某某水电站厂房工程钻孔与灌浆工程施工方案.docx

剌剌杉水电站厂房工程
钻
孔
与
灌
浆
工
程
施工方案
1.1概述
1.2施工程序
1.3技术要求
回填灌浆技术要求4
固结灌浆技术要求5
1.4施工布置
制、供浆系统6
集中制浆7.
风、水、电系统7.
钻灌台车布置7.
施工期间的排污7.
通讯联络7.
1.5施工程序
回填灌浆&
固结灌浆8
1.6施工方法
回填灌浆施工方法9
固结灌浆施工方法9
1.7钢衬接触灌浆施工
施工特性10
1.7.2 灌浆孔L0.
施工程序.LQ
钢衬变位观测LL
灌浆方法LL
钢衬接触灌浆技术要求11
特殊情况处理1.1.
1.8排水孔施工
概述11
排水钻孔12
1.9施工强度分析及资源配置
1.9.谜度计划及强度分析L2
设备配置L3
1.10施工技术措施
施工措施13
灌浆质量控制14
剌剌杉水电站厂房工程钻孔与灌浆工程施工方案
1.1概述
本工程的钻孔和灌浆，其部位包括调压井、压力管道、地质勘探洞、主厂房 等。其内容包括：
(1) 钻孔：包括灌浆孔、检查孔、排水孔和观测孔的钻孔，以及钻孔和灌浆 所需进行的钻取岩芯和试验、钻孔冲洗、压水试验、灌浆前孔加塞保护等全部 钻孔作业。
(2) 灌浆：水泥灌浆。
水泥灌浆适用的范围为固结灌浆、回填灌浆及接触灌浆等。
工程量见表1。
表1钻孔灌浆工程量表

调压井
压力管道
地质勘探洞
主厂房
引水隧洞
合计
固结灌浆(m)
1746

549
907
10
4202
回填灌浆(m :
212
274
676

12
2362
接触灌浆(m :

5570

5570
排水孔(m)

