木里河沙湾水电站施工组织方案.docx

1、木里河沙湾水电站施工组织方案一、工程概况沙湾水电站位于四川省木里县境内，系雅砻江中游右岸最大支流木里河干流水电规划一库六级方案中的第三级梯级电站，装机容量240MW。引水隧洞长约18.7km，洞形为圆形,直径7.2m。引水隧洞一共分为九段，其中末段（第九段）含调压井。桩号K17+400K18+775.732引水隧洞及调压井布置于三叠系下统领麦沟组（T1l）的板岩夹千枚岩、硅质板岩山体中，以类围岩为主；调压井为开敞式调压井，调压井筒高约140.0m，断面为圆型，下部内径5.8m，上部内径16.5m，调压井上部置于薄层状板岩夹千枚岩中，围岩以类为主。调压井中下部置于硅质板岩中，围岩属类。受中水五局

2、基础处理分局委托，四川中奥岩土工程有限公司承担了引水隧洞桩号K17+400K18+775.732段、调压井及压力管道的灌浆工程施工任务，按合同工期2009年8月份进场施工，于2009年12月底灌浆工程竣工，总工期5个月。二、引水系统施工段地质简介2.1 引水隧洞桩号K17+400K18+775.732段工程地质条件简述段长1375.732m，隧洞轴线方向由S143819E（在18+449.05）转为S7374E。垂直埋深260410m。岩性为三叠系下统领麦沟组（T1l）板岩夹千枚岩、硅质板岩，岩层产状N3050W/SW3050，走向与洞轴线夹角2540。层间错动带较发育，主要发育3组裂隙：N3

3、050WSW3050（层面）、N4050ESE6570、N10WSW85，裂隙较发育，围岩不稳定，围岩以类为主，不利结构面组合易在洞顶形成的不稳定块体，组裂隙对洞壁稳定不利，需加强支护，千枚岩发育段可能存在有害气体，施工时应加强监测和通风等措施。2.2 调压井工程地质条件简述调压井位于厂房后坡山体内，开敞式调压井，调压竖井高140.0m，断面为圆型，下部内径5.8m，上部内径16.5m。调压井岩性为板岩夹千枚岩、硅质板岩，层间错动带较发育，主要发育3组裂隙：N4060W/SW5070(层面) N4060W/NE3040EW/N4560，延伸310 m，间距0.21m。层面裂隙密集发育。据地表地

4、质调查及调压井平硐PDS301（高程2570m）揭示：浅表层1020m有弯曲变形现象，强风化水平深度达2040m，强卸荷带水平深度达6080m，弱风化、弱卸荷带水平深度100120m，发育四条较大层间错动带（见表1-1），支0+75m硐底硐段，硐顶普遍滴水，岩性为薄层状板岩夹千枚岩，岩性较软弱；支0+0.00m0+75m岩性为薄层状硅质板岩，岩性较坚硬（见表1-2调压井勘探平硐PDS301围岩工程地质特征表）。调压井中下部置于硅质板岩中，围岩属类；上部置于薄层状板岩夹千枚岩中，围岩以类为主。调压井坡外侧边墙由于层面裂隙与其它裂隙的不利组合，在施工过程中易产生小规模的坍滑，井壁有渗水现象，需采取

5、相应防护措施，千枚岩发育段可能存在有害气体，施工时应加强监测和通风等措施。沙湾水电站调压井平洞PDS301层间错动带一览表 表1-1编号桩号(m)产 状带 宽(m)描 述龄值(万年)f10+280+49N4060W/SW506023由糜棱岩、片状岩、石英团块组成。强风化呈黄褐色、糜棱岩软化、泥化，松弛。15.1f20+520+57N70W/SW550.50.8由片状岩、石英团块条带、少量糜棱岩组成。强风化呈黄褐色。/f3支+7.5支+8.3N60W/SW600.70.8由片状岩、糜棱岩、石英团块组成。强风化呈黄褐色。挤压紧密。/f4支+77支+79N4045W/SW50601.82.0由片状岩

