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灌浆平洞灌浆施组.doc

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灌浆
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1、 概述(1)工程概况xx 水电站位于 xxxxx 县境内的 x 江上,是 x 江干流水电开发的第 xx 个梯级。坝址上游为 x、x 山区,下游毗邻 xx 工业区,距 x 江河口涪陵市约 147km,至 xx 直线距离约170km。电站工程为 I 等工程,以发电为主,兼顾航运、防洪及其它综合利用。电站由弧形混凝土重力坝、右岸地下电站、左岸通航建筑物和垂直防渗帷幕等组成。正常蓄水位293m,大坝坝顶高程 301.5m,最大坝高 116.5m,电站装机 1750MW,装有 5 台水轮发电机组,多年平均发电量 61.24 亿 kw·h, 5 台单机容量 350MW 的大型混流式水轮发电机组,总装机容量 1750MW。右岸地下电站为Ⅰ等工程,电站引水系统、厂房为 1 级建筑物。根据《防洪标准》GB 50201-94,地下电站建筑物按 200 年一遇洪水设计,1000 年一遇洪水校核。彭水水电站坝址区的地震基本烈度为 6 度,电站进水口建筑物按 7 度设防,地下厂房、引水隧洞、尾水隧洞等地下建筑物不考虑地震作用。帷幕线上游侧隧洞为钢筋混凝土衬砌,帷幕线下游侧隧洞(含上弯段、竖井段、下弯段和下平段)为钢衬钢筋混凝土衬砌。右岸主防渗帷幕共设置三层帷幕灌浆排水廊道,高程分别为 301.5m、238m、194m,防渗帷幕后设排水孔幕,集水汇集至大坝排水廊道排出。(2)工程地质坝址河谷呈基本对称的“V”型谷,右岸临江岸坡下陡上缓, 350m 高程以下坡度60º,以上坡度 40º;高程 225m 以下发育宽约 20m~30m 的基岩漫滩。右岸岸坡没有深切沟谷,山体较完整宽厚。地下厂房引水隧洞与尾水隧洞所经地段地表高程一般为360m~580m,;厂房引水洞进口部位地形坡度平均约为 32º,尾水出口部位地形坡度平均约为 55º。坝址位于北北东向郁山镇背斜南东翼,地层走向 22º~25º,倾向 110º~115º,倾角 60º~70º。坝址区断层、裂隙比较发育。右岸厂房从上游至下游,出露奥陶系下统至寒武系上统地层,地下厂房区主要涉及Є3m2~O1n4 地层,坝址小于 30º 的缓倾角裂隙主要发育在南津关组和寒武系毛田组灰岩、白云岩中,在不同的层位其发育方向不同,绝大部分方解石胶结。2、 主要工程项目及工程量主要工程项目及工程量见表 1-1。表 1-1 主要工程项目及工程量表序号 项 目 单位 数量 备 注1 基岩帷幕钻孔(φ56) M 371382 基岩帷幕灌浆 M 357884 基岩衔接帷幕钻孔 M 32495 基岩衔接帷幕灌浆 M 32496 灌铸孔口管 套 405 入岩 2 米,长 2.5 米7 排水孔钻孔(φ91) M 695128 排水孔孔口装置 套 30049 排水孔孔内保护 M 901210 回填灌浆 M2 325911 固结灌浆岩石钻孔 M 9338固结灌浆 M 9339注:此表中工程量为厂房设计工程量,工程量已实际发生为准。3、 主要控制工期本标工程控制性工期如下:(1)工程开工日期:2006 年 3 月 25 日;(4)帷幕灌浆完工日期:2006 年 6 月 25 日;(5)工程竣工日期:2006 年 7 月 30 日;4、工程质量等级目标保证工程按 GB/T19002-ISO9002 质量体系运行,工程质量等级达到优良标准。