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目 录
1工程概况 - 3 -
2编制依据 - 3 -
3施工工艺及施工方法 - 4 -
3.1混凝土浇筑 - 4 -
3.1.1钢筋工程 - 4 -
3.1.2模板工程 - 4 -
3.1.3混凝土拌制供应 - 5 -
3.1.4 止水、 及抗抬锚杆的施工 - 5 -
3.1.5混凝土浇筑 - 6 -
3.1.6混凝土的外观保证 - 8 -
3.2固结灌浆 - 11 -
3.2.1钻孔 - 9 -
3.2.2水泥浆制备 - 9 -
3.2.3灌浆 - 9 -
3.3帷幕灌浆 - 11 -
3.3.1先导孔施工( 物探测试孔) - 11 -
3.3.2钻孔 - 11 -
3.3.3钻孔冲洗及压水 - 11 -
3.3.4水泥浆制备 - 11 -
3.3.5孔口管镶铸 - 11 -
3.3.6灌浆施工 - 11 -
3.3.7特殊特殊情况处理 - 11 -
3.3.8质量检查 - 20 -
3.4搭接帷幕灌浆 - 20 -
3.4.1施工要求 - 21 -
3.4.2施工程序及工艺流程 - 21 -
3.5排水孔工程 - 22 -
3.5.1排水孔布置 - 22 -
3.5.2 排水孔工艺流程 - 22 -
3.5.3排水孔施工 - 23 -
3.5.4孔口装置安设 - 24 -
4质量保证组织措施 - 25 -
4.1质量教育 - 25 -
4.2质量检查 - 25 -
5 质量保证控制措施 - 25 -
5.1施工过程质量控制 - 25 -
5.2工程材料控制 - 26 -
5.3施工操作控制 - 26 -
5.4进度和质量关系的控制 - 26 -
5.5隐蔽工程质量保证措施 - 26 -
6安全保证措施 - 27 -
7文明施工方案及保证措施 - 27 -
7.1文明施工方案 - 27 -
7.2文明施工保证措施 - 28 -

1工程概况
1.1工程简介
思林水电站位于贵州思南县境内的乌江上, 是乌江干流的第八级梯电站, 距离省会贵阳328km, 至思南县城约18km, 湘黔和川黔两条铁路干线旁经过, 交通较为便利。工程以发电为主, 其次航运兼顾防洪、 灌溉等。
工程枢纽由碾压混凝土重力坝、 坝身泄洪表孔、 放空底孔、 右岸引水系统及地下厂房等组成。电站装机容量1000MW, 保证出力303.6MW, 多年平均发电量40.64亿kwh。水库正常蓄水位440m, 死水位431m, 总库容12.05亿m3, 死库容8.88亿m3, 为不完全多年调节水库。
大坝由河床溢流坝段和两岸挡水坝组成, 坝顶全长310m, 其中溢流坝段长119m。最大坝高117m, 坝顶宽14m, 上游坝面垂直, 下游坝坡1:0.7, 坝底最大宽度80.61, 共分16个坝段。泄水建筑物为坝顶7个开敞式溢流表孔, 每孔净宽13m, 堰顶高程418.5m, 堰面采用wes曲线, 采用宽尾墩加台阶式坝面水能; 12#坝段设置一孔底孔, 底孔进口底板高程380m, 孔口控制尺寸5*6m, 末端采用一扭曲鼻坎将水流折向戽式消力池内。
思林电站等级为一等大( 1) 型工程, 挡水坝、 泄水坝、 泄水物建筑、 引水发电系统进水口等永久建筑物1级建筑物。大坝及泄水建筑物按5 一遇洪水设计, 按50 一遇洪水校核; 下游消能防冲按百年洪水设计。
大坝防渗帷幕由河床坝基帷幕和延伸至两岸坝肩山体内的坝肩山体帷幕组成。河床坝基帷幕灌浆孔布置在大坝基础灌浆排水廊道内, 廊道高程为348m, 两岸山体帷幕布置在坝肩灌浆隧洞内或覆盖层开挖后的灌浆平台上, 我单位承建的主要为左岸3层灌浆隧洞, 以大坝桩号Flt59.94为界, 高程分别为348m、 392m、 452m。
2编制依据
( 1) 《帷幕灌浆隧洞固结灌浆施工技术要求》
