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1、目 录福建黎阳抽水蓄能电站引水系统及地下厂房工程2钻孔与灌浆工程施工组织方案21.1工程概况21.1.1主要项目21.1.2主要工程量31.1.3主要建筑物工程地质特性41.1.4主要施工特点、难点及对策51.1.5编制依据71.2施工平面布置71.2.1施工区域的划分71.2.2施工主要通道71.2.3施工供水、供电、供风及通讯81.2.4钻灌系统81.2.5 施工排水、排污系统91.2.6灌浆材料及施工设备运输91.3施工总体程序101.3.1钻孔灌浆工程施工总体程序说明如下:101.4灌浆试验101.4.1灌浆试验的目的和内容101.4.2灌浆方法111.4.3钻孔和灌浆试验的主要设备1
2、21.5钻孔灌浆施工方法及措施121.5.1钻孔灌浆主要设备的选择121.5.2施工方法及措施131.6钻孔灌浆施工进度371.6.1施工进度安排原则371.6.2主要洞室钻孔灌浆工程完工时间381.6.3主要项目强度指标391.7 资源配置391.8质量保证措施401.8.1质量保证体系401.8.2施工组织机构质量保证411.8.3施工计划质量保证411.8.4施工技术质量保证411.8.5施工操作质量保证421.8.6现场材料检验与试验421.8.7严明质量奖惩,行使质量否决权421.9进度保证措施421.10安全保证措施431.11文明生产保证措施441.12环境保护44福建黎阳抽水蓄
3、能电站引水系统及地下厂房工程钻孔与灌浆工程施工组织方案1.1工程概况1.1.1主要项目黎阳抽水蓄能电站引水系统及地下厂房工程主要由引水系统、地下厂房及部分尾水系统工程组成,包括引水主洞、引水岔管、引水支洞、厂房系统、排水廊道、尾水支洞、尾水闸门室、尾水岔洞、部分施工支洞、相应的临建设施等项目;各部位钻孔灌浆项目主要有:(1)引水主洞上平段、下平段和引水支洞顶部90范围固结兼回填灌浆、围岩固结灌浆、钢衬段底部90范围的接触灌浆,引水主洞竖井围岩固结灌浆,引水主洞和引水支洞洞身排水孔。(2)引水岔洞洞身排水孔;洞顶回填灌浆、围岩固结灌浆、管底接触灌浆。(3)引水钢管排水廊道排水孔。(4)尾水支洞及
4、岔洞洞顶回填灌浆、围岩固结灌浆、管底接触灌浆、化学灌浆。(5)尾水闸门室排水孔、闸门室围岩固结灌浆。(6) 施工支洞洞身排水孔;施工支洞、施工支洞回填灌浆;施工支洞、施工支洞、施工支洞延长段封堵回填灌浆、接缝灌浆和固结灌浆。(7)主厂房回填灌浆、固结灌浆、化学灌浆;主厂房排水孔。(8)主变洞回填灌浆、固结灌浆、化学灌浆;主变洞排水孔。(9)主变排风洞回填灌浆;主变排风洞排水孔。(10)母线洞回填灌浆、固结灌浆;母线洞排水孔。(11)主变运输洞回填灌浆、固结灌浆;主变运输洞排水孔。(12) 电缆平洞及联系廊道和透平油库排烟廊道回填灌浆以及排水孔。(13)电缆竖井和排风竖井程固结灌浆以及排水孔。(
5、14)高程-55m和高程-73m排水廊道回填灌浆以及高程-27.5m排水廊道以下排水孔。(15)高程-27.500m层灌浆廊道及其以下帷幕灌浆。(16)渗漏集水井及排水泵房固结灌浆以及排水孔。(17)地面副厂房和开关站排水孔。(18)超前勘探钻孔以及必要的检查孔等。1.1.2主要工程量主要工程量见表1.1-1。表1.1-1 主要钻孔灌浆工程量表序号施工部位施工项目单位数 量备 注1引水系统回填灌浆12904包括:引水主洞、引水岔管、引水支洞、排水廊道等固结灌浆m38234接触灌浆9569排水孔m40778其中D 56为300m,L=3m;D 110为40478m,L=750m固结检查孔m194
6、02厂房系统回填灌浆14475包括:主厂房、主变洞、母线洞、高压电缆平洞及电缆竖井、进厂交通洞、施工支洞兼排风洞、帷幕灌浆、排水廊道、排水竖井等固结灌浆m10968帷幕灌浆m58500排水孔m33823D 56为15278m; D 110为18545m化学灌浆m685主变洞、主厂房固结检查孔m549帷幕检查孔m58503部分尾水系统回填灌浆3906包括:尾水支洞、尾水闸门室及相关辅助洞室、尾水岔洞等固结灌浆m22074化学灌浆m1673接触灌浆5753预埋管排水孔m2667D 56,L =3m固结检查孔m11204施工支洞回填灌浆9992其中堵头回填灌浆为2931固结灌浆m4305堵头部位堵头
