大坝帷幕灌浆施工措施方案.doc
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1、*水库工程*施工标(合同编号:*)大坝帷幕灌浆施工组织设计*项目经理部二O一四年九月十六日目 录1 概述31.1 工程概况31.2 工程地质31.3 主要工程量42 施工依据43 施工进度安排54 施工布置54.1 施工用风、水、电及照明系统54.2 制浆系统54.3 废渣废水处理65 灌浆材料65.1 水泥65.2 水65.3 掺合料65.4 外加剂66 帷幕灌浆施工76.1 施工工序76.2 设备仪表的检测、率定76.3钻孔86.4 灌浆86.5浆液变化96.6 灌浆压力106.7 灌浆结束条件与封孔107 灌浆试验117.1 浆液试验117.2 裂隙冲洗和压水试验118 特殊情况处理12
2、9 工程质量检查1410 钻孔灌浆主要设备和人员安排1510.1 人员组织1510.2 主要施工设备1511 质量控制措施1611.1 制度控制1611.2 施工材料控制1611.3 施工过程控制1612 安全文明施工措施1712.1 安全施工保证措施1712.2 文明施工措施18附件:1、钻灌工艺流程图182、灌浆工艺流程图191 概述1.1 工程概况黄木水库工程位于云南省兰坪县通甸镇黄木村附近通甸河支流场头河的黄木箐上,工程区距兰坪县城约46km,距昆明约526km,有乡村土路直接相通剑兰省级公路,距离约1.3km,交通便利,是一座以解决通甸坝子农村人畜饮水、农业灌溉为主,兼顾通甸工业园区
3、工业供水的水利工程。水库总库容1170.2万m3,灌溉面积2.1万亩。根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000的规定,水库规模为中型,水库枢纽工程等级为III等。枢纽建筑物由拦河大坝、溢洪道、导流输水隧洞组成。拦河大坝为心墙风化料坝。帷幕灌浆设计总进尺5958.79m。帷幕灌浆轴线距坝轴线上游1.5m,采用单排孔布置,孔距为1.5m;帷幕灌浆采用纯水泥浆液,灌浆方法采用自上而下分段循环灌浆法,灌浆分三序施工。1.2 工程地质坝址区河谷宽300400m。两岸岸坡1525,地形完整,无深切冲沟发育,2550m高程以下河谷呈对称的“U字形,岸坡整体稳定性较好。坝址区岩体风化程度主要受地
4、形、岩性、构造控制,主要物理地质现象以岩石风化、卸荷松动为主。坝址区无滑坡分布。坝址坝基岩体以泥岩、泥质粉砂岩为主,未发现不利于坝基抗滑稳定的缓倾上游和下游的软弱夹层或结构面,坝基整体抗滑稳定条件较好。岸坡及坝肩基本稳定,上下游边坡较不稳定。坝址河床冲洪积砂卵砾石层结构稍密中密,具一定分选性,颗粒以圆砾和砾砂为主,透水性强,水力坡降较大,可能发生管涌,但厚度仅58m,在坝体防渗位置可直接清除。据坝址地质钻孔压水试验成果,上坝址右岸至河谷中部分布一条1525m厚的中等透水带(q=515Lu),上薄下厚,本工程以q5Lu界定为相隔水层,相对隔水层顶板埋深左岸0m,右岸015m,河床基岩028m。河
5、床中部至右岸坝坡坝基存在渗漏,河床中部至左岸坝坡建基面顶部即为现对隔水层,右岸坝肩存在少量绕渗,但地表分水岭与岸坡坝线重合,坝肩出漏的泉点高程高于水库正常蓄水位,绕渗量有限。1.3 主要工程量主要工程量见11.1.1.1 表1-1。表1-1 帷幕灌浆工程量表工程部位工程项目及类别备 注灌浆段进尺(m)非灌段进尺(m)钻孔进尺(m)BH0-018.112BH0+115.388(1#90#)683.88197.207781.088BH0+116.888BH0+289.388(91#206#)868.768464.6731333.441BH0+290.888BH0+479.888(207#333#)