( 2) 《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》( DL/T 5148－ )
( 3) 《帷幕灌浆隧洞固结灌浆图》
( 4) 乌江思林水电站渗控工程投标文件
( 5) 《水利水电建设工程验收规范》( SL223-1999)
( 6) 《水利水电工程质量评定规程》( SL176-1996)
3施工工艺及施工方法
3.1混凝土浇筑
3.1.1钢筋工程
( 1) 钢筋材质及加工运输 按照招标文件及施工技术要求由业主提供施工所需钢材。钢筋加工在营区内进行, 然后经过载重汽车运输到衬砌洞内。
( 2) 钢筋安装 a)钢筋安装均采用现场绑扎、 焊接。安装前进行测量放线以确定钢筋准确位置。b)钢筋的安装位置、 间距、 保护层等按施工详图及有关技术要求严格进行。c) 在钢筋与模板这间, 用不低于结构物设计强度的砂浆垫块隔开, 并保护混凝土保护层厚度满足设计要求。垫块相互错开, 分散布置, 在各排钢筋之间, 用短钢筋支撑以保证位置准确。d) 钢筋连接采用焊接或是绑扎。钢筋直径不大于25mm时, 采用绑扎接头, 大于25mm时, 采用焊接。接头分散布置、 接头搭接长度、 焊缝宽度、 厚度均要严格按要求进行。e)在钢筋安装后进行混凝土浇筑时, 安排值班人员对已安装毕的钢筋加以保护, 避免发生钢筋错位、 变形。
3.1.2模板工程
( 1) 模板型式 本标段隧洞全为城门洞型, 根据招标文件、 招标图纸要求, 同一个洞内衬砌尺寸不尽相同。为此, 我部在进行洞内衬砌拟采用脚手机框架模板进行, 在框架下面安装可移动的滑轮, 时行相同尺寸部分的移动衬砌。根据这一特点, 先进行底板的混凝土的浇筑, 再进行顶拱、 边墙浇筑的顺序。
( 2) 模板的装配 模板安装前, 先按施工详图进行放样、 弹线, 安装时可设置牢固可靠的临时固定和拉结, 以防倾覆。模板的钢拉条不应弯曲, 直径宜大于8mm, 拉条与锚环的连接必须牢固。模板在吊运安装过程中严格按操作规程执行, 保护模板, 防止模板变形损坏。模板的现场安装拼接, 要注意拼接质量, 接缝必须平整严密, 防止错台现象, 确保模板安装满足规范及技术要求。
( 3) 模板的拆除
模板的拆除时间按施工图纸规定, 并要符合以下规定:
a)不承重侧面模板, 在混凝土强度达到其表面及棱角不因拆模而损伤时, 才能拆除, 在墙部位其强度不低于3.5MPa时, 方可拆除, 底模在混凝土强度达到表5-1的规定后, 方可拆模。
b)拆模时, 应该根据锚固情况, 分批折除锚固构件, 防止大片模板坠落。
c) 特殊作用的模板, 按设计及监理工程要求进行拆除。拆模要求见表7-1
表7-1 模板拆除与强度对照表
结构类型
结构跨度( m)
按设计的混凝土强度标准的百分率( %)
板
≤2
50
＞2, ≤8
75
＞8
100
拱壳
≤8
75
＞8
100
悬壁构件
≤2
75
＞2
100
3.1.3混凝土拌制供应
( 1) 混凝的土的拌制 采用JS-500强制式混凝土搅拌机集中拌制, 在所有原材料进场后, 要先进行混凝土配合比的试验, 然后按照试验室提供的配合报告进行拌制。进场的各成分( 水、 骨料、 水泥、 外加剂) 质量均要满足规定的技术要求; 混凝土各组分的称量偏差, 不超过规定值。混凝土各成分拌和均匀, 拌和程序和时间按要求执行。
( 2) 混凝土拌合物的检查
a) 混凝土拌和物坍落度按每班出机口四次, 仓面二次, 其检验坍落度值应控制在规定范围。
b) 混凝土拌和物温度检查按每小时检测一次, 并应控制在规定范围内。
c) 混凝土强度检查, 仓面和机口抽取混凝土试件, 严格按《水工混凝土施工规范》DL/T5144- 及本工程施工技术要求进行混凝土强度检测。
( 3) 混凝土运输采用混凝土泵直接输送至仓面, 对于只浇筑底板的隧洞采用混凝土泵或人工小推车进行运输浇筑。
3.1.4 止水、 及抗抬锚杆的施工