7、接缝灌浆3137排水孔m4134D 56,L =3m固结检查孔m215合计回填灌浆41277;固结灌浆75581m,固结灌浆检查孔3824m;钢衬接触灌浆15322;堵头接缝3137;帷幕灌浆58500m,帷幕灌浆检查孔5850m;化学灌浆2358m;排水孔81402m(其中D110mm的排水孔59023m)。1.1.3主要建筑物工程地质特性1.1.3.1引水系统工程地质条件引水隧洞围岩岩性为S3m-2、S3m-3中厚巨厚层岩屑石英砂岩、泥质粉砂岩,粉砂质泥岩,岩层产状4070/NW2045,节理裂隙、小断层发育,岩体完整性差。引水洞穿越的围岩类约占40,类约占55,类约占5。上平段岩性以中巨
8、厚层泥质粉砂岩为主夹岩屑石英砂岩,岩层产状为40 70/NW20 45。根据ZK123、ZK47钻孔揭露,岩体完整性差,有多处破碎带,层间破碎带发育。竖井段基岩主要为弱风化岩屑石英砂岩。岩层产状4070/NW2045,节理裂隙及小断层发育,岩体完整性较差。RQD值小于30%。岩层倾角较缓,断层、层间弱面及节理裂隙的组合对井壁稳定不利。下平段岩性为S3m-1岩屑石英砂岩夹少量泥质粉砂岩,岩层产状4070/NW2045,与洞轴线方位交角较小。根据附近PD5-5及PD5-6平洞和钻孔资料,岩体弱风化,完整性差,有F61及F62等断层及层间破碎带发育。岔管部位及压力支洞围岩以类为主。1.1.3.2主厂
9、房及主变室工程地质条件地下厂房和主变洞洞室围岩主要由S3m-1中厚巨厚层(少量薄层)岩屑石英砂岩夹少量泥质粉砂岩组成,岩石饱和抗压强度大于40MPa。受岩层褶皱及断层错动影响,地下厂房区岩层产状变化较大。大部分地段岩层倾角较陡,但F54上盘岩层变缓。厂区断层平均发育间距10m15m,大部分断层破碎带宽度小于0.30m。规模较大的断层主要有F10(宽约10m18m)、F32(沿断层充填蚀变安山岩脉宽1840m)、F54(宽约0.2m1.2m)。厂区主要洞室避开了F10和F32断层,但F54穿越主厂房及主变室。通过主要洞室的其余断层破碎带宽度一般为0.1m0.3m,破碎带主要由角砾岩、碎块岩夹断层
10、泥等组成,断层普遍充填有次生黄泥。此外厂区岩体节理裂隙十分发育,且受岩层产状影响较大,发育方向分散,节理密集带较多。大部分节理的延伸一般受层面限制而出露较短小,近70%的节理倾角大于60。厂区主要洞室围岩岩性相对较单一,岩体多属于镶嵌结构或镶嵌碎裂结构,洞室围岩质量以21类为主。厂区地应力属低应力,洞室围岩属坚硬中硬类岩石。除局部蚀变岩脉及破碎带较宽的断层易产生塑性变形外,绝大部分组合块体具有较好的稳定性。不稳定块体主要分布于洞顶。岩体大部分属于弱透水,但F52、F53、F54、F57、F80等断层为强透水带。1.1.3.3尾水系统工程地质条件尾水闸门井围岩质量以类为主,两端墙附近,因靠近F1
11、0和F32断层,围岩稳定性差。其余洞段围岩稳定性主要是受小断层、层间错动面和节理裂隙相互切割而成的块体控制。尾水支洞及尾水岔管,隧洞围岩质量及稳定性主要是受断层与岩脉影响,尤其是6条支洞均须分别穿越F10、F32断层,号机尾水支洞须穿越F32与F10断层交汇带,这些围岩段主要为类,成洞条件及围岩稳定性差。1.1.4主要施工特点、难点及对策1.1.4.1施工特点1、洞室固结、回填灌浆施工特点(1)工程量大、施工点分散;(2)引水竖井灌浆施工为高空作业;(3)压力钢管段灌浆升压及变形观测的控制要求较高;(4)各灌浆工作面与其它施工相互干扰多,平行作业多。2、排水孔施工特点(1)工程量大;(2)分布
