东端3#引水隧洞横向通道封堵灌浆施工组织设计.docx

1、东端3#引水隧洞横向通道封堵灌浆施工组织设计1 编制依据1) 雅砻江锦屏二级水电站东段3号、4号引水隧洞工程施工(C5标)合同文件(合同编号：JPIIC-200710)；2) 锦屏二级水电站引水隧洞东端技施设计图册(第十六册)；3) 锦屏二级水电站引水隧洞东端技施设计图册(第十八册)；4) 锦屏二级水电站引水隧洞东段技施设计图册(第二十四册)；5) 锦屏二级水电站工程设计通知单(JP/C5-200710-2012-005)；6) 锦屏二级水电站工程设计通知单(JP/C5-200710-2012-007)；7) 锦屏二级水电站工程设计通知单(JP/C5-200710-2012-008)；8) 水

2、工建筑物水泥灌浆施工技术规范(DL/T 5148-2012)；9) 水电水利工程钻探规程(DL/T 5013-2005)；10) 锦屏二级水电站引水隧洞防渗固结灌浆施工技术要求(第二版)；11) 建筑工程绿色施工评价标准(GBT 50640-2010)。2 工程概况锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河弯上，是雅砻江干流上的重要梯级电站。引水系统采用4洞8机布置形式，从进水口至下游调压室的平均洞线长度约16.67公里，中心距60米，洞主轴线方位角为N58W。引水隧洞立面为缓坡布置，底坡3.65，由进口底板高程1618.00米降至高程1564.70米

3、与下游调压室相接。引水隧洞洞群沿线上覆岩体一般埋深15002000米，最大埋深约为2525米。横通道是引水隧洞之间的重要通道，对改善洞内交通状况、通风、排水、加快施工进度起到了重要作用。横通道封堵灌浆是引水隧洞工程施工的后期项目，对防止洞室之间存在水力联系，保护洞室结构安全有重要意义。本次横通道封堵针对3#引水隧洞北侧及南侧处的单向横通道封堵灌浆施工，根据锦屏二级水电站引水隧洞西端技施设计图册(第十六册)、锦屏二级水电站引水隧洞西端技施设计图册(第十八册)要求，东端3号引水隧洞横通道封堵型式有FD-1(直交、斜交)型、FD-2(直交、斜交)型等封堵方式，使用部位见附件1-11-4。3 临建布置

4、3.1 制送浆系统制浆站采用相应制浆站对应3号引水隧洞(或4号引水隧洞)主洞内系统灌浆的制浆站，若距相应主洞内制浆站过远或因其他因素无法采用主洞内制浆站时，可在封堵横通道附近搭建临时制浆站。制浆站主要包括水泥堆放平台、制送浆站、值班室。制浆站内设备配置量根据相应主洞段施工工程量及横通道封堵灌浆工程量综合考虑，初步配置为：2台400L高速制浆机(1台备用)，制浆能力为4800L/小时，能满足23台灌浆泵同时灌浆。主洞内制浆站占地面积约72平方米，临时制浆站搭建占地面积在不影响交通的条件下根据现场实际情况确定其搭建位置，制浆站占地面积约60平方米。制浆站布置见图3-1。图3-1 制浆站示意图3.2

5、 施工作业平台横通道对应3号引水隧洞主洞段回填灌浆、固结灌浆及锥形灌浆孔采用灌浆台车进行施工。横通道内灌浆根据现场实际搭建适宜脚手架作为施工平台。3.3 施工供水布置施工用水符合JGJ63-89混凝土拌和用水标准标准，水温度在10摄氏度30摄氏度之间，满足拌和用水温度(30摄氏度)的要求。 横通道封堵灌浆用水直接在3号、4号引水隧洞系统水管中直接取水。钻孔用水根据现场实际在保证钻孔及冲洗正常的条件下在临近排水洞抽取。3.4 供风系统布置施工压力风采用集中供风方式。集中供风的空压机站根据相应横通道位置及其他相关因素合理布置，再用50风管引至横通道封堵工作面，设备用风直接在50风管上接取。3.5