6、、石英团块条带、糜棱岩组成。强风化、破碎，洞顶普遍滴水。/调压井勘探平硐PDS301及支硐围岩工程地质特征表表1-2桩 号（m）岩性结构面及地下水状态岩体结构类型围岩类别主0+000+49板岩、千枚岩强风化、强卸荷。发育层间错动带f1，主要发育层面裂隙， 030m干燥，3049m滴水。薄层状主0+490+70板岩夹硅质板岩、千枚岩弱风化、强卸荷。发育层间错动带f2，主要发育层面裂隙，滴水。薄层状主0+700+109.5硅质板岩弱风化、弱卸荷，主要发育层面裂隙，滴水。薄层状支0+000+75硅质板岩弱风化、弱卸荷。发育层间错动带f3，滴水。薄层状（f为）支0+750+101板岩夹千枚岩强风化，发

7、育层间错动带f4，渗滴水，硐底小股流水。薄层状2.3 压力管道工程地质条件简述压力管道采用埋管式，在调压井后分为二条主管，圆形断面，内径为4.2m，分别长363.517m、372.752m，由上平段、斜管段、下平段组成，其中上平段长63.4m，斜管段长192.7m，下平段长117.6m。压力管道管线方向为N7374W，岩性为板岩夹千枚岩、硅质板岩，层间错动带较发育，受断层F1的影响，岩层产状由N4050WS W5060逐渐变为N4050ESE7080。在空间上与压力管道的交角由20变为60。压力管道前半段与岩层在空间上交角较小，上游壁层面裂隙与其它裂隙的不利组合，易形成不稳块体，应及时支护。压

8、力管道围岩不稳定，以类为主，部分类，千枚岩发育段可能存在有害气体，施工时应加强监测和通风等措施。综上所述，施工段地质围岩以类为主，类次之，岩体完整性差，自稳能力低，施工开挖过程中，在洞顶及边墙部位，由小断层及不利结构面组合切割下导致围岩局部失稳，造成超挖现象。地下洞室开挖后，围岩中应力调整重分布，因围岩变形形成的洞室周边应力松驰带岩体、断层破碎带岩体及软弱夹层，是本次回填固结灌浆重点处理的对象。岩体中裂隙发育，洞内渗滴水，透水性较强，可灌浆性较好，耗浆量较大。钻孔进入千枚岩发育段可能遇见有害气体，施工时应加强洞内通风及施工人员安全防护等措施。沙湾水电站隧洞围岩初步分类及物理力学参数建议值表 表

9、1-3围岩类别岩性描述岩 体完整性岩 体结构类型地 下 水活动状况干密度(g/cm3)变形模量Eo(GPa)泊松比岩体抗剪断强度岩石坚固系 数fk单位弹性抗力系数Ko(MPa/cm)fC(MPa)微风化新鲜变质石英砂岩夹不等厚板岩、千枚岩完整性差中厚层状轻微2.652.688.010.00.300.81.00.71.0353040弱风化、弱卸荷中厚层中厚层状变质石英砂岩夹不等厚板岩、千枚岩较破碎中厚层状轻微中等2.602.652.04.00.350.400.500.30.523810微风化新鲜板岩、千枚岩薄极薄层强卸荷中厚层状变质石英砂岩夹不等厚板岩、千枚岩破碎中厚层状中等强烈2.502.60

10、1.02.00.350.300.400.20.30.51.01.53.0弱风化、弱卸荷板岩、千枚岩薄极薄层层间错动带、断层破碎带极破碎破碎状散体状中等强烈2.002.200.21.0/0.200.300.020.05/0.51.5三、施工编制依据沙湾水电站引水系统灌浆施工技术要求水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-2001四、临时设施4.1 住宿区建房450（住宿、食堂、会议室、办公室、库房、浴室、厕所）。4.2 施工制浆站200。布置在引水隧洞内和调压井筒之上开阔处。4.3 机修房20。4.4 洞内施工用电、用水、通风由土建施工单位负责提供接线点，高峰期灌浆施工用电300千瓦。五