12、面广,钻孔方位,角度以及入岩深度变化多;(3)受其它工程施工干扰大,部分洞段施工通道狭窄。3、帷幕灌浆施工特点(1)工程量大,工作面狭窄,钻孔深度较大;(2)灌浆最大灌浆压力5.0Mpa;(3)洞内施工场地狭窄,施工通道少,施工机械多,移动困难;(4)帷幕灌浆廊道浆液输送距离远;(5)洞内排尘、排水困难。1.1.4.2施工重点及对策回填灌浆、固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆以及深孔排水孔是钻孔与灌浆工程施工的重点。协调好其与开挖、砼工程以及钢管安装施工的相互干扰是钻孔与灌浆工程顺利施工的关键。为此将采取以下措施(不限于此):1、精心组织施工队伍,科学地安排施工程序;2、合理划分施工区域,统一部署,
13、分区作业;3、合理配置施工机械。洞内施工条件差,要投入高效的设备,尽量减少洞内作业人数;除排水廊道中深排水孔、厂房灌浆廊道帷幕孔、勘探孔、观测孔、检查孔需选用地质钻机成孔,其余均以轻便型造孔设备为主,采取小孔径或预埋灌浆管路施工。 4、现场临建布置采取分散和集中相结合的方式;5、砼浇筑、钢管安装与钻孔灌浆施工统筹考虑,做好平行作业;6、使用三参数自动记录仪。1.1.4.3施工难点及对策1、断层裂隙密集带灌浆是钻孔与灌浆工程施工的一大难点引水系统沿线地层内断层十分发育,大小断层共111条。断层影响带岩石较差,裂隙、节理发育,施工中有可能出现耗浆较大,局部地段滴水、渗水等情况;对此,施工中将采取以
14、下对策:(1)施工过程中发现耗浆较大或特大及难以达到结束标准的情况时,应进行详细记录并及时上报监理人,根据监理人指示采取积极、有效的措施进行处理。(2)在渗水严重洞段,回填灌浆采取先排后灌(即回填灌浆孔造孔结束后,待排净脱空区积水再进行灌浆)和增加施工次序(即增加序孔施工)的方法;固结灌浆根据渗水量等采取增加灌浆压力(取得监理人同意的情况下)和屏浆处理的方法。2、帷幕灌浆是钻孔与灌浆工程施工的另一难点帷幕灌浆分布于主厂房上游侧,本标进行第三、第四层廊道的帷幕灌浆(双排孔)施工,施工中受洞内空间限制(帷幕灌浆廊道断面尺寸2.53.2m)并穿过引水系统下平段,不宜投入较多的施工设备,并有一定的施工
15、难度;考虑采取以下主要对策:(1)帷幕灌浆在有盖重情况下分三序施工; (2)帷幕灌浆采用地质钻机造孔,沿廊道底板铺设轻轨和埋设地锚,以方便钻机移位和固定,为保证工期采取分段、分组同时施工。(3)对穿过引水支洞周边的帷幕,首先考虑在相应洞室开挖时采取控制爆破,其次结合围岩固结灌浆,沿防渗轴线增设23排环形深孔实施补强灌浆。3、竖井高空固结灌浆是施工难点引水主洞竖井井壁高度达177米,固结灌浆施工中为避免边墙支护砼变形,采取如下措施:(1)做好抬动变形观测;(2)控制好固结灌浆升压过程;(3)做好施工平台安全防护。1.1.5编制依据1、水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-2001;2、
16、水利水电工程钻孔压水试验规程SL31-2003;3、水工混凝土外加剂技术规程DL/T5100-1999;4、水工凝土试验规程DL/T5150-2001;5、水利水电工程岩石试验规程DL/T5368-2007;6、混凝土用水标准JGJ63-2006;7、低热微膨胀水泥GB2938-2008;8、水电水利钻探规范DL/T5013-2005;9、通用硅酸盐水泥GB175-2007;10、福建黎阳抽水蓄能电站引水系统及地下厂房工程施工招标文件及相关图纸。1.2施工平面布置1.2.1施工区域的划分根据本工程的特点,将钻孔灌浆施工分为三个区域进行:1、引水系统钻孔灌浆;2、厂房系统钻孔灌浆;3、部分尾水系
17、统钻孔灌浆;各区域根据其施工特性统一规划,分区段作业。1.2.2施工主要通道1.2.2.1引水系统钻孔灌浆施工通道1、引水主洞上平段、竖井段的钻孔灌浆施工设备,由施工支洞进入。2、引水主洞下平段、引水岔管及支洞的钻孔灌浆施工设备,由进厂交通洞施工支洞进入。3、68.00m排水廊道钻孔通过PD5探洞进入作业面,9.00m排水廊道钻孔通过8施工支洞和厂房排水廊道进入作业面。1.2.2.2厂房系统钻孔灌浆施工通道1、厂房系统钻孔灌浆施工的主要通道分别有:进厂交通洞主变洞;进厂交通洞2支洞安装间;进厂交通洞1支洞3支洞安装间;8支洞兼通风洞主厂房;8支洞兼通风洞主变顶拱施工支洞(兼排风洞);2、灌浆、