5、施工组织设计编制依据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(SL62-94);《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》(SL47-94);《水利水电工程施工地质规范》(SDJ18-78)(试行)(报批稿);《水利水电工程施工测量规范》(SL52-93);《水利水电工程施工组织设计规范》(SDJ338-89);《水泥基础灌浆材料施工技术规范》(YB/T9261-98);《水利水电工程钻孔压水试验规程》(SL25-92);《混凝土拌和用水标准》(JGJ63-89);《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92);《水工混凝土外加剂技术规程》(DL/T5100-1999);《水工混凝土试验规程》(SD105-82);《水利水电工程岩石试验规程》(SDJ204-81)(试行);《水利水电工程岩石试验规程》(DL5006-92)(补充部分);《砌体工程施工及验收规范》(JGJ63-89);《水电站基本建设工程验收规程》(GB50203-98);《水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准(一)》(SDJ249-88) (试行);《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB-1999)。6、施工布置6.1 风、水、电供应风、水、电由工地风 、水 、电系统接专用管线供应。灌浆施工应连续作业,不能间断。 停水、停电要提前通知。6.2 场地清理与排污灌浆施工产生的废水 、废浆液 、岩芯要及时清理,保持工作面整洁。工作面设排水沟和集水坑(井), 淤积物人工装编织袋搬出,污水用污水 泵抽排。 需保留的岩芯编号装箱保存,无用岩芯人工清理弃至渣场。7、回填灌浆回填灌浆是对灌浆平洞砼衬砌后顶部砼与围岩之间的空隙进行灌浆充填。回填灌浆在衬砌砼达到 70%的设计强度后进行。7.1 回填灌浆施工程序回填灌浆顺序为:钻孔→灌浆→封孔→质量检查。钻灌浆孔时免不了要碰到钢筋,在开孔时遇到钢筋立即停止钻进,移动孔位,重新开孔钻进,不得强行钻进。7.2 钻孔灌浆孔钻孔在砼达到 70%的设计强度后进行,方可施工灌浆孔。回填灌浆孔采用 YPT-28 型手风钻钻孔,钻头选用直径为 φ42mm 的合金钻头。钻孔深入围岩 10cm,并测记砼厚度和空腔尺寸。7.3 灌浆7.3.1 材料:回填灌浆采用 425#普通硅酸盐水泥,要求水泥新鲜无结块。回填灌浆应分成区段进行,每区段长度不大于 50m 或 3 个衬砌段,且区段端部用砼封堵严密。当顶部脱空较大时,在该部位预埋 2 个以上的灌浆管(排气管)。7.3.2 灌浆方式:采用填压式灌浆法。7.3.3 灌浆顺序:回填灌浆施工应自较低的一端开始向较高的一端推进,灌浆分两个次序进行,先灌Ⅰ序孔,后灌Ⅱ序孔,两序孔都包括顶孔。7.3.4 灌浆压力:回填灌浆压力为 0.2~0.3MPa。7.3.5 灌浆水灰比:回填灌浆采用水灰比 0.6(或 0.5):1 的水泥浆,空隙大的部位采用灌注水泥砂浆方法,掺砂量不超过水泥重量的 200%。7.3.6 灌浆结束标准:在规定的压力下,灌浆孔停止吸浆,并继续灌注 10min 即可结束。灌浆因故中断时,应尽早恢复灌浆。当中断时间大于 30min 时,将设法清洗至原孔深后恢复灌浆,此时若灌浆孔仍不吸浆,则重新就近钻孔进行灌浆。灌浆结束后,排除钻孔内积水和污物,采用浓浆将全孔封堵密实和抹平。7.4 质量检查回填灌浆质量检查应在该部位灌浆结束 7 天后进行,检查孔布置顶拱中心线、脱空较大、串浆孔集中以及灌浆情况异常的部位,孔深穿透衬砌深入围岩 10cm。检查孔的数量为灌浆孔总数的 5%,采用钻孔注浆法进行回填灌浆质量检查时,向孔内灌注入水灰比 2:1 的浆液,在规定的压力下,初始 10min 内注入量不超过 10L,认为合格。若检查不合格,则按监理人的指示或批准的措施进行处理。8、固结灌浆8.1 孔位布置固结基本孔孔距和排距为 3m,帷幕线上游侧孔深 10m,其余部位为 5m。在裂发育部位的固结浆孔须加深加密,孔深为 8m,孔距 3m,排距 1.5m。固结灌浆采用手风钻钻孔,全孔一次性灌浆。孔深超过 5m 的孔采用 QZ100K 潜孔钻钻孔,分两段灌浆。所有固结灌浆孔孔位、孔向、孔深应满足要求,其偏差在规范规定之内。8.2 冲洗及压水试验冲孔采用 ″钢管伸入孔内,通过高压水对孔壁进行冲洗,把孔内沉碴冲洗干净,并43测定实际孔深.冲孔结束后再用灌浆机进行裂隙洗孔,洗孔采用脉动式,直至回水澄清并延续 10min 方可结束,冲洗压力为灌浆压力的 80%且不大于 1MPa。