水电站进水口塔基固结灌浆试验(修).doc

金沙江白鹤滩水电站右岸引水发电系统土建及金属结构安装工程（合同编号：BHT0417）右岸进水口塔体基础有盖重固结灌浆试验施工方案中国葛洲坝集团股份有限公司白鹤滩水电站施工局二一六年五月批准： 审核： 编制： 目 录1、工程概况11.1 工程简况11.2 主要工程量11.3 主要地质情况11.4 主要编制依据22、试验目的23、施工布置23.1 施工水、电布置23.2 制供浆站布置23.3 灌浆机组布置23.4 排污系统布置23.5 施工照明33.6 施工通讯34、灌浆试验工艺及方法34.1 施工顺序、流程34.2 灌浆材料34.3 预埋导向管34.4 抬动装置安装44.5 钻孔54.6 钻孔冲洗、压水试验54.7 灌浆施工64.8 施工质量检查75、施工进度计划86、资源配置87、质量、安全保证措施97.1质量保证措施97.2安全保证措施108、环境及文明施工保证措施118.1环境保护措施118.2文明施工保证措施119、经济诉求1210、附件12右岸进水口塔体基础有盖重固结灌浆试验施工方案1、工程概况1.1 工程简况根据右岸进水口塔体基础开挖及处理图（H27J-5D7-2-1-2023）要求，右岸进水口塔体基础采用有盖重固结灌浆，混凝土盖重厚度2m，且盖重混凝土必须达到设计强度后方可施工。固结灌浆主要处理对象有：C5层间错动带及其影响带、1、2类岩体F16断层及其影响带、P261层柱状节理。对于C5层间错动带及其影响带，固结灌浆入岩深度为815m，间排距为2m；对于、1、2类岩体F16断层及其影响带、P261层柱状节理，固结灌浆入岩深度为6m，间排距为2m。1.2 主要工程量为了确保灌浆效果，探索灌浆施工各项参数的合理性，有必要开展生产性灌浆试验。试验区选在11#进水口顺水流上游一半区域进行，主要布置在P261层柱状节理区及C5抠槽处理区。其中：P261层柱状节理区孔深为入岩6m，间排距2m；C5抠槽处理区孔深为入岩8m和入岩15m，间排距2m。具体工程量见表1：表1 主要工程量表类别孔深孔数工程量P261层柱状节理区6m26156mC5抠槽处理区8m40320m15m831245m合计1491721m1.3 主要地质情况右岸进水口塔体基础主要地质条件有：C5层间错动带及其影响带、1、2类岩体F16断层及其影响带、P261层柱状节理。塔基需要进行固结灌浆处理，其中柱状节理应采用湿磨水泥浆液进行灌注，其他部位可采用普通硅酸盐水泥浆液进行灌注。1.4 主要编制依据（1）右岸进水口塔体基础开挖及处理图（H27J-5D7-2-1-2023）；（2）水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（DL/T5148-2012）；（3）右岸引水发电系统土建及金属结构安装工程施工招标文件（BHT/0417）；（4）右岸引水发电系统土建及金属结构安装工程施工组织设计（BHT/0417）；（5）“关于印发金沙江白鹤滩水电站水泥灌浆工程施工质量管理办法（试行）的通知”（白工建筹2012335号）；（6）“关于印发金沙江白鹤滩水电站灌浆自动记录仪管理办法的通知”（白工建2015357 号）；（7）大型水利水电工程水泥灌浆技术管理规程（Q/CTG 342015）。2、试验目的（1）通过灌浆试验，选择适宜的钻孔施工设备、机具，确定合理的钻孔施工方法；（2）验证右岸进水口塔基部位有盖重固结灌浆的灌浆参数和施工工艺，便于指导后续大面积施工；（3）通过试验发现并解决可能遇到的其它施工问题；（4）检验湿磨水泥浆液对于柱状节理段灌浆是否适宜，同时验证按设计参数施工后围岩整体性是否加强。（5）施工工效、进度分析等。3、施工布置3.1 施工水、电布置施工用水主要包括钻孔用水、制供浆用水、设备及管道冲洗用水和文明施工用水，采用现场现有开挖支护施工供水系统，外接供水管至试验部位。