18、排水廊道将通过相应的施工支洞、交通联系洞进入工作面。1.2.2.3部分尾水系统钻孔灌浆施工通道部分尾水系统钻孔灌浆施工的主要通道包括两条,分别为:进厂交通洞4支洞尾水闸室右端;进厂交通洞6支洞9施工支洞尾水岔洞。其它部位钻孔灌浆按施工通道布置中的各通道进入现场。施工通道详见第四章 施工总平面布置。1.2.3施工供水、供电、供风及通讯供风:使用开挖时的供风管道,用DN50管接入钻孔工作面。局部工程量少的地方采用移动式压风机进行供风。供水:使用施工总布置中的供水系统,用DN50钢管接至各施工现场。供电:采用开挖、砼浇筑所形成的系统。从各变压器的低压端接至工作面。洞内动力线与照明线分开布置。洞内风、
19、水、电、排污管道都靠边布置。对内通讯为多部报话机和自架有线电话;对外通讯为项目部配置的程控电话及自备手机。1.2.4钻灌系统洞内制浆站布置及钻灌台车分别见图LX/C3-TB-12-01和图LX/C3- TB-12-02。1.2.4.1引水系统钻灌系统引水系统上平段钻孔灌浆施工在洞内塔设的平台车上进行,灌浆系统将结合引水系统洞身各部位施工特点,在灌浆工作面附近的适当位置设置移动制浆站,拌制合格浆液,采用输浆泵通过输浆管送至工作面自制的可移动式钻灌平台上。引水系统竖井段钻孔在利用卷扬牵引的施工台车上进行灌浆施工,根据竖井段灌浆工作的不同部位,充分考虑浆液自重压力对灌浆压力控制的影响在合适的部位布置
20、制浆站,灌浆管路由灌浆系统引至吊笼上。引水系统下平段钻孔灌浆施工采用与上平段相同的方法。引水系统初拟的制浆站设置位置及供浆范围:1、在引水主洞与5施工支洞交汇处下游部位(约134),分别设立1和2制浆站,供浆给上平段和竖井;2、在1施工支洞与引水主洞交汇处,分别设立3和4制浆站,供浆给下平段和支管及岔管。1.2.4.2厂房系统钻灌系统厂房系统钻孔灌浆,将结合厂房系统各单项工程分布位置及工程量大小的特点,尽可能在工作面附近设置制浆站,拌制合格浆液,采用输浆泵通过输浆管送至工作面,供浆距离较远时,设立浆液中转站。初拟的主要制浆站设置位置及供浆范围:1、在8施工支洞、3施工支洞端口处,分别设立5、6
21、制浆站,主要为主厂房、安装间及母线洞等部位供浆;2、帷幕灌浆的制浆站:高程27.5m廊道帷幕灌浆的制浆站,考虑利用布设在廊道入口附近的9制浆站和灌浆廊道内设置的中转站联合供浆;高程73m廊道帷幕灌浆的制浆站,利用布设在与排水廊道交汇处的10制浆站制备原浆,廊道内设置中转站。1.2.4.3部分尾水系统钻灌系统部分尾水系统根据灌浆工作的不同部位,考虑制浆站设立的位置如下:1、在4施工支洞适宜处设立7制浆站,为尾水闸室供浆;2、在9施工支洞适宜处设立8制浆站,为尾水支洞及岔洞供浆。1.2.5 施工排水、排污系统在每个作业面施工过程中,沿施工面较低处临时修建一挡水堤,钻孔、灌浆的污水在此处沉淀后用排污
22、泵将污水汇集到引水系统下支洞,再将废水采用管道形式输送到地下系统废水处理站的集水池。对于沉淀的积渣、岩心等废弃物设专人统一清除至洞外业主指定的弃渣场。1.2.6灌浆材料及施工设备运输本标灌浆采用普通硅酸盐水泥,其中回填灌浆的水泥强度等级不低于32.5MPa,当水泥浆液中掺加微膨胀剂时,采用的水泥强度等级不低于42.5MPa;用于固结灌浆、帷幕灌浆、封堵体接缝灌浆、钢衬接触灌浆的水泥强度等级不低于42.5MPa,且帷幕灌浆、接缝灌浆和接触灌浆水泥的细度要求通过80um方孔筛,其筛余量5。1.3施工总体程序1.3.1钻孔灌浆工程施工总体程序说明如下:1、三个施工区域钻孔灌浆独立进行施工。2、洞身钢
23、管段灌浆施工顺序:裸岩固结灌浆回填灌浆接触灌浆;尾水岔管钢筋砼衬砌段灌浆施工顺序为:回填灌浆固结灌浆;堵头部位的灌浆顺序:回填灌浆固结灌浆接触灌浆接缝灌浆。排水孔施工将根据具体情况实施:即砼衬砌部位排水孔,安排在砼浇筑前钻设;喷砼部位的排水孔在喷砼施工之后钻设;灌浆部位的排水孔须在相应部位灌浆完成并检查合格后钻设。3、考虑到本标帷幕灌浆的特殊性及施工进度要求,帷幕灌浆在相应高程灌浆平洞底板砼浇筑且强度达50设计强度后方可进行。施工顺序为:先施工下游排孔,后施工上游排孔。同排孔灌浆施工的顺序为:灌浆洞底板砼施工抬动观测孔先导孔序孔序孔序孔。1.4灌浆试验1.4.1灌浆试验的目的和内容1.4.1.