( 1) 止水施工
a) 材料进场检验 应用于本工程中的止水材料, 必须按照施工图纸要求的规格、 型式和尺寸进行选购, 进货后检验外观质量, 验证产品的合格证、 出厂检验报告等。
b)现场施工 混凝土内的止水设施的埋设工作与钢筋安装同步进行, 由人工进行安装。钢止水片应平整、 干净、 无砂眼和钉孔, 止水片的衔接采用搭接方式, 其搭接长度不得小于20mm, 且搭接部位必须采用双面焊。
为确保止水安装位置准确无误、 满足施工安装精度要求, 要求在混凝土混凝土浇筑过程中
认真做好保护工作。
( 2) 抗台锚杆施工
a) 锚杆的钻孔 钻孔采用轻便风动凿岩机或电钻钻进。为避免洞内发生大量粉尘, 降低噪音, 优先选用跟水电钻进行钻进。钻孔严格按照设计要求进行, 孔位偏差不大于10cm, 钻孔方向偏差不超过2%, 孔深偏差不超过5cm.。
b) 砂浆锚杆安装 安装使用水泥标号不低于PO.32.5, 杆体直径按照设计要求, 相对应的抗拨力不小于设计要求。锚杆安装前要应先进钻孔验收, 验收合格后方可按照设计要求进行安装。本标段锚杆安装长度为3.5m, 锚杆安装采用先插筋后注浆的办法进行。
3.1.5混凝土浇筑
( 1) 混凝土浇筑施工工序
本标段的混凝土浇筑严格按照《混凝土施工规范》及施工技术要求进行, 具体施工工序见图7-1

基础面( 砼面) 验收
再处理
钢筋、 模板等施工
不合格
仓号验收
止水、 预埋件施工
处 理
铺 料
收 仓
平仓、 振捣
待 强
冲 毛
拆 模
养 护
凿 毛

图7-1 混凝土浇筑施工工序框图
( 2) 混凝土浇筑施工方法
a) 基础面接触缝处理
基础面和接触面清理采用风镐和人工凿毛, 按设计要求做好结构缝和地基表面的清理。基础验收严格按照规范要求执行, 实行”三检制”, 经监理工程师终检合格后进行下一道工序。
b) 测量放样
根据施工详图, 用全站仪等进行测量放线, 确定结构物边线、 混凝土面高程, 并定出钢筋绑扎和立模的边线, 做好标记。
c) 钢筋绑扎
施工钢筋应在加工场内按设计要求做好运至作业面。按照施工详图, 核实钢筋的数量、 型号等, 由低到高人工进行钢筋绑扎和焊接。为保证钢筋护层的厚度满足设计图纸的要求, 在钢筋与模板之间垫设与待浇筑混凝土同标号的混凝土垫块。绑扎完毕后请监理工程师验收合格后方可进行下一道工序。
d )模板支立
施工隧洞内全部采用组合钢模板, 并采用足够拉筋和支撑等保证模板稳固, 以防浇筑时模板错位。
e) 仓号验收
人工配合测量校模、 调模, 用高压风、 高压水枪冲洗仓号, 同时准备好验收资料, 提请监理工程师验收仓号并开据开仓单或准浇证。
f) 混凝土浇筑
混凝土浇筑施工采用平铺法施工, 入仓采用直接泵送入仓, 人工平仓。根据浇筑的不同控制铺料厚度, 边墙采用对称均匀下料, 顶拱采用铺料从仓号的一端向另一端分层铺料。软轴插入式振捣器振捣, 引渠底板采用平板振捣器振捣。
g) 拆模
混凝土初凝后, 及时进行洒水养护, 并在达到规范要求的拆模时间后, 按顺序将模板拆除。
h) 施工缝处理
浇筑块施工缝分为水平施工缝和垂直施工缝, 水平施工缝顶面采用压力水冲洗; 垂直施工缝采用人工凿毛办法进行清理。所有施工缝的处理均应在终凝前进行。
i) 混凝土养护
为保证混凝土质量, 混凝土浇筑完毕12~18h开始进行河水养护, 设置专人对混凝土进行均匀洒水养护, 保持混凝土表面湿润。
3.1.6混凝土的外观保证
混凝土外观质量与模板的质量有着直接的关系, 为确保混凝土外观光洁平整, 严格控制下列环节:
( 1) 尽量选用完好无损, 拉直的模板。
( 2) 遵守模板吊运施工规程, 严格控制支撑、 拼接环节。
( 3) 精确测量、 跟班值班, 及时调整。
( 4) 重视混凝土的浇筑程序, 防止对模板的人为破坏。
( 5) 重视模板清查及脱模剂的使用。
3.2固结灌浆
3.2.1钻孔