665

665

1.2施工程序
回填灌浆应在衬砌混凝土达到70%设计强度后进行，固结灌浆在该部位的 回填灌浆结束7天后进行。
1.3技术要求
回填灌浆技术要求
(1) 回填灌浆孔应按施工图纸要求采用在预埋管中钻孔的方法，孔深深入岩 石10cm，并测记混凝土厚度和空腔尺寸。
(2) 根据施工图纸的要求或监理人的指示设置止浆片。
(3) 遇有围岩塌陷、溶洞、超挖较大等情况时，应由承包人制定特殊灌浆措 施，并报送监理人审批。
(4) 回填灌浆应按划分的灌浆区段分序加密进行，分序序数和分序方法应根 据地质情况和工程要求确定，并报送监理人审批。
(5) 回填灌浆的压力和浆液水灰比应按施工图纸的要求或监理人的指示确
定。一序孔可灌注水灰比0.6或0.5):的水泥浆，二序孔可灌注1:1和0.6或 0.5):1 两个比级的水泥浆。空隙大的部位应灌注同衬砌混凝土同等强度的水泥砂浆，但 掺砂量不应大于水泥重量的2 %。
(6) 回填灌浆在规定的压力下，灌浆孔停止吸浆，并继续灌注5min即可结 束。
(7) 回填灌浆因故中断时，承包人应及早恢复灌浆，中断时间大于30min, 应设法清洗至原孔深后恢复灌浆，此时若灌浆孔仍不吸浆，则应重新就近钻孔进 行灌浆。
(8) 灌浆结束后，应排除钻孔内积水和污物，采用浓浆将全孔封堵密实和抹 平，露出衬砌混凝土表面的埋管应割除。
固结灌浆技术要求
(1) 固结灌浆孔采用在预埋管中钻孔的方法，采用风钻或其它型式钻机钻 孔，孔深和孔向均应满足施工图纸要求。
(2) 固结灌浆孔在灌浆前应用压力水进行裂隙冲洗，直至回水清洁时止。冲 洗压力可为灌浆压力的80%。地质条件复杂或有特殊要求时，是否需要冲洗以及 如何冲洗，宜通过现场试验确定。
(3) 固结灌浆孔在灌浆前应进行压水试验，其要求见本章第7.5.条。
(4) 地下洞室的固结灌浆应按施工图纸要求或监理人指示，应按环间分序、 环内加密的原则进行。环间宜分为两个次序，地质条件不良地段，可增为三序， 但需经监理人批推。
(5) 固结灌浆宜采用单孔灌浆的方法，但在注入量较小地段，同一环上的灌 浆孔可并联灌浆，孔数宜为2个，孔位宜保持对称。
(6) 固结灌浆孔基岩段长小于6m时，可全孔一次灌浆。当地质条件不良或
有特殊要求时，可分段灌浆。
(7) 固结灌浆浆液的浓度应由稀到浓，逐级变换。灌浆浆液水灰比可采用5:1、 3:1、2:1、1:1、0.8:1 0.6:1 0.5:1等七个比级。开灌水灰比可采用5:1。可根据 工程具体情况确定，注入量大的孔段应灌注水泥沙浆。
(8) 固结灌浆浆液变换：
a) 当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持 续升高时，不得改变水灰比。
b) 当某一级浆液的注入量已达3L以上或灌注时间已达1h，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。
c) 当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。
(9) 固结灌浆在规定的压力下，灌浆孔段注入率不大于0.4L/min时，延续 30min,即可结束。
1.4施工布置
本标段钻灌施工部位主要分布在引水隧道、调压井、压力管道及厂房，各部 位灌浆施工均在混凝土之后，拟在布置4个集中制浆站，分别负责各部位供浆， 钻灌作业面距制浆站远处使用供浆中转站供浆。
制、供浆系统
(1本工程拟安排4个制浆系统：1#制浆系统布置在1号施工支洞调压井上 游洞 8附近，占地面积15m ,负责引水隧道的供浆。2#制浆系统布置在调压 井上方蝶阀室交通洞内，占地面积15m，负责调压井的供浆。3#制浆系统布置 在厂房适当位置，负责厂房基础固结灌浆的供浆，占地面积10m。4#制浆系统 采用移动式供浆站，负责2#、3#、4#地质探洞的供浆。
(2) 制供浆系统内布置2台NJ-6型高速制浆机，1个1m浆桶，1台 BW250/50送浆泵，以及供水、输浆管路、专线通讯等。输浆管道为6 2活接头 钢管。
(2) 考虑洞内供浆灵活性和灌浆时的连续性，作业面距离制浆站超过2m在 洞内加设供浆中转站，供浆中转站随灌浆部位灵活转移，供浆站安设1m桶， BW250/50输送泵各1台。
集中制浆
(1) 集中制浆站制备水灰比为0.5:1的纯水泥浆液。
(2) 从开始制备至用完时间小于4h。
(3) 浆液温度保持在5〜40C，超过此标准的视为废浆。
风、水、电系统
施工用风、水、电均采用本标段风、水、电系统，系统风压不低于0.6MPa。
(1) 供水：单作业面钻灌施工用水量为5m /h
(2) 供电：灌浆施工用电总容量为2kW。
钻灌台车布置
引水隧洞及压力钢管段的回填灌浆，固结灌浆施工，拟用移动式钻灌台车， 施工作业在钻灌台车上。
施工期间的排污
(1) 施工期间的废水、渣、浆等由专职人员清理和排除，同时，充分利用系 统设计的排放条件并根据地形条件和废水来量大小补充设置排污设施，按照高 水高排、低水低排、污水净化沉淀”的原则处理。施工期间，需保证所有排污设 施的正常运行，做好维护、管理工作，不得影响厂房施工。
(2) 制浆站和钻孔灌浆期间的废水、废浆集中排放。排污采用临时排污池， 临时排污池布置在较低的位置，排污池采用砖砌筑，排污池中间两道隔墙，分为 沉淀池、过滤池、清水池。采用1mm排水管引排至排水沟，实施文明施工， 满足环保要求。
通讯联络
隧洞内安设摇把式话机，由制、供浆站至施工作业部位，以供内外用浆与供 浆联系。
1.5施工程序
钻孔与灌浆施工拟分为4个作业面，分别为引水隧道，调压井，厂房基础灌 浆及地质探洞的施工。
回填灌浆
回填灌浆分区段进行，每区段按划分的砼衬砌。分区端必须封堵严密，灌浆 分两个次序，施工时自较低的一端开始，向较高的一段推进。同一区段内的同一 次序孔，全部或部分钻出后再进行灌浆。
工艺流程见图1。
衬砌砼测砼厚和岩腔 变形观测