24、1试验目的1、为了论证和确定帷幕灌浆、地下洞室围岩固结灌浆的参数(灌浆孔间排距、灌浆压力等)、岩石裂隙的可灌性和灌浆施工工艺; 2、推荐合理的施工程序、良好的灌浆施工工艺、适宜的灌浆材料以及钻孔灌浆设备等。以便施工采用可靠有效且经济合理的灌浆方法。1.4.1.2试验内容灌浆试验包括浆液材料试验和生产性灌浆试验。1、浆液材料试验施工之前按监理工程师的指示对不同水灰比、不同掺合料和不同外加剂的浆液进行下列项目的试验:(1)检测水泥的强度、细度、凝结时间等指标; (2)浆液配制程序及拌制时间;(3)浆液密度或比重测定;(4)浆液流动性或流变参数;(5)浆液的沉淀稳定性;(6)浆液的凝结时间,包括初凝
25、或终凝时间;(7)浆液结石的容重、强度、弹性模量和渗透性;(8)通过现场对不同水灰比以及掺合料、外加剂等的品种和掺入量的试验,再经过综合分析,并将试验成果报送监理工程师,最终选定适合本工程特点的灌浆浆液配合比。2、生产性灌浆试验生产性灌浆试验主要包括围岩固结灌浆试验和帷幕灌浆试验。灌浆试验的要求如下:(1)生产性灌浆试验在开始前56天,编制详细的试验大纲,并报送监理工程师审批;灌浆试验结束后,及时进行原始资料的整理和对试验成果进行分析,并将试验成果报送监理工程师。(2)根据灌浆工程施工图纸的要求或按监理工程师指示,选定适当区域论证帷幕灌浆的可灌性及施工工艺、参数(灌浆压力、灌浆孔间排距等)和围
26、岩水泥固结灌浆试验的可灌性及施工工艺等。(3)在每一试验区内,按批准的试验大纲和拟定的施工程序、方法进行试验,通过资料的整理、分析各序孔和检查孔的透水率、单位耗灰量等的试验资料,以便检查灌浆的效果。1.4.2灌浆方法1.4.2.1帷幕灌浆试验黎阳抽水蓄能电站地下洞室岩石条件较差,断层、裂隙发育且地下水位高。要求有一定的帷幕厚度。对于标内双排孔,先灌排拟采用自下而上(地质条件较好)或自上而下分段灌浆,第二排则采用孔口封闭,自上而下分段孔内循环灌浆法灌浆,以利于上段重复灌浆,提高灌浆压力,增强灌浆效果。1.4.2.2围岩固结灌浆试验选用全孔一次灌注或分段灌浆法。1.4.3钻孔和灌浆试验的主要设备1
27、、帷幕钻孔采用XY-2PC型回转钻机,金刚石钻头钻孔。固结灌浆孔拟采用YG-40凿岩机造孔。抬动观测孔、声波测试孔、检查孔孔径76mm,采用XY2PC型地质钻机配金刚石钻头钻进。2、灌浆采用SGB6-10型高压泥浆泵、双层立式搅拌槽、ZJ-400高速搅拌机和三参数自动记录仪等。1.5钻孔灌浆施工方法及措施1.5.1钻孔灌浆主要设备的选择1.5.1.1钻孔设备选择原则 1、地下洞室中使用气动钻孔设备时,带有消音器和除尘装置,不使用内燃机驱动的钻孔设备。2、钻孔的钻机和钻头根据工程的地质条件选用,回填灌浆和固结灌浆主要采用风钻或凿岩机钻孔;帷幕灌浆、深孔排水孔或其它检查孔等主要采用回转钻孔机械进行
28、钻孔。3、使用的钻孔冲洗和压水试验设备,保证在所有压力下都有足够的供水量,压力稳定、出水均匀、工作可靠。4、准备足够的流量计、压力表、压力软管、供水管及阀门等备品。1.5.1.2灌浆设备1、灌浆泵性能与灌浆浆液的类型和浓度相适应,其容许工作压力大于最大灌浆压力的1.5倍,并有足够的排浆量和稳定的工作性能;采用多缸柱塞式灌浆泵。2、根据灌浆需要配置高速和低速浆液搅拌机,配备三参数灌浆自动记录仪。3、灌浆管路保证浆液流动畅通,并能承受1.5倍的最大灌浆压力。灌浆泵和灌浆孔口处以及进浆管路均安装压力表,所选用的压力表在使用前进行率定。压力表和管路之间设有隔浆装置。4、灌浆塞与采用的灌浆方法、灌浆压力