( 1) 孔位标识 利用全站仪根据监理提供的基点放出控制点, 并在砼壁用红油漆进行标识, 然后根据控制点相对放出其它灌浆孔。所有灌浆孔均用红油漆标识出孔号及孔位。
( 2) 钻孔设备 固结灌浆采用MK-3型全液压坑道钻机和电动钻相结合的使用。
( 3) 钻孔方法及要求 钢筋混凝土钻孔采用金刚石钻头回转钻进, 基岩部分采用风动潜孔锤击回转加以电钻进行钻进。钻孔终孔孔径不小于Ф38mm, 终孔深度以入岩3m为止, 终孔深度偏差不超过20cm; 开孔孔位误差不大于10cm; 孔斜满足设计要求。
( 4) 钻孔冲洗及压水 为提高灌浆效果, 在钻孔结束后采用大泵量水冲孔的方法清除孔底沉淀和孔壁岩粉直至回水澄清为止。各孔在灌浆前均应进行裂隙冲洗。Ⅰ序孔和Ⅱ序孔, 分别选取不少于5%的灌浆孔进行灌前压水试验, 压水采用”单点法”, 压水压力为灌浆压力的80%, 若该值大于1MPa时, 采用1MPa。
3.2.2水泥浆制备
本标段所有灌注用浆全部采用集中制浆站制备。浆液主材主要为PO.32.5和PO.42.5两种标号水泥, 在集中制浆站架设两个100t灰罐, 分别盛装水泥及粉煤灰。浆液搅拌采用我局最新的全自动搅拌系统, 由智能控制系统的高速搅拌机、 螺旋上灰泵、 储浆桶、 输送泵等组成。临星工程的用浆配备有人工制浆系统, 人工制浆系统也是作业备用制浆系统。
各类浆液搅拌时间: 普通搅拌机搅拌机时间不少于3min; 高速搅拌机应不少于30s, 从而保证了浆液拌制的均匀度。浆液在使用着必须过筛, 并测定浆液的各项技术参数, 浆液从开始制备至用完时间宜小于4小时, 超过规定的时间或不合格浆液不得用于本标的灌浆工程。
集中制浆站统一制备0.5: 1的浆液, 用BW200/40送浆泵经过铺设到各洞内的ф56mm输浆管送至中转站, 由中转站分送到各用浆作业面。各作业组根据需要调配成相应灌注比级。
3.2.3灌浆
( 1) 灌浆设备 主要是采用3SNS高压灌浆泵配以自动灌浆记录仪进行灌注。
( 2) 灌浆方法及工艺流程
固结灌浆均采用全孔一次灌注法。灌浆在裂隙冲洗和压水结束后进行。吸浆量较大时, 采用一泵一孔灌注; 当吸浆较小时或发生相互串浆可采用群孔关联灌注( 不多于3个孔) , 但并联孔位置属同一环。
固结灌浆工艺流程见图7-2
钻机就位定向
开孔、 钻进
终孔、 验收
安装灌浆塞灌浆准备
冲洗、 压水试验
灌浆
是否达到结束标准
封孔
图7-2固结灌浆施工工艺流程图
( 3) 灌浆要求
a) 固结灌浆压应按设计要求执行, 压力应在开灌后较短的时间内达到设计压力。若吸浆量较大时, 应按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》里特殊情况处理办法及时进行处理, 如果吸浆量依然很大, 无法达到设计设计压力或是不回浆, 现场值班技术员应及时通知现场监理工程师。本标段固结压力为0.7MPa
b) 灌浆压力应以孔口回管上的表压力为准, 读取中值。
c) 浆液浓度: 采用1: 1、 0.8: 1、 0.5: 1三个个比级。灌浆深度遵循由稀到深的原则进行。浆变换标准按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》执行。
d) 灌浆结束标准: 在设计压力下, 注入率不大于1.0L/min后继续灌注30min即可结束。
e) 封孔: 全孔灌浆结束后, 采用”全孔灌浆封孔法”或”导管置换注浆封孔法”封孔。稀浆结束的孔段采用浓浆置换法进行封孔, 如是浓浆结束可直接进行封孔; 向下孔段的封孔结束后可直接拨出栓塞进行其它孔段的灌注, 如是顶拱向上的的孔段灌浆结束后, 需进行闭浆待凝再拨出栓塞。所有固结孔的封孔均需进行二次人工灌注砂浆封孔, 并振捣密实。
f) 记录文件 根据招标文件, 固结灌浆采用业主单位提供的三参数灌浆记录仪。各班作业人员要及时、 认真填写记录, 保证原始资料的真实性、 准确性、 整洁性, 并由当班监理工程师现场签认。