6、排污系统布置1) 施工作业面排污横通道封堵灌浆时在灌浆站采用砂袋扎设围堰形成简易的沉淀池，将灌浆过程中产生的污水、废浆等引至沉淀池中，在沉淀池安装7.5千瓦污水泵，将污水抽排至制浆站处的三级沉淀池进行沉淀。本排污系统共需安装7.5千瓦污水泵2台、扎设长宽深=2米2米1米的集污池2项，排污管采用90排污管。2) 制浆站排污制浆站处扎设围堰形成三级沉淀池，将制浆过程中产生废浆、清洗设备产生的污水以及从工作面集污池抽排来的污水汇集至沉淀池，经过三级沉淀达到排污标准后，采用排污泵抽排至临近的排水洞。沉淀后的固相物采用人工定期清理装袋、载重汽车运至洞外指定的渣场处理。单个制浆站排污系统需制作长宽深=2米

7、6米1.2米的三级沉淀池一项，安装7.5千瓦污水泵2台。3.6 施工供电及照明设施布置施工用电直接从3号、4号引水隧洞主洞内电缆上搭接，且必须通过配电箱(内设漏电断路保护器等)。施工照明采用草地灯，并设置专用配电控制柜。3.7 现场值班室横通道封堵灌浆施工所需的现场值班室包括值班室1间(兼安全违章教育室1间)、记录室1间，单个值班室占地面积约3米4米，采用5毫米厚铁板焊制而成，现场值班室主要用于现场会议、技术交底、施工进度展示、灌浆监测等功能。为积极响应绿色施工的要求及减少材料浪费，建议横通道对应主洞段临近有正在施工的作业面时，可兼用该施工作业面的现场值班室。 3.8 临时库房临时库房搭建位置

8、根据相应封堵横通道施工现场合理布置，占地面积约4米8米。临时库房周围采用彩钢瓦形成连续的遮挡围栏。3.9 交通3号引水隧洞横通道封堵灌浆施工的交通路线根据横通道的位置及后续施工中的总体交通路线合理布置。3.10 施工通讯作业面与洞外通讯：洞内与洞外通讯主要靠值班车及移动电话联系。作业面之间通讯：制浆站与作业面之间由电铃或对讲机形成通讯网。4 资源投入3号引水隧洞横通道封堵灌浆存在横通道数量多、横通道分布距离长、相邻横通道封堵时间不连续、同一横通道封堵灌浆各类型灌浆孔灌注时间不连续等原因，因此资源配置按单个横通道封堵灌浆施工进行配置，在同一时间段内开展施工的作业面较多则按施工要求配置相应的资源。

9、4.1设备配置根据横通道封堵灌浆要求，单个横通道封堵需要配置的设备见表4.1-1、4.1-2。表4.1-1 单个横通道封堵主要设备配置表序 号设备名称规格型号数 量备注1岩石电钻KHYD504台造孔2手风钻YT-284台造孔3送浆泵TTB100-202台1台备用4（置师at 高速制浆机ZJ-2508002台1台备用5灌浆泵灌浆泵3SNS2台6华式灌浆泵HSB-51台7空压机23m1台8双层搅拌桶200L2台9储浆桶800L1台10自动记录仪WE/GJ-C2台套一拖二表4.1-2 单个横通道封堵辅助设备及车辆配置序 号设备名称规格型号数 量备注1潜水泵18Kw1台 钻孔取水2污水泵7.5KW4台

10、排污3套丝机T3X-1001台4切割机GQ40-501台5电焊机Bx1-6302台6车床6150C/6201加工配件及管材7柴油自卸汽车20t1辆设备运输、清渣等8大客车35座1辆负责接送工人饭9越野车/2辆10皮卡车五十铃1辆负责送饭4.2主要人员配置1) 项目管理人员配置为加强该地下水处理施工期间的工程管理，确保施工质量与进度，项目部根据现场施工需要，拟投入的项目管理人员见表4.2-1。表4.2-1 项目管理人员配置序 号岗位人数（人）备注1项目经理1常务副经理12生产副经理1全面负责堵水施工现场生产管理3总工程师2堵水措施制定和宏观技术指导4总质检师1现场灌浆质量总监督5工程技术部4堵水