11、、组织机构5.1 组织机构示意图5.2 人员配置六、进场施工设备名 称型 号数 量回转钻机XY-22灌浆泵3SNS6风 钻28mm6空压机6 m3空压机20 m1砂浆泵2.5/1004污水泵WQ9-226清水泵Q9-226排污泵W10-254高速制浆机TT-4003锚杆机YX1004砂轮机30cm1电焊机Bx6-3002汽车江铃皮卡、东风小货各1台七、施工进度表810月主要进行引水隧洞及调压井施工，11月进行压力管道施工，12月质量检查补灌收尾。施工中如遇特殊情况工期顺延。见下表： 八、施工工艺流程九、引水系统分部灌浆工程施工 9.1 调压井灌浆91.1调压井开挖浇筑完成移交工作面后进行调压井

12、回填灌浆及固结灌浆，施工所需风、水、电利用前期土建形成的洞内风、水、电线路设施，并在规定的部位进行搭接。升降机、空压机及制浆站含（灰棚）设在调压井顶部开阔处。施工设备、材料及施工人员从调压井顶部乘吊笼到达工作面上施工。9.1.2调压井灌浆施工采用自上而下的顺序开展施工，钻灌施工前在调压井底部搭建宽约3m的环形（360）施工平台，最大承重荷载2吨/m2。尽量可能利用灌浆孔预埋管搭建施工平台，不能利用灌浆孔部位的，应先在调压井壁不同高度(上下相差1.5m)水平钻孔埋设架管(40)。钻孔深度2.0m。上下孔距1.5m，环上孔距1.4m，外露架管长3m的与后期搭建的施工平台架管相连，采用扣件连接牢固可

13、靠。搭设架子的高度应根据设计上下两排灌浆孔距离、施工要求进度、施工安全及施工方便而合理确定搭设。高度一般1.5m，环形上一排布孔36孔，孔距1.4m，为避免钻孔时打断钢筋，可在绑扎钢筋后预埋竹竿，留下标记，以方便钻孔施工。施工平台外侧设置扶手及挂安全网，架内铺木板。工作人员进入高空作业必须佩戴安帽、安全绳。 9.1.3 调压井底部建沉污池，让污水归类，不能让污水进入两根压力管道内，设置专职人员管理排污设备运行，24小时排污。9.1.4 钻机选用回转式钻机或锚杆冲击钻机成孔。9.1.5 灌浆材料选用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级不低于32.5，细度要求通80m方孔筛余量不大于5%。水泥必须符合质量

14、标准。严格防潮并缩短存放时间，受潮结块水泥不得使用。9.1.6 调压井底板、连接管、井筒布孔，孔深参见设计图纸图号： CD182SG431。施工首先进行回填灌浆，然后再进行固结灌浆。其中固结灌浆孔深入围岩315m不等，回填灌浆仅深入围岩0.1m。如下图所示。9.1.7 灌浆设备9.1.7.1 高速制浆机9.1.7.2 3SNS灌浆泵9.1.7.3 灌浆自动记录仪9.1.7.4 超声波测试仪9.1.8 灌浆方式：灌浆采用纯压式，孔口浆液循环。9.1.9 固结灌浆试验固结灌浆试验的目的：通过钻孔压水试验，对各种地层（、类）段获取准确灌浆技术参数，给设计提供修改灌浆压力，孔距、排距的依据，为大面积灌

15、浆施工提供可行性的灌浆压力。9.1.10 固结灌浆试验孔的布置在调压井不同部位，设计布置的排距1.53m，相邻排错1030，每排618孔，孔深315m。固结灌浆试验宜在设计布置范围内选择孔排距。固结灌浆试验孔按环状时钟型布置，分序如下图所示。类围岩中，奇数为1序孔 类围岩中，奇数为1序孔偶数为2序孔，相邻两孔圆心角为20 偶数为2序孔，相邻两孔圆心角为30共布置18孔 共布置12孔9.1.11 灌浆试验采用的灌浆压力范围0.31.8Mpa。调压井顶底在、类围岩各做一段试验，段长12m。灌浆试验前应对试验段进行钻孔压水试验、超声波测试或钻孔取芯试验。根据灌浆前后波速、弹性模量、压水试验吕荣值、物