施工用电主要为钻孔设备用电，制供浆设备用电、灌浆设备用电及照明用电，采用现场现有开挖支护施工供电系统，外接电缆至试验部位。3.2 制供浆站布置选择在试验区附近布置1台卧式集中制浆站，安放场地简单，场地面积30m2,最大储灰量达到80t，连续制浆能力达到8000L/h。制供浆站布置详见附图1。3.3 灌浆机组布置灌浆机组临近制供浆站布置，共投入1个机组，施工设备按照3台湿磨机、2台注浆泵、2台双层搅拌桶、1套灌浆记录仪配置，如附图1所示。其中3台湿磨机串联使用。3.4 排污系统布置制供浆设备、注浆设备周围采用水泥砖砌筑沉淀池，如附图1所示。施工过程中，注浆、制浆设备产生的污水全部收集至沉淀池内，污水经沉淀池沉淀后，抽排至指定位置。沉淀池内泥浆安排专人清理、装袋，并转运至指定弃渣场。3.5 施工照明现场施工照明主要采用现有开挖支护施工的系统照明，对于局部照明不足的部位，根据现场实际情况临时架设1000W防爆灯。3.6 施工通讯施工通讯主要为制供浆系统与灌浆泵站之间、灌浆泵站与抬动孔观测之间的联系，现场采用对讲机进行通讯联络。4、灌浆试验工艺及方法4.1 施工顺序、流程（1）施工顺序：右岸进水口塔体基础采用有盖重固结灌浆，混凝土盖重厚度3m，且盖重混凝土必须达到70%设计强度后方可进行灌浆施工。（2）施工流程：施工放样抬动观测孔（钻孔安装抬动观测设备）奇数排I序孔钻灌奇数排II序孔钻灌偶数排I序孔钻灌偶数排II序孔钻灌检查孔（钻孔声波测试）检查孔灌浆、封孔抬动观测孔封孔资料整理、分析、提交报告。4.2 灌浆材料（1）水泥：采用等级强度42.5的普通硅酸盐水泥，水泥质量必须符合GB175通用硅酸盐水泥标准的规定，不得使用受潮结块的水泥。（2）水：固结灌浆用水应采用系统供水，水质应符合DL/T 5144水工混凝土施工规范拌制水工混凝土用水的要求。（3）浆液：非柱状节理区灌浆水灰比采用2:1、1:1、0.8:1、0.5:1四级水灰比，开灌水灰比采用2:1。柱状节理区灌浆水灰比采用3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1五级水灰比，开灌水灰比采用3:1。（4）湿磨水泥：柱状节理区采用湿磨水泥，湿磨水泥由0.5:1的普通水泥浆液湿磨后获得，根据现场施工需要在灌浆前调为需要的水灰比。4.3浆液试验（1）普通浆液性能试验主要包括以下检测项目：浆液的密度、流动性（马什漏斗粘度）；浆液的沉降稳定性，即2h析水率；浆液的初凝、终凝时间；28d、90d不同龄期结石抗压强度。（2）湿磨浆液性能试验主要包括以下检测项目：最大颗粒粒径小于40m所占的比例；湿磨浆液掺入减水剂的比例。4.4 预埋导向管（1）为了避免钻孔时打穿钢筋，底板盖重混凝土中应预埋导向钢管。（2）导向管要求：灌浆孔预埋导向管管径为80mm，方向竖直向下，深度为3m。对于F16抠槽处理区域和C5抠槽处理区域，导向管深度视抠槽实际深度可适当加深，具体发生量以实际发生为准。（3）埋设施工：预埋管应按设计要求进行施工，孔位偏差不得超过10cm；埋管孔位、孔向确定后，应采用钢筋点焊的方式进行固定，同时管口应使用编织袋进行保护，确保埋管的有效性。4.5 抬动装置安装（1）抬动观测孔施工抬动观测孔采用100B钻机钻孔，孔深为比同区域灌浆孔深2m，孔径为91mm，钻孔终孔后按要求安装抬动观测装置安装，示意图如图1，具体施工布置情况遵照现场监理意见执行。（2）抬动变形观测抬动观测装置应在灌浆施工前安装完成。在压水试验、灌浆期间，均应监测被灌岩体的抬动情况。抬动变形采用千分表观测，每隔10min测记一次千分表读数；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。