11、方案编写、现场技术指导6质量部16现场堵水灌浆质量监督和管理7安全部4现场安全文明施工管理8合同部3工程计量与结算9物资部4施工设备、物资采购与进场验收10生产管理部6现场生产要素调拨11综合后勤部6生活保障、车辆管理等合计492) 施工机组人员配置根据本地下水处理总体进度计划安排、场地条件及预估工程量，计划投入2个生产机组和1个生产辅助组。现场施工人员配置详见表3.2-24。表4.2-2 单个生产机组人员配置序 号岗位人数（人）备注1班长2负责当班现场管理2钻工10钻孔施工3灌浆工6灌浆施工4记录员4施工过程记录及资料整理合计22表4.2-3 单个辅助生产组人员配置序 号岗位人数（人）备注1

12、班长2负责整个现场综合辅助管理2制浆人员6制浆3送浆人员2送浆4清污人员8排污、清污5设备检修4钻灌设备维修保养合计22表3.2-4 现场施工人员总体投入序 号名称机组（个）人数（人）备注1生产机组1222综合辅助机组122合计2445 回填灌浆施工根据锦屏二级水电站引水隧洞东端技施设计图册(第十六册)、锦屏二级水电站引水隧洞东端技施设计图册(第十八册)、锦屏二级水电站工程设计通知单(JP/C5-200710-2012-005)、锦屏二级水电站工程设计通知单(JP/C5-200710-2012-007)、锦屏二级水电站工程设计通知单(JP/C5-200710-2012-008)，横通道封堵回填

13、灌浆分为主洞段回填灌浆、实心段回填灌浆、空心段回填灌浆三部分。5.1 主洞段回填灌浆主洞内回填灌浆的单元划分及施工参数按照3号引水隧洞系统划分进行施工。主洞段3号引水隧洞顶拱120度范围内固结灌浆孔兼作回填灌浆孔。5.2 封堵体实心段回填灌浆根据锦屏二级水电站引水隧洞东端技施设计图册(第十六册)、锦屏二级水电站引水隧洞东端技施设计图册(第十八册)图纸要求，实心段回填灌浆应在堵头内温度降低到1618度后进行。封堵体实心段回填灌浆采用预埋回填灌浆管型式施工。5.2.1 钻孔及预埋回填灌浆管实心段回填灌浆管路预埋按照混凝土浇筑仓号布设，两侧拱腰分别布置2根进浆管(1管2孔)，拱顶布置3根排气管(1管

14、1孔)，拱腰进浆管与拱顶排气管水平间距1.5m(见图5-25-2)。回填灌浆管(孔)按比例在仓号内均匀布置，并尽量布置在岩石凹面处，钻孔深度30厘米，孔径6090毫米，灌浆管入岩25厘米(见图5-35-4)。根据现场情况选择锚筋、膨胀螺丝和钢筋等作为支撑点。按照从里向外的顺序，在管路外端进行管路编号。实心段回填灌浆应在堵头内温度降低到1618度后进行，综合考虑混凝土与回填灌浆施工工期，若第二仓混凝土已准备浇筑而第一仓尚未进行回填灌浆，则续接回填管路，引至第二仓回填灌浆仓号之外，以此类推，保证混凝土浇筑进度。采用32镀锌无缝钢管作为回填灌浆预埋管，具体工程量根据现场监理工程师签证量计算。图5-1

15、 回填灌浆预埋管布置型式图（一） 图5-2 回填灌浆预埋管布置型式图（二） 图5-3 回填灌浆预埋管布置形式图（三）图5-4 回填灌浆预埋管布置形式图（四）5.2.2 灌浆1) 实心段回填灌浆采用纯压式灌浆法。2) 灌浆顺序：遵循由低到高、由边拱至顶拱、由里向外的灌浆顺序，按照 的顺序进行，当边拱或对应顶拱排气管出浆后方可进行下一循环边拱灌浆，边拱灌浆全部结束后依次通过顶拱排气管进行顶拱部位回填灌浆。3) 灌注浆液采用水灰比0.5:1的水泥浆，或采用0.5:1的水泥浆掺加4%轻烧MgO。4) 灌浆压力采用0.5MPa。5) 灌浆结束标准： 排气管返出浓浆以后关闭排气管阀门，继续从进浆管灌注，在