16、探成果等综合评价确定固结灌浆压力、施工工艺及程序。固结灌浆试验应在洞内回填灌浆完成7天后进行。9.1.12 调压井固结灌浆压力按如下要求采用：2607.00m2560.00孔深：04.00m 灌浆压力：0.30.5MPa孔深：48.00m 灌浆压力：0.5MPa2560.00m2503.00孔深：03.00m 灌浆压力：0.7MPa孔深：38.00m 灌浆压力：1.5MPa2503.00m2482.00： 灌浆压力：1.8MPa9.2 引水隧洞灌浆 9.2.1 回填灌浆 9.2.1.1 洞内施工利用土建原有设置的风水电系统，在规定的接线点接线，灌浆施工风、水、电线路及制浆站（含灰棚）设在洞内两

17、侧，留足施工通道，布置以不影响洞内交通为原则。搭设活动施工平台。9.2.1.2 员工空中作业必须佩戴安全帽、安全绳。 9.2.1.3 回填灌浆孔的钻孔孔径不宜小于38mm，孔深进入基岩10cm。成孔后混凝土厚度和混凝土与围岩之间的空隙尺寸进行记录。9.2.1.4 灌浆分两个次序进行，两序孔中都应包括顶孔。9.2.1.5 灌浆施工应自低端开始，向较高端推进，同一个区段内的同一次序孔可全部或部分钻出后，再进行灌浆，也可单孔分序钻进和灌浆。9.2.1.6 低处孔灌浆时，高处孔可用于排气、排水。当高处孔排出浆时（接近或等于注入浆液的水灰比）后，可将低孔堵塞，改从高处孔灌浆，依此类推，直至灌浆结束。9.

18、2.1.7 浆液的水灰比采用0.5:1或0.6:1。空隙大的部位宜灌注水浆或高流态混凝土。水泥砂浆的掺砂量不宜大于水泥重量的200%。9.2.1.8 回填灌浆压力应视其混凝土衬砌的厚度和配筋情况决定，宜选用0.3MPa。钢衬段回填灌浆压力选用0.2MPa。9.2.1.9 回填灌浆前宜对混凝土衬砌顶拱进行雷达测试，记录脱空情况，对脱空厚度超过5cm，长度大于200cm段应灌注水泥砂浆；脱空厚度超过10cm，长度大于500cm应灌注高流态一级配C20混凝土。回填灌浆后应对砼衬砌顶拱进行雷达检查，对脱空段进行补灌。9.2.1.10灌浆结束条件：在规定压力下灌浆孔停止吸浆后，延续灌注10min可结束灌

19、浆。9.2.1.11回填封孔，灌浆孔灌浆结束后采用闭浆法，当浆液达到初凝期时取出阻塞器，使用干硬性水泥砂浆进行补封，并把孔口抹平。9.2.2 固结灌浆固结灌浆孔可采用风钻或其它型式钻机钻孔，终孔孔径不宜小于38mm，孔位、孔向、孔深应满足设计要求。9.2.2.1灌浆孔的压水试验应在裂隙冲洗后进行，压水采用单点法。冲洗压力为灌浆压的80%。9.2.2.2 固结灌浆孔基岩段大于6.0m时，应分段进行灌浆。9.2.2.3 灌浆孔应按环间分序，环内加密的原则时行。环间宜分为两个次序。9.2.2.4 采用单孔灌浆时，在注入量较小的情的地段，同一环上的灌浆孔可并联灌浆，孔数不宜多于3个，孔位宜保持对称。9

20、.2.2.5 灌浆水灰比：3:1 2:1 1:1 0.6:1 0.5:1。9.2.2.6 灌浆结束标准：在规定的压力下，灌浆孔段注入率不大于0.4/L时，延续30min即可结束灌浆。9.2.2.7 灌浆孔灌浆结束后，应排出积水和污物，采用“全孔灌浆封孔法”或“导管注浆法”封孔。9.2.2.8 钻孔冲洗：固结灌浆孔各孔段灌前采用压力裂隙冲洗，冲洗时间可至回水清净时止或不大于20min，压力为灌浆压的80%,并不大于1MPa。9.2.2.9 压水：采用自下而上分段灌浆时，各灌浆孔段可在孔底段进行一次性简易压水。压水时间20min，每5min测读一次压入流量，取最后的流量值为计算流量，其成果以透水率