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100m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。对于容易引起抬动的接触段和错动带部位，在灌浆施工过程中采用分级升压法，并严格控制流量在15L/min内。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。灌浆工作全部结束后，抬动观测孔采用“灌浆封孔法”封孔。图1 抬动观测装置安装图4.6 钻孔（1）施工设备：灌浆孔采用100B型快速钻机造孔。（2）孔径：灌浆孔孔径为56mm，物探孔、检查孔孔径为76mm。（3）物探孔钻孔采取自上而下分段钻进的方式进行，物探孔数量按灌浆孔总数的5%在序孔中选取，具体由监理工程师指定，灌浆前应先进行物探测试。（4）序孔采用自上而下分段钻进的方式进行，序孔采用一次钻终的方式进行。4.7 钻孔冲洗、压水试验（1）所有钻孔在终孔后均应进行钻孔冲洗，钻孔冲洗后孔内残存的沉积物厚度不得超过20cm。（2）灌浆段在灌浆前应采用压力水进行裂隙冲洗，冲洗压力采用灌浆压力的80%，并不大于1MPa。裂隙冲洗方法：在孔壁冲洗完成后，采用栓塞进行阻塞后，首先用高压水连续冲洗5min，再将孔口压力在极短时间内突然降到零，形成反向脉冲流，当回水由浑变清后，再升到原来的冲洗压力，持续5min后，再次突然降到零，如此一升一降，一压一放，反复冲洗，直至回水洁净，或不大于20min。（3）压水试验：在各序灌浆孔中选取5%的孔进行简易压水试验。简易压水试验可结合裂隙冲洗进行。简易压水：每5min测读一次压水流量，取最终的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。灌前物探孔及灌后检查孔采用单点法压水，即：在稳定的压力下，每5min测读一次压入流量，连续4次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%，或最大值与最小值之差小于1L/min时压水结束，取最终值作为计算值。 q Q / PL q试段透水率，Lu； Q压入流量，L/min； P作用于试段内的全压力，MPa； L试段长度，m。4.8 灌浆施工（1）固结灌浆应按分序加密的原则进行。灌浆孔排与排之间和同一排孔与孔之间，可分为二序施工，也可只分排序、不分孔序或只分孔序、不分排序。在该部位施工过程中，我局采用排间分序、排内加密的方式进行。（2）序孔采用自上而下分段灌浆的方式进行，序孔采用自下而上的方式进行。（3）浆液水灰比：对于错动带部位的序孔，在灌前压水过程中出现“无压无回”时可直接采用1:1、0.8:1、0.5:1普通水泥灌注；其余部位浆液水灰比按照4.2节中的浆液要求进行。（4）浆液对比试验：为了对比湿磨浆液和普通浆液对柱状节理区的灌浆效果，在柱状节理区分别采用湿磨浆液和普通浆液灌注。具体为：进水口顺水流上游面柱状节理区前4排孔全部采用湿磨水泥灌注；第5排第9排序孔采用普通浆液，序孔采用湿磨浆液灌注。（5）灌浆孔段长划分及压力控制，具体见表2。表2 灌浆孔段段长划分及压力控制表孔深段次段长(m)序孔灌浆压力（MPa）序孔灌浆压力（MPa）6m120.50.82411.58m120.50.82611.515m120.50.82311.53511.5451.52.0（6）灌浆施工采用循环式进行，灌浆塞宜安装在盖重混凝土与基岩接触部位。射浆管出口与孔底距离不大于50cm。（7）灌浆施工过程中应进行底板混凝土抬动监测，若发现抬动大于0.1mm，则立即停灌并及时向现场监理工程师反映。（8）灌浆孔宜单孔进行灌注，原则上不宜进行多孔并联灌浆。