16、设计压力下停止吸浆以后继续灌注10分钟可结束灌浆。 若排气管不返浆，则在设计压力下不吸浆继续灌注10分钟可结束。进浆管灌浆结束后，从排气管灌注，结束标准同上。6) 灌浆结束时先关闭进浆管阀门进行闭浆，闭浆8小时后割除灌浆管。5.3 封堵体空心段回填灌浆空心段回填灌浆应在横向封堵体混凝土浇筑完成28天后进行，遵循自低向高、自里向外的原则。5.3.1 工艺流程空心段回填灌浆采用纯压式灌浆，工艺流程见图5-5。具备钻灌条件序孔钻孔序孔灌浆序孔钻孔序孔灌浆待凝7d注浆试验雷达扫描图5-5 空心段回填灌浆工艺流程图5.3.2 钻孔1) 布孔型式：回填灌浆孔位布置根据锦屏二级水电站引水隧洞东端技施设计图册

17、(第十六册)、锦屏二级水电站引水隧洞东端技施设计图册(第十八册)、锦屏二级水电站工程设计通知单(JP/C5-200710-2012-005)、锦屏二级水电站工程设计通知单(JP/C5-200710-2012-007)、锦屏二级水电站工程设计通知单(JP/C5-200710-2012-008)中之规定，随机固结灌浆洞段顶拱范围内固结灌浆孔兼做回填灌浆孔，无随机固结灌浆洞段每断面布置3个回填灌浆孔，孔口间距1.20米，排距3.0米，钻孔布置型式见图5-6。2) 根据施工场地状况选择合理的钻孔设备，孔径不小于38毫米，孔深为入岩10厘米，并测记砼厚度和空腔尺寸。 图5-6 非固结洞段回填灌浆孔位布置

18、图5.3.3 灌浆1) 回填灌浆采用纯压式灌浆法。2) 空心段回填灌浆环间分、两个次序，序孔灌浆施工全部结束后方可进行序孔钻孔施工。 3) 灌注浆液采用水灰比0.5:1的水泥浆，或采用0.5:1的水泥浆并掺加4%轻烧MgO。若顶拱脱空较大时，可先灌水泥砂浆，浆液配比为0.8:1:1(水:灰:砂)，同时浆液内掺4%MgO，后在原孔位附近钻孔，使用0.5:1纯水泥或并0.5:1纯水泥并掺加4% MgO进行复灌。4) 灌浆压力采用0.5MPa。5) 低处孔灌浆时，高处孔可用于排气、排水。当高处孔排出浓浆(接近或等于注入浆液水灰比)后，可将低处孔堵塞，该从高处孔灌浆，以此类推，直至结束。6) 灌浆结束

19、标准：在规定的压力下，灌浆孔停止吸浆，继续灌注10分钟即可结束。5.3.4 封孔灌浆结束后孔口仍然空余的部分，采用水:水泥:砂=0.38:1:1或0.42:1:1的干缩性水泥砂浆人工封填并振捣密实。5.4 特殊情况处理1) 空腔较大部位、超挖大的部位、塌方段，预埋灌浆管，预埋管不少于2组(每组2根；其中一根为排气管，另一根为灌浆管，排气管埋在最高处)。2) 回填灌浆过程中如发现漏浆，根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、加浓浆液、降低压力、间歇灌浆等方法处理。3) 回填灌浆因故中断，应及早恢复灌浆，中断时间大于30分钟，应按规定要求设法清洗至原孔深后恢复灌浆，此时若灌浆孔仍不吸浆，则按监理人指示重新

20、就近开孔进行灌浆。4) 灌浆过程中发生与其它孔串浆，等被串孔排出浓浆时将其堵塞，序孔被串可不必重灌，序孔串浆扫孔重灌。5.5 回填灌浆质量检查1) 回填灌浆质量检查在该部位灌浆结束7天后进行。回填灌浆灌后质量如采用注浆试验(包括连通试验)则在该部位灌浆结束7天以后；如进行钻孔取芯检查则在该部位灌浆结束28天以后。2) 灌浆结束后，须将灌浆记录和有关资料提交监理人，以便确定检查孔孔位。3) 采用钻孔注浆法进行回填灌浆质量检查，可采用单孔注浆试验或双孔连通试验进行。单孔注浆试验法检查时向孔内注入水灰比2:1的浆液，压力与灌浆压力相同，初始10分钟内注入量不超过10升，即为合格。双孔连通试验法检查时