图1回填及灌浆工艺流程图

固结灌浆
同部位顶拱回填灌浆结束7天后进行该部位的固结灌浆施工。
（1基岩固结灌浆施工程序：
物探测试孔钻孔及灌前测试一固结灌浆孔（I、II序或者HI序）钻孔一压水检 查-灌浆-检查孔钻孔、压水试验及灌浆-物探测试孔扫孔灌后测试。
隧洞固结灌浆孔装置结构见附图LLS-C IH-03。
（2）围岩固结灌浆施工程序：
物探测试钻孔及灌前测试T回填灌浆孔（I、II序）灌浆-回填灌浆检查孔- 固结灌浆孔（I、II序或者HI序）钻孔一压水试验一灌浆一固结灌浆检查孔一物探 测试孔扫孔灌后测试
（3）工艺流程
固结灌浆工艺流程见图2。
^试^
钻机定位
► 检查孑L ► 验收
图2固结灌浆工艺流程图
1.6施工方法
回填灌浆施工方法
(1钻孔
隧洞及压力钢管段衬砌顶拱120°范围回填灌浆孔，单双孔交错布置，单孔 位于洞顶，入岩深度10cm ；调压井顶拱80°范围回填灌浆，中间1孔周围4孔。 在洞内回填部位采用预埋*60mm铁管，预埋管中造孔，孔径50mm ;在混凝土 衬砌部位直接钻孔，孔径50mm，并测记砼深度和空腔尺寸，造孔采用YTP-28 型手风钻。
(2) 埋管
回填灌浆孔采用埋设50mm铁管作为灌浆孔管并进入岩石10cm。
(3) 灌浆
回填灌浆采用填压式灌浆。灌浆机具采用2SNS砂浆泵，JJS-2B搅拌桶， GJY-III型灌浆自动记录仪配套使用。
固结灌浆施工方法
(1) 钻孔
① 引水隧洞及压力钢管段围岩固结灌浆孔，入岩深5m,排距2.5m，梅花形 布置。
② 厂房固结灌浆，孔深入岩石3.0m，孔、排距3m，梅花形交错布置，分段 灌注，分段长度通过试验确定。
③ 调压井固结灌浆，深入岩石4〜5m，排距2.5m,错孔布置，每排18孔。
④ 地质探洞固结灌浆，深入岩石3m,排距3m,错孔布置，每排6根。
(2) 钻孔孔径
① 固结灌浆孔采用YTP-28型气腿钻造孔，对于深度超过6m的孔采用 TPY-30型最大钻孔深度可达30m)回转钻机造孔，孔径50mm。
② 质量检查孔，物探测试孔，钻孔采用XY-2PC回转钻机，金刚石钻头钻进， 孔径为*76mm，钻孔按取芯要求采集岩芯进行地质描述。
③ 物探测试孔，质量检查孔，灌浆工作结束后应按灌浆孔封孔要求进行封孔。
(3) 灌浆方法
① 围岩固结灌浆按环间分序、环内加密的原则进行，环间分为两个次序，地 质不良地段分三个次序。基岩段长小于6m，作全孔一次灌注。基岩段长大于6m , 采用自下而上分段灌注。
② 灌浆机具采用SGB6-10型灌浆泵，JJS-2B搅拌桶，GTY- III灌浆自动记录 仪配套使用。
③ 灌浆方式采用孔内循环灌浆法。
(4) 其它按DL/TS148-21灌浆规范有关规定和设计技术要求进行。
灌浆工艺流程见附图LLS-C 111-02。灌浆监测仪器结构见附图LLS-C I-04
1.7钢衬接触灌浆施工
1.7.施工特性
钢衬接触灌浆用于钢衬底部混凝土未浇满或混凝土收缩产生的缝隙灌浆，灌 浆时需监测钢衬变位，并作好记录。本标段压力钢管段接触灌浆工程量为 5570m 。
灌浆孔
(1) 在制造钢衬时，按施工图纸所示的孔位和结构要求预留灌浆孔位灌浆。
(2) 在现场灌浆过程中，若需要在已埋设的钢衬上加钻灌浆孔，先报监理工 程师同意。压力钢管上钻灌浆孔采用磁座电钻，孔径不小于12mm ,也不大于 20mm ,每孔测记压力钢管与混凝土之间的间隙尺寸。
施工程序