（9）浆液变换原则：固结灌浆的浆液浓度由稀到浓逐级变换；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；当某一级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，则改浓一级水灰比浆液灌注。（10）灌浆过程中如发现与建筑物结构缝、抬动观测孔、声波测试孔及预埋冷却水管等串通时应立即停灌，同时对串通孔段进行冲洗施工，至串通部位清澈为止。报请监理、设计共同研究处理措施后另行施工。（11）灌浆段结束标准：在最大设计压力下，当注入率不大于1.0L/min，继续灌注30min，结束灌浆。（12）特殊情况处理灌浆过程中如地表发生冒（漏）浆现象时，根据冒（漏）浆量的大小，可采取下述方法进行处理：如冒浆量较小，可不作专门处理，按正常灌浆方式灌注至灌浆结束标准；如冒浆量较大，可采用低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝等灌注方法处理，必要时采取嵌缝、地表封堵等方法处理。钻孔穿过断裂构造发育带、溶蚀带，发生塌孔、掉块或集中渗漏时，应立即停钻，查明原因，一般情况下，可缩短段长，进行灌浆处理并待凝后，再继续下一段的钻灌作业。对孔口有涌水的孔段，灌前应测计涌水压力和涌水量，并向监理进行报告，根据涌水情况，提高灌浆压力，灌浆结束后进行闭浆处理。钻灌过程中如发现灌浆孔串通时，应立即查明串通孔的数量、范围，具备灌浆条件时可采取一泵一孔同时进行灌浆。若不具备灌浆条件应将串通孔堵塞，待灌浆孔灌浆结束后，再对串通孔进行扫孔、冲洗后继续钻灌施工。灌浆过程中如回浆变浓，改用回浓前的水灰比新浆灌注，若继续回浓，延续灌注30min后可结束灌浆作业。对注入量大（孔段单米注灰量达到1t）、灌浆难以正常结束的孔段，应暂停灌浆作业，对灌浆影响范围内的结构物进行彻底检查，灌浆时可采用低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝等灌注方法处理，该段经处理后应待凝24h后再重新扫复灌。（13）封孔：固结灌浆孔灌浆结束后，经监理工程师验收合格后方可进行封孔。封孔采用“全孔灌浆封孔法”，即：先采用导管注浆法将孔内余浆置换为0.5:1的浓浆，而后将灌浆塞塞在孔口继续使用这种浆液进行纯压式灌浆封孔，封孔压力采用灌浆压力。若灌浆以0.5：1浓浆结束，无需再单独封孔；若以其它比级稀浆结束，则需先对全孔采用0.5：1浆液置换，再采用灌浆压力继续灌注30min结束。4.9 施工质量检查（1）固结灌浆在一个单元所有灌浆孔施工结束后3d内，将灌浆成果提交监理工程师，拟定检查孔孔位。（2）固结灌浆采用压水试验结合测量岩体波速进行质量检查，岩体波速检查在灌浆结束14d后进行，检查孔数量不少于灌浆孔总数的5%。（3）灌后质量检查孔应进行取芯，岩芯应全部拍照，根据监理指示保留重要岩芯。（4）检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14d后自上而下分段卡塞进行，试验采用单点法，透水率不大于3Lu。合格标准为：单元工程内检查孔试段合格率应在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。（5）固结灌浆后岩体声波检测合格标准见表3。表3 右岸进水口塔基固结灌浆后岩体声波检测合格标准表岩体类别测点平均波速(m/s)测点波速小于该值的比例不超过3%（m/s）、1、24400380036003100柱状节理浅表松弛层40003400非松弛层50004250注：柱状节理岩体浅表松弛层深度根据灌前声波测试成果确定。（6）所有检查孔声波测试完成，并经监理验收合格后均应进行灌浆施工，灌浆施工工艺参照灌浆孔进行，灌浆施工完成后立即进行封孔，封孔方法参照灌浆孔。