选择具有代表性 5%孔进行压水试验,其压力为灌浆压力的 80%且不大于 1MPa,压水试验采用单点法。8.3 灌浆8.3.1 灌浆方式:采用孔内循环法,孔深在 5m 全孔一次性灌浆。孔深超过 5m 的分两段灌浆。8.3.2 灌浆顺序:洞内采用环间分序、环内加密的原则进行,环间分两个次序进行。灌浆压力:按设计规定的灌浆压力值灌浆。8.3.3 灌浆水灰比:灌浆遵循由稀到浓的原则,开灌水灰比为 5:1,以后按操作规程要求以 5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6(或 0.5):1 逐级变浓。8.3.4 水灰比改变原则:当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时,不得改变水灰比;当某一比级注入量已达 300L 以上,或灌注时间已达 30min,而灌浆压力和注入率均无显著改变时,换浓一级水灰比浆液灌注;当注入率大于 30L/min 时,根据施工具体情况,可越级变浓。8.3.5 结束标准:当注入率不大于 1.0L/min 时,继续灌注 30min,灌浆即可结束。8.3.6 封孔:采用机械封孔法。8.4 质量检查固结灌浆采用压水试验进行质量检查。在该部位灌浆结束 3~7d 后进行,检查孔的数量不宜少于灌浆孔总数的 5%,其孔段合格率应在 85%以上,不合格孔段的透水率值不超过设计规定值的 150%,且不集中,灌浆质量可认为合格。9、帷幕钻孔及灌浆9.1 施工条件(1) 钻孔灌浆工作应在其帷幕垫层混凝土达到 28 天设计强度的 70%后方可进行。(2) 在刚完成灌浆或正在灌浆部位的 30m 范围内,不得进行爆破作业。如必须进行爆破作业,应采取减震和防震措施,并应征得设计、监理部门同意。(3) 帷幕灌浆开始前,应按照设计指定的部位进行灌浆试验,应编制灌浆试验大纲并报送监理人,然后按监理人批准的方案进行实施。(4) 灌浆过程中应安设抬动监测装置,其结构型式见图 1-2。灌浆过程中应经常观测和记录,严禁抬动值超过设计规定。9.2 灌浆材料(1) 灌浆水泥采用 525#普通硅酸盐水泥,细度要求通过 80um 方孔筛的筛余量不大于 5%。(2) 灌浆用水泥必须符合规定的质量标准,不得使用受潮结块的水泥。水泥不应存放过久,出厂期超过三个月的水泥不应使用。(3) 灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水要求,拌浆水温度不得高于 40℃。9.3 钻灌设备(1) 钻孔设备各类灌浆孔、检查孔均采用 SGZ-I 型回转式钻机;钻孔冲洗和压水试验采用 SGB6-10 型高压泥浆泵进行。(2) 灌浆设备制浆采用 ZJ-400 型高速搅拌机;输浆采用 BW-200 型中压泥浆泵;灌浆采用 SGB6-10型高压泥浆泵。(3)记录设备深 入 帷 幕 底 线 裂 隙图 1-2 基 础 抬 动 观 测 装 置 示 意 图千 分 表麻 丝 堵 塞砂 浆 ( 厚 10cm)砼 盖 板 干 填 细 砂保 护 管 ( Φ 50m)内 管 ( Φ 25m)钻 孔 ( Φ 76m)圆 形 铁 板 橡 胶 柱水 泥 浆 锚 固1m灌浆过程中采用 GJY-III 型三参数灌浆自动记录仪记录,准确地控制灌浆过程中的灌压、流量及浆液比重。9.4 浆液供应根据现场条件和灌浆施工进度, 在 EL301.5 灌浆平洞洞口外侧布置一个集中制浆站,拌制水泥浆液供洞内灌浆施工。 制浆站内各设 ZJ -400 型高速搅拌机 1 台,J-900 型储浆搅拌机 1 台,B W 型灌浆泵 1 台 。制浆 站用 Φ4 8 mm 架管搭设, 上铺 5 c m 厚的木板, 四周围彩条布,顶部盖石棉瓦。(1) 制浆材料必须称量,称量误差应小于 5%,水泥、粘土等固相材料采用重量称量法。(2) 制浆采用 ZJ-400 型高速搅拌机(1450r/min)集中拌制水灰比为 0.5:1(重量比)的纯水泥浆液。纯水泥浆搅拌时间:使用普通搅拌机时,应不少于 3min;使用高速搅拌机时,应不少于 30s,浆液在使用前应过筛,从开始制备至用完的时间控制在 4h 以内。纯粘土浆搅拌时间:通过现场试验后予以确定;总之,各类浆液必须搅拌均匀,测定浆液密度和粘滞度等参数,并做好记录。