21、q表示，单位为吕荣（Lu）。9.22.10 浆液变换原则当灌浆压力保持不变，注入率持续减小时，或注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。当某级浆液注入率已达300L以上，或灌浆时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级水灰比。当注入率大于30min时，可根据具体情况越级变浆。9.2.2.11 灌浆过程中特殊情况的处理a 灌浆时出现地表冒浆：进行嵌缝，表面封堵，降低灌浆压力，限流，限量，加浓浆液，加速凝剂，间歇灌浆，待凝等。b 灌浆过程中串浆，用阻塞器把串浆孔阻塞。使灌浆孔正常灌浆至灌浆结束。然后扫开串浆孔进行洗孔，再灌浆。c 灌浆过程中如遇回浆返浓，应变稀后继

22、续灌注，若无效，再次改稀灌注，回浆如仍然返浓，即可结束灌浆。d 灌浆过程中如遇灌浆中断，尽可能缩短中断时间，及时恢复灌浆。中断时间超过30min时，应进行冲洗扫孔重新灌浆。e 灌浆时如吸浆量过大，应加浓浆液，限流、限量、间歇、待凝。 引水系统固结灌浆压力建议值如下：引水隧洞K17+400K18+775.732段固结灌浆压力采用1.8MPa；9.3 压力管道灌浆9.3.1 钢衬接触灌浆：灌浆施工所需风、水、电线路从调压井底部进入压力管道上平段，斜管段及下平段制浆站布置在上平段进口处。压力管道管径较小，管内施工搭移动式脚手架施工平台进行施工。9.3.1.1 钢衬接触灌浆压力采用0.1Mpa。9.3

23、.1.2 钢衬接触灌浆应在衬砌混凝土完成60后进行。9.3.1.3 钢衬接触灌浆孔的位置宜在现场经锤击检查确定。每一个独立的脱空区布孔不应小于2个，最低处和最高处都应布孔。9.3.1.4 在钢衬上钻灌浆孔宜采用磁座电钻，孔径不小于12mm。每孔宜测记钢衬与混凝土之间的间隙尺寸。9.3.1.5 钢衬接触灌浆孔也可以在钢板上预留，孔内宜有丝扣，在该孔处钢衬外侧衬焊加强钢板。9.3.1.6 在钢衬的加劲环上应该设置连通孔，以便于浆液流通。孔径不宜小于16mm。9.3.1.7 灌浆前应使用清洁的压缩空气检查缝隙串通情况，吹除空隙内的污物和积水。风压应当小于灌浆压力。9.3.1.8 灌浆应自低处孔开始，

24、并在灌浆过程中敲击振动钢衬，待各高处孔分别排出浓浆后，依次将其孔口阀门关闭，同时应记录各孔排出的浆量和浓度。9.3.1.9 灌浆短管与钢衬间可采用丝扣连接，也可焊接。灌浆结束后用丝堵加焊或焊补法封孔。焊后用砂轮磨平。9.3.1.10 钢衬接触灌浆采用的浆液水灰比分为0.8：1、0.6：1两个比级。在脱空范围较大，排气管出浆良好的情况下，应以最浓级浆液进行。9.3.1.11 在规定压力下灌浆孔停止吸浆后，延续灌注5min，灌浆即可结束。灌浆实施时须密切监测钢管变形，防止钢管压屈。9.3.2 压力管道钢衬起点（管0+36.1348）前阻水帷幕灌浆9.3.2.1 压力管道钢衬起点（管0+36.134

25、8）前设阻水帷幕灌浆，双排，排距1.5m，每排12孔，孔深15m。9.3.2.2 阻水帷幕灌浆压力：孔深05m段采用0.6Mpa，孔深510m段采用1.2Mpa，孔深1015m段采用1.8Mpa。9.3.2.3 阻水帷幕灌浆必须按先固结后帷幕的顺序、分序加密的原则进行。在灌浆以后，根据地质条件和检查孔压水试验情况，确定是否加密钻孔和灌浆或结束灌浆。9.3.2.4 灌浆实施时须密切监测钢管变形，防止钢管压屈。十 质量保证体系 10.1 质量班子建立以项目部为龙头的质量班子，层层监管，层层督促，层层落实，责任到人，树立“质量第一，百年大计”。将质量目标、质量控制、质量检查、质量考核评比办法下达到作