图3钢衬接触灌浆工艺流程图
钢衬变位观测
(1) 变位观测装置安装钢管接触灌浆之前，先在钢衬脱空位置安装变位观测 装置，安装在钢管脱空位置和钢衬未脱空部位。灌浆作业过程中，使用LHOB 型智能位移测控仪，该仪器已通过国家技术专利，具有自动化记录与报警功能， 可有效地对灌浆中的变位情况进行监测与控制。
(2) 变位观测在压力水冲洗及在灌浆过程中均进行变形观测与记录。
灌浆方法
(1) 灌浆自低处孔开始，并在灌浆过程中敲击震动压力钢管，待各高处孔分 别紧排出浓浆后，依次将孔阀门关闭，同时记录各孔排出的浆量和浓度。
(2) 灌浆机具采用SGB6-10型灌浆泵，JJS-2B搅拌桶，GJY-IV型灌浆自动记 录仪配套使用。
钢衬接触灌浆技术要求
(1) 钢衬接触灌浆的水泥强度等级不低于52.5级。
(2) 外加剂根据钢管接触灌浆工艺的需要选用速凝剂、减水剂等外加剂，其 掺量通过试验确定。
(3) 钢衬接触灌浆孔压力不大于0.1MPa。
(4) 浆液水灰比重量比)可采用0.8 0.6或0.5缝隙越大，浆液越浓，二序浆 液较稀。
(5) 在规定的灌浆压力下，最大浓度浆液停止吸浆5min后可停浆。
(6) 质量检查
灌浆结束7〜14d后，用锤击法进行灌浆质量检查，脱空范围大于0.5m, 则需进行补灌，每一个独立脱空区布孔不少于2个，最低处和最高处都布孔。
特殊情况处理
灌浆后检查，发现钢衬脱空区存在，利用预留灌浆孔通风或水，灌浆不能进 入脱空区时，按监理人指示补钻灌浆孔，孔径12mm ,每组2〜3个。
1.8排水孔施工
概述
排水钻孔施工部位主要工程量见表1。
(1) 施工特性
本标段钻孔工程主要为压力管道护坡排水孔的钻孔施工。钻孔完成后对松散 体，断层破碎带或软弱岩体等特殊部位按施工图纸要求或监理工程师的指示进行 处理，直到验收合格为止。
(2) 施工程序
排水钻孔的施工程序见图4。
测孔斜
测量放样
一定位-造孔T钻孔验收
-
排水孔保护