(3) 输浆制浆站采用 BW-200型中压泥浆泵通过二趟循环输浆管路输送至各工作面。各施工面用浆从循环开 挖 基 线图 1-3 帷 幕 灌 浆 钻 机 施 工 示 意 图冲 洗 液 混 凝 土 垫 层回 转 式 钻 机钻 机 塔 架 方 木 垫 板孔 口 管钻 杆 提 升 装 置滑 轮供浆管路就近接用,根据供浆浓度,在 2×200L 立式配浆搅拌机上搅拌桶内调制成所需水灰比浆液进行灌注。 9.5 钻灌施工顺序帷幕灌浆采用三序施工,先钻灌第一序孔,然后钻灌第二序孔,最后钻灌三序孔,排序上遵循先外后内的原则,双排孔组成的帷幕先灌下游排孔,后灌上游排孔。9.6 钻孔(1) 钻机施工见图 1-3。(2) 帷幕灌浆孔采用 XY-2 型回转式地质钻机,在覆盖层中采用硬质合金钻头钻进,在基岩中采用金刚石钻头或合金钻头回转钻进,钻孔孔径 Φ56mm。先导孔采用 φ91mm 开孔,φ76mm 终孔,先导孔、第二、三序孔、检查孔须采取岩芯。(3) 孔位应符合设计要求,孔位偏差不得大于 10cm,因故变更孔位应征得监理工程师同意,并记录实际孔位。(4)灌浆孔的施钻应按灌浆程序,分序分段进行。(5)在基岩中钻进时,采用清水钻进。(6)钻孔开孔后每隔 5m 和终孔时均应测斜,测斜设备为 KXP-1 型测斜仪。(7)垂直或顶角小于 5°的帷幕灌浆孔,孔底的偏差不大于下表的规定。顶角大于 5°的斜孔,孔底最大允许偏差值可根据实际情况按下表中的规定适当放宽,但方位角的偏差值不大于 5°。孔深大于 60m 时,孔底最大允许偏差值根据工程实际情况确定,并不大于孔距。发现钻孔偏斜值超过设计规定值时,及时纠正或采取补救措施。帷幕灌浆孔孔底允许偏差 单位(m)孔 深 20 30 40 50 60单排孔 0.25 0.45 0.70 1.00 1.30允许偏差 二或三排孔 0.25 0.50 0.80 1.15 1.509.7 钻孔冲洗 在基岩段采用压力水进行孔壁冲洗直至回水清净时止,冲洗压力为灌浆压力的 80%,若灌浆压力大于 1Mpa,采用 1Mpa。孔内沉积厚度不得超过 20cm。9.8 压水试验(1) 灌浆孔(段)在灌浆前均应做简易压水试验。(2) 先导孔(第 I 序孔的 1/3 孔数)应自上而下分段卡塞进行压水试验,根据监理工程师指示采用单点法压水。(3) 帷幕灌浆试验孔、检查孔应按 SL62-94“灌规”附录 A 的规定采用五点法进行压水试验。9.9 灌浆(1)灌浆方法:帷幕灌浆覆盖层段采用孔口封闭循环钻灌法;基岩段采用孔口封闭孔内循环自上而下分段灌浆法,射浆管距离孔底不得大于 50cm。同一排上相邻的两个次序孔之间,在岩层中钻孔灌浆的间隔高差不得小于 15m。灌浆主要施工工艺流程见图 1-4、图 1-5;帷幕灌浆防渗施工方法见图 1-6;孔口封闭灌浆法工艺流程图见图 1-7。覆盖层:图 1-4 覆盖层灌浆施工工艺流程图基岩:图 1-5 基岩灌浆施工工艺流程图钻孔 混凝土垫层与基础连接段灌浆 待凝 钻进①钻进① 灌浆 岩石基础段灌浆下一灌浆段钻孔 冲洗 (简易压水) 灌浆 封孔(下一灌浆段)压水高 压 闸 阀 回 浆 管进 浆 管 灌 浆 自 动 记 录 仪压 力 计 流 量 计压 力 表 回 转 式 钻 机钻 杆钻 机 塔 架 孔 口 封 闭 器 Φ 42m循 环 供 浆 管帷 幕 灌 浆 防 渗 施 工 方 法 示 意 图灌 浆 泵配 浆 搅 拌 机图 1-6Φ 76m孔 口 管Φ 76m孔 口 管Φ 76m孔 口 管图 1-7孔 口 封 闭 灌 浆 法 工 艺 流 程 图基 岩 (覆 盖 层 )盖 重 层 砼Φ 5钻 孔基 岩 (覆 盖 层 )盖 重 层 砼Φ 76m孔 口 管盖 重 层 砼基 岩 (覆 盖 层 )基 岩 ( 覆 盖 层 ) 盖 重 层 砼进 浆Φ 5钻 孔 钻 机 塔 架地 质 钻 机进 浆4. 自 上 而 下 分 段 钻 灌 至 终 孔 , 封 孔 灌 浆回 浆钻 机 塔 架地 质 钻 机3. 大 漏 浆 段 采 用 纯 压 式 灌 浆Φ 5钻 孔钻 机 塔 架地 质 钻 机进 浆回 浆2. 以 下 孔 段 采 用 孔 口 封 闭 、 孔 内 循 环 灌 浆1. 预 埋 孔 口 管
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