6、2321.895460.8212782.716BH0+481.388BH0+607.388(334#418#)2084.246124.2672208.513合 计5958.791146.9687105.7582 施工依据(1)工程建设标准强制性条文(水利工程部分 2010版);(2)碾压式土石坝设计规范(SL274-2001);(3)水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范(DL/T5389-2007);(4)水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(SL6294);(5)水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(DL/T5148-2001);(6)水工混凝土试验规程(SL352-2006);(7)水工混凝土施工规
7、程(DL/T5144-2001);(8)水利水电工程天然建筑材料勘察规程(SL251-2000);(9)水电水利工程施工测量规范(SL52-93);(10)水利水电建设工程验收规程(SL223-2008);(11)混凝土强度检验评定标准(GB/T50107-2010);(12)通用硅酸盐水泥(GB175-2007); (13)设计图纸帷幕灌浆总布置图(HM-JS-SG-GJ-01)、 帷幕灌浆钻孔 布置图(HM-JS-SG-GJ-0205); (14)云南省兰坪县黄木水库工程大坝帷幕灌浆施工技术要求。3 施工进度安排表3-1 帷幕灌浆施工安排表项目名称开工日期完工日期施工时间(d)备注施工准备
8、2014.09.162014.09.182帷幕灌浆施工2014.09.182014.12.14884 施工布置4.1 施工用风、水、电及照明系统(1)施工用风钻孔灌浆用风时,采用移动式电动空压机供风。(2)施工用水目前施工用水系统已经成熟,施工供水可从大坝上游库区内抽水至坝面储水罐,接口采用DN100供水管引水至各工作面。(3)施工用电项目部住房背后布置了一台315KVA变压器,接至总配电室后采用专用管线接至各施工部位即可。4.2 制浆系统大坝帷幕灌浆浆液供应采用集中制浆站供浆,由两台高速制浆机和两台注浆泵组成。集中制浆站宜制备纯水泥浆液,输送浆液流速应为1.42.0ms,各灌浆地点应测定来浆
9、密度,并根据各灌浆点的不同需要调制使用。浆液温度应保持在540,低于或超过此标准的应视为废浆。制浆站设一个约6m3废浆沉淀池,并设排水排污沟,废浆经排水排污沟进入沉淀池沉淀后,采用专用汽车把固相物弃至监理工程师指定的地点,废水经过排污系统排至监理工程师指定的地点。4.3 废渣废水处理基础帷幕灌浆施工产生的废水、废浆和岩粉等通过排水沟引至集水坑,经沉淀后,排至监理工程师指定地方,废渣清理后运至指定堆渣场。其他钻灌作业部位的废渣废水处理参照上述规定执行。5 灌浆材料5.1 水泥(1)本工程帷幕灌浆采用纯水泥浆液。用于帷幕灌浆的水泥采用普通硅酸盐水泥,强度等级为:P.O42.5。(2)灌浆水泥细度要
10、求通过80mm方孔筛筛余量小于5%。灌浆用的水泥必须符合通用硅酸盐水泥(GB175-2007)规范的有关质量标准,不使用受潮结块的水泥,水泥不存放过久,对出厂期超过三个月的袋装水泥,要取样试验,符合要求方可使用。水泥运到工地后应按规定堆放好,并取样进行物理力学性质检验。以200t同品种、同标号为一取样单位,由不同位置的20袋水泥中等量取样混合均匀为样品。(3)灌浆水泥尽量使用同一品种、同一强度等级的水泥,同一灌浆孔中,不使用不同品种、不同厂家、不同强度等级的水泥。5.2 水灌浆用水符合拌制水工混凝土用水要求,并满足JGJ6389第3.0.4条的规定,拌浆用水的温度不高于40。5.3 掺合料经监