图4排水钻孔工艺流程图
排水钻孔
(1) 钻孔埋管，按设计图纸、文件或监理工程师指示执行。
(2) 钻孔编号、孔位、孔径、孔深顺序和孔斜等按设计图纸、文件和监理工 程师指示执行。
(3) 钻孔采用YTP-28型手风钻机造孔。
(4) 排水孔钻孔过程中，如遇有断层破碎带或软弱岩体等特殊情况，及时通 知监理工程师，按监理工程师指示处理，若排水孔遭堵塞，按监理工程师指示重 钻。
(5) 排水孔的保护和孔装置等按设计图纸或监理工程师指示执行。
(6) 质量检查，孔深误差不大于孔深的1/40孔深或符合施工图纸规定，开孔 位置误差不大于10cm。
1.9施工强度分析及资源配置
进度计划及强度分析
本标段钻孔灌浆工程施工进度计划依本标施工总进度计划工期安排，开工日 期为2010年12月，完工日期为2012年7月，有效施工时间为12.5个月，除压 力管道与引水隧洞部位的灌浆工程工期重叠，其他部位灌浆工程均交错安排，具 体安排见施工进度计划附图。故钻孔灌浆施工设备可按2个工作面考虑，其他部 位设备可交错使用。
本工程固结灌浆造孔4202m，回填灌浆2362，接触灌浆5570 。
固结灌浆高峰期施工强度907m/月，计划投入2台TPY-30型回转钻机，2 台SGB6-10灌浆泵进行灌浆施工。单机配2钻2灌，围岩类型大多为IV、V类， 较容易钻进，定额产量10m/月。
回填灌浆在衬砌混凝土达到设计强度70%后进行施工，不占直线工期，其 施工期贯穿整个混凝土衬砌施工。计划投入2台YTP-28型手风钻，另配备灌浆 机具2SNS砂浆泵，JJS-2B搅拌桶，及配套使用的GJY-III型灌浆自动记录仪各1 套。
接触灌浆月均强度为795 ，配备SGB6-10型灌浆泵，JJS-2B搅拌桶，GJY- V型灌浆自动记录仪个1套即可。
排水孔按施工部位安排机组施工，均不占直线工期。
设备配置
投入工程设备见表2。
表2主要施工设备表
序号
名称
型号及规格
单位
数量
功率kW
备注
1
地质钻
XY-2PC
台
1
17

2
气腿钻
YTP-28
台
8

3
灌浆泵
SGB6-10
台
4
16.5

4
泥浆泵
BW250/50
台
4
15.5

5
砂浆泵
2SNS
台
4
18.5

6
灌浆自动记录仪
GTY-III
套
4

7
位移智能测控仪
LH02B
套
4

8
高速搅拌机
NJ-6
台
6
6.5

9
搅拌桶
JJS-2B
套
6
2.2

10
储浆桶
1m
台
10
2.2

1.10施工技术措施
施工措施
(1) 灌浆结束后，对经外流或经上返浆的灌浆孔进行闭浆待凝，待凝时间不 少于24h或按监理指示的时间控制。
(2) 灌浆时密切监视衬砌混凝土的变形，安设变形监测装置，定时进行监测 并作好记录。
(3通有围岩塌陷、溶洞、超挖较大等情况时，制定特殊灌浆措施，并报送 监理人审批。
(4) 洞内顶拱回填灌浆前对衬砌砼的施工缝和砼缺陷等进行全面检查，对可 能漏浆的部位及时处理。
(5灌浆设备如灌浆泵、高速浆液搅拌机、低速浆液搅拌机等，施工场地有 充足备用量，以免设备影响灌浆作业连续性。
(6)严格按照各项工程的施工规范和设备图纸、文件、技术要求及监理的指 示执行，认真作好各项工程作业原始记录，及时向监理人提供各项工程资料，以 确保灌浆质量。
灌浆质量控制
(1) 灌浆所用水泥须有厂家质保书，且按规定复检合格，水泥要保持新鲜无 结块，出厂期超过三个月的水泥不使用。
(2) 孔壁冲洗和脉动裂缝冲洗工作直接影响灌浆质量，冲洗和脉动缝冲洗结 束标准应符合设计标准。
(3) 灌浆时要尽快达到设计压力，并专人控制灌浆压力，以免灌浆压力过大 产生抬动造成事故或灌浆压力过小而影响灌浆质量。
(4) 固结灌浆，易产生外漏，压水灌浆过程中，发现冒浆水)、漏浆水)，应 根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法 进行处理。必要时浆液中掺加速凝剂。
(5) 严格按照灌浆要求的水灰比进行，对水泥，水进行称量并测量浆液比重。
(6) 保持灌浆连续进行。若因故中断，必须马上处理，尽早恢复灌浆。
(7) 灌浆各工序严格遵守有关技术条款和DL/T5148-21灌浆规范要求和按 监理指示，以确保灌浆质量。
(8) 遇到特殊情况时，及时将情况和处理措施与结果上报业主和监理。
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