26、业队，各作业队设一名兼职的质量监督管理员，检查、督促、协调各环节的质量工作。加强质量教育，使每个员工都明确工程质量的方针、目标和计划，积极参加质量管理。10.2质量控制措施10.2.1 组织员工学习施工方案，施工技术要求，掌握施工技术和工程质量的关键控制点。对所用于本工程的设备，仪器进行检查，防止因仪器、设备误差影响施工质量。10.2.2建立质量检查制度，不定期对工程质量进行抽检,发现不合格工程,立即责令其返工。10.2.3灌浆施工情况记录必须如实、准确、详细，不得涂改，对原始资料及时进行整理分析，并为验收作准备，其验收要求按水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（DL/T5148-2001）规范执行

27、。10.2.4回填灌浆质量检查，可采用检查孔阻浆试验或地质雷达测试两种方法，检查时间应在该部位灌浆结束7天或28天以后进行。检查孔应布置在拱顶中心线、脱空较大和灌浆情况异常的部位，孔深应穿过衬砌深入围岩10cm，每10m15m布置1个或1对检查孔。地质雷达测试拱顶一线，对补灌后怀疑无法灌满的部位采用钻孔取芯检查，找出原因，确定进一步补灌及检查措施。回填灌浆工程质量检查的合格标准为：1 单孔注浆试验。向检查孔内注入水灰比为2的水泥浆，压力与灌浆压力相同，初始10min内注入浆量不大于10L为合格。2 双孔连通试验。在指定部位布置2个间距为2m3m的检查孔，向其中一孔注入水灰比为2的水泥浆，压力与

28、灌浆压力相同，若另一孔出浆量小于1L/min为合格。3 检查孔及芯样检查。探测钻孔及观测岩芯，浆液结石充填饱满密实满足设计要求为合格。可选用上述一种或两种检查方法。10.2.5 固结灌浆质量检查采用压水试验方法。压水试验检查孔的钻进在灌浆施工完成7天后进行。检查孔的数量应不少于灌浆孔总数的5，设计规定：引水隧洞灌浆后透水率为3Lu，调压室灌后透水率为3Lu，检查孔的合格率应在85以上，其余孔段的透水率不超过设计规定的150，且分布不集中；检查资料提供设计方研究确定是否补充灌浆。10.2.6 钢衬接触灌浆在灌浆施工结束后7天采用锤击法检查脱空范围，脱空面积大于0.5m2的脱空应进行补灌。10.2

29、.7 阻水帷幕灌浆检查孔的钻孔在灌浆施工完成14天后进行。质量检查采用压水试验的方法，设计规定透水率为2Lu10.2.8 严格按照施工技术规范要求（DL/T5148-2001）编制竣工资料、竣工报告及竣工图纸，并及时归档。十一 施工安全措施11.1 设立安全生产领导小组，下属项目具体负责贯彻执行有关劳动保护政策、法令、指导和监督本工程安全生产工作。各作业队设一名专职技安员，负责布置、检查安全工作。贯彻执行“安全第一、预防为主”的方针。11.2 施工队制定安全生产奖惩制度，将员工的安全生产与经济效益挂钩，并检查实施。施工之前，组织所有员工进行安全生产教育，使员工明确“安全生产、重在预防”，树立牢固的安全生产意识。11.3 工程施工前，应根据施工现场地下洞室所处的地质条件及施工环境制定出安全作业方案。井口、井底设置施工安全指示牌及安全巡视员。员工进入施工现场必须配戴安全防护用品，高空作业必须配戴安全带、安全绳。切实做到每一单项工程施工前，均有具体的安全措施，对施工过程中存在不安全因素时，技安员有权通知停工，待隐患消除后方可施工。特别是调压井施工，不允许上下同时作业，防止上部井口提物砸伤井下作业人员。11.4 每月至少