21、在指定部位布置2个间距为23米的检查孔，向其中一孔内注入水灰比2:1的浆液，压力与灌浆压力相同，若另一孔出浆量小于1L/min，即为合格。否则，按监理人指示或批准的措施进行处理。4) 检查孔钻孔注浆检查结束后，采用水泥砂浆将钻孔封填密实，并将孔口压抹平整。5) 实心段回填灌浆质量检查方式由监理工程师确定。6 固结灌浆施工根据锦屏二级水电站引水隧洞东端技施设计图册(第十六册)、锦屏二级水电站引水隧洞东端技施设计图册(第十八册)、锦屏二级水电站引水隧洞东端技施设计图册(第二十四册)、锦屏二级水电站引水隧洞防渗固结灌浆施工技术要求(第二版)、锦屏二级水电站工程设计通知单(JP/C5-200710-2

22、012-005)、锦屏二级水电站工程设计通知单(JP/C5-200710-2012-007)、锦屏二级水电站工程设计通知单(JP/C5-200710-2012-008)，横通道封堵固结灌浆分为主洞段固结灌浆、锥形固结灌浆和随机固结灌浆三部分。主洞段固结灌浆按照3号引水隧洞单元划分及参数进行施工，施工时段在该该洞段回填灌浆结束7小时后进行施工。6.1 抬动安装为防止结构体出现较大的抬动破坏，灌浆施工开始必须进行抬动装置的安装。对于横通道封堵灌浆，抬动检测主要针对主洞段固结灌浆、接缝兼固结灌浆、横通道内空心段随机固结灌浆。各横通道封堵灌浆抬动孔布置位置及数量按照监理部要求执行。抬动安装后需监理工程

23、师确认签证，抬动安装24小时以后才能进行该检测部位的灌浆孔施工。6.1.1 抬动孔钻孔引水隧洞抬动观测孔采用XY-2PC地质钻机、100B型潜孔钻、Dm-30液压钻等进行钻孔施工。抬动观测孔的孔深一般比该部位固结灌浆孔深深1米，孔径91，孔向垂直于混凝土表面。抬动观测孔钻孔完成后，应尽快安装抬动观测装置，待监理工程师确认24小时后方可开始灌浆。6.1.2 上仰孔抬动安装步骤针对腰线以上的抬动孔采用膜袋固定内管的形式进行施工，上仰孔抬动安装见图6.1-1。1) 在25内管底端00.5米进行膜袋绑扎，下管至孔底，进行膜袋灌浆固定内管；2) 内管距管底部0.6米处焊接对中圆形钢板，钢板上设置一伸缩性

24、能强的橡胶塞(根据监理人指示可以采用其他更为有效的材料)；3) 在25钢管外套装一根56钢管，钢管底部与橡胶塞紧密接触，外管外露孔口10厘米，且孔口处采用麻丝固定外管，再在25内管顶部连接一根长度为25厘米的横向钢管；4) 在孔口附近20厘米处的混凝土表面设置千分表固定装置；5) 安装千分表。图6.1-1 上仰孔抬动安装示意图6.1.3 下倾孔抬动安装步骤针对腰线及以下的孔段采用砂浆固定内管的形式进行施工，下倾孔抬动安装见图6.1-2。1) 抬动观测孔底部0.6米范围内采用0.5:1水泥浆充填，随即在孔内下置一根25钢管，再在距管底部0.6米处焊接对中圆形钢板，钢板上设置一橡胶塞（根据监理人指

25、示可以采用其他更为有效的材料）；2) 在25钢管外套一根56钢管，钢管底部与橡胶塞紧密接触，用1:1油膏和粉细砂充填56钢管外壁与孔壁间的环状间隙，充填段长各1米。再在25钢管上端连接一根长25厘米的横向钢管；3) 在该孔附近30厘米处的混凝土面设置千分表固定装置；4) 安装千分表。图6.1-2 下倾孔抬动安装示意图6.1.4 抬动变形观测1) 在压水试验、灌浆前、灌浆期间、以及灌浆施工全部结束后，均应监测被灌岩体的抬动情况。抬动观测装置在灌浆施工前安装完成。2) 设有抬动变形观测部位，其观测孔临近的灌浆孔段进行裂隙冲洗、压水试验及灌浆过程中均进行观测。3) 抬动变形采用千分表进行实时观测，每