11、理工程师批准,在水泥浆液中掺入砂、粉煤灰和水玻璃等掺合料。各种掺合料质量应符合DL/T5148-2001第5.1.6条规定,其掺入量通过试验确定,试验成果报送监理工程师,经监理工程师批准后使用。5.4 外加剂水泥灌浆一般使用纯水泥浆液,正常情况下不掺加任何外加剂。当确有必要时,经监理人批准可在水泥浆液中加入适当的外加剂,外加剂的品种及掺量应通过室内试验确定。各种外加剂(速凝剂、减水剂或其它外加剂)的质量符合DL/T5148-2001第5.1.7条规定,其最优掺加量应通过室内试验和现场灌浆试验确定,试验成果报送监理工程师,并经监理工程师批准后方可使用。所有能溶于水的外加剂以水溶液状态加入。6 帷
12、幕灌浆施工6.1 施工工序1、施工测量放线(1)根据设计灌浆平面布置,用全站仪确定灌浆轴线和里程控制点。(2)用自动安平水准仪精确测定高程,用钢卷尺在轴线上进行精确丈量控制灌浆轴线里程。(3)根据各灌浆孔的里程和灌浆轴线控制里程,用钢卷尺量定孔位。(4)用自动安平水准仪测出各孔孔口高程,根据设计帷幕底线,计算实际钻孔深度,并提交设计、监理复核认可。2、施工顺序(1)采用先I序后II序孔的顺序,各孔施工方法采用自上而下灌浆施工顺序:钻进(一段)、洗孔、捞渣、压水试验、灌浆、复灌与否、待凝、扫孔钻进(下一段)直至终孔。(2)以I序孔为先导孔,根据先导孔特别是试验孔施工情况,进一步确定防渗边界和底界
13、,并对灌浆设计参数作相应调整。3、施工工序 (1)本工程帷幕灌浆采用自上而下、孔口封闭、孔内循环分段灌浆法。 (2)非灌段必须下定向管,以保证钻孔铅直。钻孔按规定顺序统一编号。 (3)单元工程按地段划分,根据监理工程师及质检部门对单元划分的规定执行。(4)检查孔的编号自左向右的原则编号。6.2 设备仪表的检测、率定灌浆工作开始前,对自动记录仪、测斜仪、压力表、比重秤等进行检测率定,不合格的设备、仪器仪表不用于施工。灌浆施工过程中,根据规定或监理工程师指示定期或不定期对上述设备和仪器仪表进行校准,发现计量误差超过设计标准时,立即进行校正或更换。6.3钻孔(1) 帷幕灌浆采用回转钻机钻孔,优先选择
14、小口径(D=60mm)钻孔,选用其他口径时,孔径不得小于46mm,所有灌浆钻孔一律为铅直孔。(2) 对灌浆工程中的各类钻孔统一编号,并注明施工次序,帷幕灌浆孔位置与设计位置偏差10cm,因故变更孔位时应征得设计同意。(3) 钻孔主要采用GYQ-200A型钻机回转钻进。为了冷却钻头润滑孔壁,提高钻进效率,钻孔用适量水钻进。基岩优先采用小口径合金钻头或金钢石钻头,以保证孔壁光滑。对坝土、坡积层、破碎带及夹泥层等严格控制送水量,避免孔壁坍塌填埋灌段,影响钻进速度和灌浆质量。每一灌段灌前均作冲洗,采用压力水冲洗,冲洗压力采用灌浆压力的80%,以避免岩粉堵塞裂隙。(4) 钻孔过程中若遇到大裂隙、断层、落
15、洞、泉眼、涌水等现象及时作详细记录,上报有关技术人员、设计及监理工程师,采取有效的措施进行处理。(5) 一般灌浆孔岩芯,经岩芯鉴定、描述记录后,再销毁,先导孔、检查孔岩芯要保留。岩芯箱要注明孔号、箱数、所取深度。岩芯箱内要有正规的岩心牌,依次摆放。6.4 灌浆(1) 基岩灌浆采用循环式。射浆管距孔底不得大于50cm。(2)本工程帷幕灌浆采用常规灌浆塞自上而下、孔口封闭、孔内循环分段灌浆法。(3)灌浆塞阻塞在第一段灌浆段顶灌浆盖板下。各灌浆结束后可不待凝,但在灌前涌水、灌后返浆或遇其它地质条件复杂情况,则宜待凝。如需下钻孔套管,待灌浆完成后拔出,用含水量适中的粘土球回填捣实。(4)采用孔口封闭灌
16、浆法灌浆时,压力控制原则上采用一次升压法,使压力尽快达到规定的设计压力,若达不到设计要求时,则采用二次升压法。第一次升压压力为0.7P,在最终灌注时达到设计压力。第一段第三段灌浆压力递增宜快,河床两岸的第一段灌浆压力不宜小于0.3Mpa,设计最大灌浆压力P=1.0Mpa。左右岸的第一段灌浆压力应按坝前水深11.5倍确定,但最小的灌浆压力不得小于0.25Mpa。(5)在帷幕灌浆的灌浆孔中布置先导孔,先导孔在I序孔中选取,孔位按设计图纸布置。先导孔孔距24m。先导孔兼起勘探孔的作用,应自上而下分段进行钻孔,分段采用五点法灌前压水试验并分段灌浆,用以了解帷幕设计深度范围内的地质条件、岩层和在设计灌浆
