKC-1型光透射式粒度测定仪检测一次，同时定期检查调整湿磨机磨片间隙，对磨片磨损严重的及时更换。（3）灌浆方法湿磨细水泥浆液灌浆采用“自上而下、孔口封闭、孔内循环”灌浆法。（4）灌浆参数灌浆水灰比及浆液变换：采用四级水灰比灌注，即3:1、2：1、1：1、0.7：1、0.5：1。浆液变换严格按照“坝基帷幕灌浆技术要求（A版）”执行。灌浆压力及灌浆段长：灌浆压力及灌浆段长严格按表6-2控制。表6-2 细水泥浆液灌浆压力及灌浆段长设计参数表段次第1段第2段第3段第4段及以下段长（m）2366水泥灌浆压力（Mpa）3.54.04.04.55.56.06.5说明：根据补强段相对于孔口的距离

27、确定段次及压力。（5）灌浆结束标准采用孔口封闭灌浆法，各孔段在最大灌浆压力下，注入率不大于1L/min，继续灌注60min即可结束灌浆。6.2.6 孔内排水化学灌浆前，采用系统风排除孔内积水。排水方法：采用卡塞的方法冲净孔内的水，回浆管进风，进浆管排水，射浆管伸入孔底。6.2.7 化学灌浆（1）化学灌浆开灌条件及准备工作 当灌前压水透水率不大于1Lu,可直接进行化学灌浆。 当灌前压水透水率大于1Lu，湿磨细水泥灌浆结束后扫孔完成，满足透水率小于1lu后可进行化学灌浆。（2）化学浆液配制本次化学灌浆浆液配制，由配浆人员在现场根据所选材料规定比例配置A、B两组份材料。质量比采用电子称计量，体积比采

28、用量杯计量，并制作标准桶经监理认证后投入使用。浆液配制由专人进行按量配制，应遵循“少配、勤配”的原则。同时，现场技术人员应根据不同地质条件、被灌孔的孔容、进浆量、灌浆压力、灌注时间、以及并串的孔数量等综合因素，适时进行调整配制。制浆及储浆用桶采用专用容器，为避免浆液发生爆聚：配置冷却机，浆液配制应在冷却桶中拌合A、B液，且固化剂（B组份）的加入应以慢速、自落式成线状的加入A液边加入边搅拌，搅拌时间不得过长（固化剂加完后约3min）。每次配浆量要与进浆速度相应，否则容易造成配制浆液停放时间长，粘度增大，灌注困难，影响灌浆质量。浆液配制、灌浆过程中，现场技术人员监控，随时对灌浆浆液温度、气温等温度

29、进行记录。化学浆液配置记录：化学浆液每配置一次应有详细记录。（3）化学灌浆 化学灌浆方法：采用孔口封闭（孔内卡塞），纯压式，自上而下分段灌浆。 化学灌浆基本原则:射浆管距离孔底均不大于0.5m，化学灌浆应遵循“长历时、慢速率、尽量达到一定的注入量”的原则，控制好灌浆压力和注入速率的协调关系，一般情况下注入速率应控制在0.05 L/min.m0.1 L/min.m之间。当注入率0.05 L/min.m时，应适当升高灌浆压力（以设计灌浆压力为参考），当注入率0.1 L/min.m时，需适当降低灌浆压力（以设计灌浆压力为参考）或控制注入量。 化学灌浆压力：化学灌浆压力参照表6-2。表6-2 化学灌浆分段及压力参数表段次第1段第2段第3段第4段及以下段长（m）2355化学灌浆压力（Mpa）1.01.52.53.5说明：补强段相对于孔口距离确定段次及压力。 化学灌浆结束条件在设计灌