26、隔10分钟记录一次千分表读数；抬动变形观测使用的千分表，应经常检查，确保其灵敏性和准确性。4) 抬动变形观测派专人进行观测记录，在裂隙冲洗、压水试验及灌浆等作业过程中，当变形值接近200微米或变形值上升速度较快时，应及时报告各工序操作人员采取降低压力措施，防止发生抬动破坏。如施工中发现超过规定的允许值，应降低压力、注入率直至停止施工，报告监理工程师，并按监理工程师指示采取处理措施。5) 在灌浆过程中安排专人严密监视抬动装置千分表的情况变化，在抬动值100微米 时，灌浆压力的升降过程按规定执行；在100微米抬动值200微米时，灌浆升压过程严格控制注入率小于10L/min，如果抬动值不再上升，逐级

27、升压，否则停止升压；在抬动值200微米时，停止灌浆，待凝8小时后扫孔复灌。6) 抬动变形观测过程中，应严格防止碰撞，保证能正常工作状态下进行观测，确保测试精度。6.1.5 抬动观测孔封孔对于抬动观测孔的封孔，先清除孔内钢管、油膏等，并用高压水冲洗干净，再按固结灌浆试验技术要求进行封孔。6.2 主洞段固结灌浆横通道对应主洞段固结灌浆参数及单元划分根据锦屏二级水电站引水隧洞东段技施设计图册(第二十四册)图纸执行，主洞段封堵体内不布孔。横通道对应主洞段固结灌浆孔位布置示意图见图6.2-1。图6.2-1 横通道封堵体对应主洞段固结灌浆示意图6.3 随机固结灌浆根据锦屏二级水电站引水隧洞东端技施设计图册

28、(第十六册)、锦屏二级水电站引水隧洞东端技施设计图册(第十八册)及C5标施工横通道封堵灌浆参数及工程量统计表之规定，C5标3号引水隧洞横通道内随机固结灌浆孔布设在FD-2型(直交、斜交)横通道的空心廊道内，随机固结灌浆应在该部位回填灌浆结束7天以后进行。6.3.1 灌浆孔分序随机固结灌浆按环间分序、环内加密原则进行，即环间分序、序，环内先灌注奇数孔，后灌注偶数孔，并先灌注底部孔，再灌注顶部孔。相邻序环灌注结束待凝72小时后，方可开始中间排序排孔的钻灌施工。6.3.2 灌浆孔段长划分随机固结灌浆孔均为一次灌注，灌浆段长为3.0米。在钻孔过程中，若遇地层破碎无法继续钻进时，可适当缩短段长，自上而下

29、分段施工。6.3.3 钻孔1) 钻孔孔位布置：空心段随机固结灌浆孔位以空心廊道中心为原点，按夹角30度投射到衬砌混凝土表面，每环12个孔，排距2.03.0米，梅花形布置。断面孔位布置型式见图6.2-1。图6.2-3 随机固结灌浆断面孔位布置图 2) 钻孔方向：钻孔方向按照图纸要求执行。3) 钻孔深度：钻孔深度为入岩3.0米，4) 钻孔直径：终孔孔径不小于38。5) 钻进方法：根据廊道尺寸综合选用YT-28、YQ-100B、YGZ-90等钻机钻孔。6.3.4 钻孔及裂隙冲洗灌浆前，钻孔应采用压力水进行裂隙冲洗(结合压水试验)。钻孔冲洗可采用自孔底通入大流量水由孔口将岩粉带出，至孔口回水变清即可。裂隙冲洗，当钻孔互不串通时，选用脉冲冲洗法；当相互串通时，采用风水联合冲洗法；针对裂隙较大的孔段，宜采用压力风进行钻孔冲洗。钻孔冲洗：钻孔冲洗压力为灌浆压力的80%，并不超过1兆帕；冲洗至回水澄清或总时间不大于20分钟时可结束钻孔冲洗。裂隙冲洗：灌浆孔(段)在灌浆前采用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清净时为止。对回水达不到清净的孔段，应继续进行裂隙冲洗，孔内残存的沉积物厚度不得超过20厘米。灌浆孔(段)裂隙冲洗后，该孔段应立即连续进行