17、压力下的岩层注入率情况。由先导孔透水率可绘制出渗透剖面图,并根据此复核设计帷幕底界限是否符合实际、设计参数的合理性,为调整设计参数提供依据。(6)帷幕灌浆按三个次序加密进行,先灌第I次序,后灌第II次序孔,再灌第III次序孔,最终达到设计要求的孔距。(7)帷幕灌浆施工中,如果出现连续两个灌浆段灌前透水率5.0Lu的情况,应尽快通知设计,以便设计调整灌浆底线。(8)各段灌浆时灌浆管必须深入灌浆段底部,管口离孔底的距离不得大于50cm。(9)灌浆段的施工程序为:钻进冲孔简易压水灌浆钻进下一段。(10)灌浆管的外径与钻孔之差宜为1020mm,若用钻杆作为灌浆管,应采用平头连接。 (11)河床段左部分
18、及左岸坝基浅孔灌浆段长度为1.0m,第二段为2.0m,第三段为5.0m;河床靠右部分及右岸坝基灌浆段长度第一段为1.0m,第二段为2.0m,第三段及以下为5.0m,终孔段长不得超过6.0m。第一、二段灌浆施工,灌浆塞卡在灌浆盖板下施灌,目的是灌好灌浆盖板与基岩接触带。在第一、二灌浆段灌浆施工结束后埋设孔口管,孔口管从灌浆盖板底深入基岩1.0m,并待凝3d以上时间后,再进行分序灌浆施工。(12)采用孔口封闭灌浆法灌浆过程中,应经常转动和上下活动灌浆管,回浆管宜有15L/min以上的回浆量,防止灌浆管在孔内被水泥浆凝住。(13)灌浆浆液的浓度应遵循由稀变浓,逐级变换的原则。按照灌浆试验确定浆液比,
19、灌浆过程中采用水灰比为5、3、2、1、0.8、0.6(或0.5)六个比级的浆液。根据先导孔压水和灌浆孔灌前简易压水试验检验其透水情况,灌前透水率如大于5Lu,开灌水灰比可采用3,灌前透水率如小于5Lu,开灌水灰比可采用较稀的5,灌前透水率如大于10Lu,开灌前水灰比可采用较浓的2或更浓浆液,在实施时可根据实际情况调整。6.5浆液变化(1)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。(2)当某一比级浆液注入量已达300L以上,或灌注时间已达30min,而灌浆压力和注入率均无明显变化时,应变浓一级水灰比灌注。(3)当注入率大于30L/min时,根据具
20、体情况,根据具体情况越级变浓。、浆液稠度及其变换浆液稠度的变换有两种做法:一是自始至终采用一种固定不变的配比,灌浆过程中不进行变换;二是执行由稀变浓的原则。浆液稠度变换的条件因工程和地质条件而异,通常都是由稀至浓逐级变换,当某一比级浆液注入量达到300L以上,或灌注时间达到1h,而灌浆压力和注入率均无显著改变时,应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,可逐级变浓或越级变浆。6.6 灌浆压力根据云南省兰坪县黄木水库工程大坝基础帷幕灌浆施工技术要求文件规定,灌浆压力初拟为:采用计算公式P=P0+mD。式中:P为允许灌浆压力值(Mpa);P0为表面地段允许的压力;m
21、为灌浆段每增加1m允许增加的压力;D为灌浆段顶板以上至地面的厚度。坝基及两岸坝肩灌浆压力,初步确定P0=0.3 Mpa,m=0.03 Mpa/m;在实际施工中,可根据吃浆情况适当调整灌浆起始压力,比如在II序、III序孔施工中吃浆量很小,甚至不吃浆情况,可适当提高压力,但全孔最终压力最大值不能大于1.0Mpa。6.7 灌浆结束条件与封孔各孔段灌浆的结束条件应根据地层情况以及灌浆孔所在的部位等来确定。各灌浆段的结束条件:采用自上而下分段灌浆时,在该段最大设计压力下,注入率不大于1.0L/min,继续灌注60min(孔口封闭灌浆法6090min),灌浆可以结束。当长期达不到结束标准时,应报监理人共
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