29、及地质条件相适应。5、制浆站的制浆能力满足灌浆高峰期所有机组用浆需要,制浆站配备除尘设备。6、所有灌浆设备、仪器、仪表保持工作状态正常,配有足够的备用设备。1.5.1.3主要施工设备选型主要施工设备选型见表1.5-1。表1.5-1 钻孔灌浆主要设备表工程项目钻孔机械灌浆机械制浆设备输浆设备其它设备回填灌浆手风钻3SNS灌浆泵ZJ400高速搅拌机,低速搅拌桶WB250/50LH2000三参数自动记录仪固结灌浆(L2.5m,4.0m5m,6.5m)凿岩机YG-40SGB6-10灌浆泵ZJ400高速搅拌机,低速搅拌桶WB250/50灌浆泵LH2000三参数自动记录仪YT28帷幕灌浆(L43m)XY-
30、2PC回转地质钻机SGB6-10灌浆泵ZJ400高速搅拌机,低速搅拌桶WB250/50灌浆泵LH2000三参数自动记录仪排水孔(D56mm,L=3m)凿岩台车、YG-40凿岩机手风钻深孔排水孔(D110mm L=750m)XY-2PC回转地质钻机和YG-40凿岩机、潜孔钻机1.5.2施工方法及措施1.5.2.1引水系统灌浆引水系统钻孔灌浆包括:引水主洞上平段、下平段及上、下弯段回填、固结灌浆;引水主洞竖井段固结灌浆;引水主洞接触灌浆;引水岔洞及支洞回填、固结灌浆;引水岔洞及支洞接触灌浆。引水隧洞固结灌浆在开挖喷混凝土后、钢管安装之前进行;钢管外包混凝土顶部回填灌浆除钢岔管(800MPa)管身不
31、允许开孔采取管外预埋灌浆管外,其余均通过钢管上的预留孔进行施工;钢管底部的接触灌浆通过底部预埋的纵向灌浆管进行施工。对于与隧洞段相交部位的帷幕灌浆施工顺序,除压力管道下平段作为厂房施工期防渗帷幕先期施工外,一般应先进行隧洞及其堵头的回填灌浆、固结灌浆及接缝灌浆、接触灌浆等,再进行帷幕灌浆。1、固结灌浆施工工序:支护砼钻孔声波测试固结灌浆效果检查声波测试安装钢管回填砼以及其它工序。(1)钻孔:为了保证支护砼在灌浆过程中不被破坏,在支护砼达到设计强度后进行施工;钻孔采用轻型凿岩钻机进行,孔径不小于38mm。钻孔入岩45m,排距2.5m,梅花形布置。(2)钻孔冲洗及压水试验:钻孔结束后,先采用风水联
32、动的方式进行孔壁冲洗,灌浆前,下设灌浆塞进行裂隙冲洗,钻孔冲洗过程中准确标识洞壁漏水的部位,在灌浆前进行有效的封堵。钻孔冲洗水压力为灌浆压力的80%,当冲洗压力超过1Mpa时采用1Mpa进行,裂隙冲洗至回清水后10min结束,且单孔冲洗时间不少于30min,串孔冲洗不少于2h;对于回水达不到澄清要求的孔段,继续进行冲洗,孔内残余的沉淀物不超过20cm;当临近有正在灌浆的孔或临近灌浆孔结束不足24h时,不得进行裂隙冲洗;裂隙冲洗结束24h后没有灌浆时,灌浆前应重新进行裂隙冲洗。(3)灌前压水试验:选择基本孔的5%在裂隙冲洗结束后进行灌前压水,灌前压水采用单点法,压水压力为灌浆压力的80%,该值若
33、大于1Mpa,采用1Mpa;每5min测读一次流量,当连续四个读数值之差小于1L时,即可结束压水,取最后流量值作为计算流量,其结果以透水率表示。(4)灌浆1)灌浆分序:由于支护砼对岩石的支撑作用较小,对浆液的止浆能力存在不确定性,将灌浆分两序施工,地质条件不良地段,可分为三序(经监理人同意),灌浆采用环间分序环内加密的原则进行。序环分两段施工,第一段入岩1.5m,止浆塞塞入岩30cm,待序环的第一段灌浆结束待凝3天后进行第二段的灌浆,第二段孔深达到设计孔深,止浆塞塞位不变;根据我们的施工经验,采用此方式施工有两个优点:1、可以保证围岩不因灌浆压力遭到破坏,以至于造成塌方;2、可以通过对浅层岩石
34、的加固有效的增加深层固结灌浆压力;整个施工过程必须进行围岩变形观测。序环全孔一次灌注,灌浆压力在变形观测装置的监测下逐渐上升,当变形超过2mm时停止升压,如果达到设计压力,变形值不超过允许值,则采用此方法进行生产施工。2)灌浆材料:固结灌浆水泥选用42.5级的普通硅酸盐水泥;灌浆用水满足混凝土搅拌用水的要求;外加剂和掺合料根据现场实际情况,经监理工程师批准后方可使用。灌浆设备:灌浆选用SGB6-10 型灌浆泵,计量选用自动记录仪。制浆时水泥等固相材料必须进行称量,称量误差应小于5%。浆液搅拌采用高速搅拌机,搅拌机转速为1200r/min,搅拌时间不少于30s;浆液温度保持在540,超出此范围的