5、施工进度计划本次灌浆试验计划于2016年7月15日开始施工，8月20日完成灌浆工作，9月1日7日完成质量检查工作。具体施工进度图参见图2。图2 灌浆试验施工进度图施工项目施工时段7.9-7.147.15-8.209.1-9.7临建准备试验灌浆灌浆检查孔6、资源配置右岸进水口塔体基础有盖重固结灌浆试验拟投入施工设备见表4；表4 施工设备配置一览表序号设备名称规格/型号单位数量备注1高速制浆机TTP-400d台12储 浆 桶TTJ-1000台13供 浆 泵SNS-150/35A台14灌 浆 泵TTB100/30台25双层搅拌桶TTJ-500台26排 污 泵NL100-12台27快速钻100B台28湿磨机GSW-1台39非金属声波检测仪RSST01C套1右岸进水口塔体基础有盖重固结灌浆试验拟投入施工人员见表5；表5 施工人员配置一览表序号工 种人数（人）备注1灌 浆 工102制 浆 工43电 工14普 工85钻 探 工86司 机27管理人员4合计377、质量、安全保证措施7.1质量保证措施（1）建立健全质量检验管理机构，在施工过程中， 按照“自检复检终检监理人检验”的程序实施质量检查任务。在严格内部“三检”制度的基础上，认真接受业主和监理的监督，并自始至终密切配合，严格服从。（2）施工所用原材料符合招标文件、设计施工要求和国家有关质量标准，有生产许可证、合格证及技术资料，使用前按有关规程规定进行抽查、复检，经检验合格，方可使用。（3）加强一线施工人员的技术培训，针对本工程的施工特性和施工特点分阶段进行施工技术培训，全面提高施工人员的技术水平，确保施工质量满足设计要求。（4）明确施工过程的质量管理职责和质量责任人，真正做到分工明确，技术到位，责任到人。正确处理进度与质量的关系，“进度必须服从质量”，坚持好中求快、好中求省，严格按标准、规范和设计要求组织、指导施工。针对本工程的重点和难点，施工过程中的“顽症”，以及易诱发质量问题的施工工序，制订纠正和预防措施，以减少质量问题的发生频率。（5）灌浆施工前，应充分作好施工准备工作，配备充足的注浆设备和材料，保证压力表、灌浆泵、记录仪、流量计、压力计等注浆设备的完好和准确性，确保注浆作业连续进行。灌浆过程中出现的特殊情况，采用正确的处理方法进行处理。（6）灌浆孔段的冲洗方法、阻塞位置、注浆分序、注浆方式、注浆压力、变浆标准、结束标准、封孔方式及封孔质量满足有关技术要求，在施工过程中需要调整参数时应及时汇报监理工程师。（7）所有灌浆均采用三参数自动记录仪进行监控记录，建立规范的资料档案系统和质量、安全信息系统，确保各种记录真实、准确、齐全。（8）严格按试验设计图纸、设计文件、设计技术要求、灌浆规范及监理指示执行，认真作好各项原始记录，及时提供施工计划、设备资料、原始记录资料、成果资料、质量报告、竣工资料图纸、竣工报告及其它各项资料，并及时进行分析总结，及时纠正施工中存在的问题。7.2安全保证措施（1）认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针。按照职业健康体系的要求，建立安全管理机构，实行以项目经理为第一责任人的安全责任制。加强全员教育和培训，编印安全防护手册，工人上岗前进行安全操作的考试和考核，合格者才准上岗。把安全生产纳入计划管理目标，当施工进度与安全发生矛盾时，坚持施工进度服从安全生产。（2）建立健全安全管理制度。主要包括安全教育和考核制度，安全月活动制度，安全检查评比制度，班组安全活动制度等。同时，根据工程特点和不同施工阶段，提出不同的安全重点和要求。若发生事故，严格按照“四不放过”原则进行处理。（3）建立起有效的安全保障体系。形成横向到边、纵向到底的安全网络，配备满足工程安全监察需要的专职安全人员。制定相应的管理措施，并保证有效实施。（4）施工人员严格执行操作规程和本岗位安全标准，遵守劳动纪律，进入施工现场，按劳保规定着装和使用安全防护用品，禁止违章作业；（5）施工用风、水、电等管线合理布置，标识清晰。加强现场照明，潮湿环境采用安全电压（36V），确保人员用电安全。（6）在施工区内存在安全隐患的部位设置安全标识、拉警戒线，在工地醒目位置设立“安全警示牌”。（7）开展日常安全检查，还进行定期安全检查和专项检查，安全检查主要内容包括：施工人员在施工过程中的“三违”现象，持证上岗情况；安全防护用品的发放和正确使用情况；施工现场各类安全标识、标牌的配挂情况；各类安全防护设施的落实情况及可靠程度；安全技术措施的执行和落实情况以及安全交底记录；设备的安全装置、附件及用电设备的绝缘保护性能情况和完好程度；班组安全活动开展情况。（8）事故隐患的整改，坚持“三定四不推”原则，在制定生产经营计划时，优先安排事故隐患整改所需的资金、物资、器材，并及时到位。（9）施工局制定安全生产奖惩办法，在职业健康安全工作中做出突出贡献的单位和个人或对违反安全生产规定及事故单位和个人给予奖励或处罚。8、环境及文明施工保证措施8.1环境保护措施（1）施工废渣按照合同要求运送至指定的弃渣场。（2）积极开展施工作业区内的粉尘治理，对于施工作业产生的粉尘，除作业人员配备必要的防尘劳保用品外，采取洒水降尘措施。（3）现场施工设备、车辆在使用过程中，加强维修和保养，防止汽油、柴油、机油的泄露，尽量避免油料对工区周边水域的污染，减少车辆尾气可空气污染。（4）所有施工废水必须经过沉淀池处理，在保证水体接近中性后方可排放。8.2文明施工保证措施（1）建立创建安全文明工领导小组，全面开展创建文明工地活动。领导小组由项目经理直接领导，分管副经理亲自管理和监督，组织和监督本工程文明施工措施的落实。对现场文明施工的直接管理由施工管理部门负责，安全环境保障部门负责监督检查。各施工作业队及生产班组安全员同时兼文明施工监督员，负责本厂队、班组的文明施工监督。（2）制定文明施工的管理实施细则，每周由管理监督机构按实施细则进行检查并把文明施工检查情况在生产会上向各有关单位通报，提出进一步的整改措施。（3）施工现场做到“两通三无五必须”，即：施工现场人行道畅通，施工现场排水畅通；施工中无管线高放，施工现场无积水，施工道路平整无坑塘；施工区域与非施工区域必须严格分离，施工现场必须挂牌施工，施工人员必须佩卡上岗，现场材料必须堆放整齐，工地生活设施必须文明。（4）对参与施工的队伍签定文明施工协议书，建立健全岗位责任制，把文明施工落到实处，提高全体施工人员文明施工的自觉性和责任感。（5）加强宣传教育，提高全体施工人员对文明施工重要性的认识，不断增强文明施工意识，使文明施工逐步成为全体施工人员的自觉行为，讲职业道德，扬行业新风。（6）注重施工现场的整体形象，现场设置明显的施工企业名称、工程概况、项目负责人、安全文明生产纪律等告示牌。对现场的各种生产要素进行及时整理、清理和保养，保证现场施工的规范化、秩序化。（7）工地各种标牌、标志统一制作，进入施工区的作业人员一律佩戴证明其身份的标识牌上岗，确保工地规范化管理。进入施工现场的路口设立安全检查通道，及时检查和纠正不安全、不文明着装及标识牌佩戴等。禁止无关人员进入施工现场。（8）设立监督电话，接受社会监督，提高全体施工人员的文明施工意识。（9）施工机械设备定点存放、材料工具摆放有序，工完场清，车容机貌整洁，消防器材齐备、通道畅通；（10）设立专职文明施工负责人，及时清理施工现场废水、废浆、生活垃圾，保持施工现场整洁。作业完成后，及时做到工完场清，保持与进场前一样整洁。9、经济诉求无10、附件附图1右岸进水口塔体基础有盖重固结灌浆试验现场施工布置示意图附图2右岸进水口塔体基础有盖重固结灌浆试验孔位布置图