35、浆液视为废浆;浆液使用前过筛,从开始制备到用完时间不能超过4h,否则予以弃掉。3)浆液水灰比:根据我们的施工经验,固结灌浆的水灰比拟采用2:1、1:1、0.8:1、0.5:1四个比级,开灌水灰比为2:1或根据现场试验确定。4)灌浆压力:根据现场试验确定;在灌浆过程中,灌浆压力应尽快达到设计值,注入率大的孔段应分级升压。5)灌浆方式:灌浆采用孔口循环全孔一段灌注的方式,为了减少灌浆压力对支护砼的影响,灌浆塞必须深入岩石2030cm。6)变浆标准:灌浆浆液由稀到浓逐级变换;当灌浆压力保持不变,注入率持续减少,或注入率保持不变而灌浆压力持续升高,不得改变水灰比;当某一比级浆液注入量达到300L,或注
36、浆时间达到1h,而注入率和灌浆压力均无显著变化时,加浓一级水灰比;当注入率大于30L/min时,根据施工具体情况,可越级变浓。7)结束标准:在设计压力下,单孔注入率不大于1L/min时,持续灌注30min,即可结束灌浆。8)围岩变形观测:灌浆过程中,岩石在灌浆压力的作用下可能产生破坏,灌浆过程中对每个灌浆孔进行观测并做好抬动观测记录。9)封孔:灌浆结束后,排除孔内的积水和污物,采用机械注浆法进行封孔。(5)特殊情况处理1)灌浆作业连续进行,如果因故中断,应及早恢复灌浆,若中断时间超过30min,需再冲孔至设计孔深后复灌;如果中断后的注入率不小于中断前注入率的50%,则认为该孔段合格,否则,重新
37、钻孔灌浆。2)灌浆过程中如果发生和相邻孔串浆,用塞将该串浆孔封堵,待此孔灌浆结束后,扫孔复灌;若被串孔正在进行钻孔,立即停止钻孔,并对该孔进行有效的封堵。3)当灌浆孔内灌入水泥量超过一定数量而注入率和压力均无明显变化时,及时通知监理工程师,在监理工程师的指导下,采用降压、间歇灌浆或灌砂浆等方法处理。4)当洞壁出现冒浆时,在对冒浆处进行封堵处理后,采取加浓浆液水灰比、降低灌浆压力的方式处理。(6)质量检查固结灌浆质量检查一般用岩体波速和静弹性模量测试的方法,分别在该部位灌浆结束后14d或28d进行,其孔位的布置、测试仪器的确定、测试方法、合格标准等,均应按监理人的指示执行。固结灌浆质量也可采用钻
38、检查孔进行压水试验检查的方法,试验采用单点法,按DL/T5148-2001附录A执行,并将测试成果报送监理人。固结灌浆压水试验检查是在该部位灌浆结束37d后进行,灌浆结束后,按要求在指定的时间内将灌浆记录和有关资料提交给监理人,以便拟定检查孔的孔位。检查孔的数量不少于灌浆孔总数的5,孔段合格率在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。否则,需按监理人的指示或批准的措施进行处理。固结灌浆压水试验的标准:检查孔透水率不大于1Lu。2、回填灌浆(1)高强钢衬段预埋管施工法(包括钢岔管)1)钻孔:在灌浆孔布置的位置用YT28手风钻钻孔,孔径为50mm,孔深
39、为入岩10cm。2)管路埋设:回填灌浆以砼浇筑的长度为施工单元,每个施工单元内管路立管间距2.5米梅花形布置,深入钻孔内5cm,用楔子固定,立管用弯头与水平管连接,水平管布设三根,顶拱一根,两侧与顶拱夹角50左右各埋设一根;引出仓面;每根管路均要进行编号。回填灌浆埋管见示意图LX/C3-TB-12-03。3)灌浆A、回填灌浆范围为顶拱90。B、灌浆材料:选用32.5(或42.5)级的普通硅酸盐水泥;灌浆用水满足砼搅拌用水的要求;外加剂和掺合料根据现场实际情况,经监理工程师批准后方可使用。C、灌浆设备:灌浆选用3SNS型灌浆泵。D、回填灌浆的压力为0.3MPa,浆液水灰比一般可灌注0.6(或0.
40、5)1,空隙大的部位灌注水泥砂浆。E、灌浆顺序:同一环内灌浆采用由低向高依次施工的顺序,在灌浆过程中,顶拱孔作为排气孔;环间则由里向外依次进行;灌浆过程中,如果出现串浆,待串浆浓度达到或接近进浆浓度时,封堵此预埋管,继续灌注,直到达到结束标准;对于串通较好的灌浆区,利用串浆孔在作好排气的同时,作好施灌区内的排水(按照我们的施工经验,在吸浆量较大的区,浆液析出的水不及时排出,在很大程度上影响灌浆效果,在顶拱预埋的管在排水方面起很重要的作用);对于串浆孔将不再灌注。F、结束标准:在设计压力下,孔内停止吸浆,持续灌注10min,即可结束灌浆;对于灌浆孔和串浆孔均采用带压闭浆。G、特殊情况处理:灌浆作
41、业连续进行,如果因故中断,应及早恢复灌浆,若中断时间较长,应进行冲孔复灌。4)质量保证措施A、埋管时必须将管路固定牢固,避免在浇筑砼过程中脱落,并且在砼浇筑过程中派专人进行预埋管维护,如果发现脱落现象,及时进行加固处理。B、灌浆过程中充分利用顶拱孔作好灌浆区内的排气和排水工作。5)质量检查:灌浆结束7天后,先采用地质雷达对顶拱90的回填灌浆范围进行检查,对于存在空腔或有疑问的部位进行压浆检查;压浆检查合格标准为:向孔内注入水灰比2:1的浆液,在设计压力下,初始10min内注入量不超过10L即为合格;压浆检查不合格部位按照监理工程师的指示处理。(2)钢衬段预留孔部位(600MPa及其以下钢衬段)
42、除钢岔管段外,引水隧洞(包括尾水支洞钢衬段)其它部位回填灌浆,均采取钢管上预留灌浆孔的形式。施工时,沿预留孔扫孔并深入基岩10cm,用压缩空气吹除空隙内污物和积水之后进行灌浆;灌浆短管与钢衬间采用丝扣连接,其灌浆材料、压力以及质量检查等同高强钢板的回填灌浆有关内容。灌浆结束后用丝堵加焊或补焊法封孔,焊后并磨平,涂装防腐材料。3、钢衬接触灌浆(1)管路布置:钢管底部接触灌浆采用预埋可重复灌浆管,每个施工单元内每隔3m布置一排灌浆管,每排三根管,其中底拱一根,两侧与底拱夹角45各埋设一根;每隔1015m左右通过管底的预留孔引出,并做好统一编号。钢衬接触灌浆管路埋设见附图LX/C3-TB-12-04
43、。(2)管路加工与预埋:每根灌浆管出口焊接一直径不小于10cm的出浆盒,灌浆立管的长度为埋设位置到底板的长度,灌浆立管与水平管用弯头连接;埋设时将出浆盒扣在钢衬上,立管用斜拉筋固定,再用早强水泥砂浆将出浆盒与钢衬之间的缝隙封堵,然后引出施工仓号;由于接触灌浆施工时间在该部位砼施工完后60天开始,所以在下个仓号浇筑混凝土时继续外引,直到可以进行灌浆。(3)灌浆施工1)接触灌浆在混凝土浇筑60天后进行。接触灌浆范围为底拱90。2)灌浆材料:接触灌浆水泥选用42.5级的普通硅酸盐水泥;灌浆用水满足混凝土搅拌用水的要求;外加剂和掺合料根据现场实际情况,经监理工程师批准后方可使用。3)灌浆设备:同固结灌
44、浆。4)浆液水灰比:接触灌浆的水灰比拟采用0.8:1、0.6:1,当孔内吸浆量较大时采用最浓浆液灌注。5)灌浆顺序:同一环内灌浆采用由低向高依次施工的顺序,在灌浆过程中,预埋在高处的灌浆管作为排气孔;灌浆过程中,如果出现串浆,待串浆浓度达到或接近进浆浓度时,封堵此预埋管,继续灌注,直到达到结束标准;作好施灌区内的排水(按照我们的施工经验,在吸浆量较大的区,浆液析出的水不及时排出,在很大程度上影响灌浆效果)。 6)结束标准:在设计压力下,预埋管停止吸浆,持续灌注5min,即可结束灌浆;对于灌浆管和串浆管均采用带压闭浆。7)特殊情况处理:灌浆作业连续进行,如果因故中断,应及早恢复灌浆,若中断时间较
45、长,应进行冲孔复灌。8)变形观测:为了防止钢管管壁失稳,在接触灌浆过程中,采用可移动式变形观测仪对所有正在进行灌浆的孔进行变形观测,并详细记录变形值。9)质量保证措施:埋管时必须将管路固定牢固,避免在浇筑混凝土过程中脱落,并且在混凝土浇筑过程中派专人进行预埋管维护,如果发现脱落现象,及时进行加固处理。灌浆过程中充分利用高处孔作好灌浆区内的排气和排水工作。(4)质量检查:灌浆结束37后,对压力管道的接触灌浆范围采用敲击法进行检查。1.5.2.2厂房系统灌浆厂房系统钻孔灌浆包括:主厂房及主变洞的回填灌浆、固结灌浆和排水孔;主变排风洞及联系廊道和透平油库排烟廊道回填灌浆和排水孔;母线洞及主变运输洞的回填灌浆、固结灌浆和排水孔;电缆平洞的回填灌浆和排水孔;电缆竖井及排风竖井的固结灌浆和排水孔;高程-55m和高程-73m排水廊道的回填灌浆以及高程-27.5m排水廊道以下排水孔(D110);高程-27.5m 、-73m层灌浆廊道的帷幕灌浆;渗漏集水井及排水泵房的固结灌浆和排水孔;地面副厂房和开关站的排水孔。1、回填灌浆的施工方法(1)工艺流程回填灌浆工艺流程详见图1.5-1。(2)钻孔1)回填灌浆按划分的灌浆区段分序加密进行施工,每区段长度不大于3个衬砌段,区段的端部在混凝土施工时封堵严密。回填灌浆工艺流程图 图1.5-1(造孔) (灌浆)此孔(段
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