( 4) 质量检查
根据招投标文件, 固结灌浆后需进行检查孔施工以了解灌浆效果。
固结灌浆检查孔应在该部位( 单元) 结束7后进行。
检查孔数量按总孔数的5%布置, 检查孔钻孔采用回转式钻机钻进并取芯, 孔径为Ф56mm。检查孔压水试验采用”单点法”, 压水压力为灌浆压力的80%。固结灌浆检查标准为透水率q≤4Lu。
压水试验检查孔孔段合格率在90%以上, 不合格孔段的透水率不得超过设计的规定值的200%, 且不集中, 灌浆质量能够认为合格。否则, 将按监理人批准的措施进行处理。
3.3帷幕灌浆
3.3.1先导孔施工( 物探测试孔)
在帷幕灌浆下游排轴线上每隔20m布置一个Ⅰ序孔兼作先导孔, 孔深大于帷幕灌浆深10米, 主要用于先导孔透水率复核该单元帷幕底线。先导孔施工采用 ”分段钻进, 一次成孔”的施工方法。为保证先导孔的后期灌浆, 先导孔的首段先进行压水、 灌浆和镶筑孔口管, 孔口管段镶筑为ф91mm无缝钢管, 段长及镶筑方法同帷幕灌浆孔。第二段及以下各段则只进行取芯钻进和压水试验直至终孔进行孔间CT测试。先导孔压水为”单点法压水”, 即达到设计压力值, 每五分钟记读一次流量值, 连续四个读数中最大值与最小值不大于1或之差小于最终值的10%则认为达到稳定标准, 取最后一个读数计算流量值。按照技术要求先导孔CT测试完毕后采用回填砂浆封孔, 再自上面下分段扫孔、 灌浆, 根据实际施工情况, 亦可采用液压膨胀塞自下而上的方法灌注, 避免重复扫孔, 提高了施工工效。
3.3.2钻孔
( 1) 钻孔标识 帷幕灌浆孔轴线及孔位均采用全站仪根据监理提供的基准点进行放样, 每隔50m标识一个控制点, 并在墙上用红没漆进行标识。其它灌浆孔位根据放样时的控制点相对标出其它灌浆孔位, 并在砼壁上用红油漆标注孔号及灌浆孔位。
( 2) 钻孔编号 帷幕灌浆设计共两排, 分上游和下游排。因帷幕试验先前从右岸移入左岸, 为此, 同一帷幕轴线出现不同的编号方法。部分孔编号方法如下:
DZS( 1～N) ——上游排 G( 1～N) 帷幕灌浆试验孔
DZX( 1～N) ——下游排 TD( 1～N) 物探孔
T( 1～N) 试验区抬动观测孔 J( 1～N) 检查孔
( 3) 钻孔设备 帷幕灌浆钻孔设备主要是选用回转式XY-2型地质钻机, 该机具有重量轻, 体积小, 搬迁灵活, 适用于地层广, 钻杆加卸方便并能保证钻孔成孔率、 偏斜度等优点。根据施工要求适当加配其它型号钻机为辅加快施工进度。
( 4) 钻孔方法及要求 钻孔采用金刚石钻头加水钻进方法。具体钻孔技术要求如下:
A） 孔径: 开孔孔径( 第一段) 不小于Ф91mm用于镶筑孔口孔管, 终孔孔径不小于Ф56mm。
B） 孔位: 孔位偏差不得大于10cm, 因故需要变更孔位, 需征监理工程师的同意。开钻前采用水平尺将钻机找平垫稳, 并用地锚将钻机固定。
C） 孔深: 按设计深度钻进, 终孔深度误差不得大于20cm。
D） 孔斜: 本次帷幕灌浆孔全为向下垂直孔。钻进过程中将采用多种措施控制孔斜, 特别是控制好上部20m范围内的偏斜和方位角。为使每个灌浆孔满足设计孔斜要求, 确保工程质量, 每个孔终孔后均应做测斜工作, 测斜拟采用上海产KXP-1S型测斜仪进行测量。其孔底偏差值不得大于表7-1规定的数值。
表7-1 孔深偏差控制表
孔深( m)
20
30
40
50
60
>70
最大允许偏差值( m)
0.25
0.5
0.8
1.15
1.5
2.5%孔深
E） 孔排距: 帷幕灌浆排距、 孔距按1m、 2.5m控制, 与试验区相交部位, 根据实际情况作适应调整, 最终孔距不大于2.5m。
F) 其它要求: 钻有先导孔、 检查孔及其它要求取芯的钻孔, 钻孔过程中应对所取岩芯统一编号, 填牌装箱, 并描述岩芯绘制钻孔柱状图及拍照。对于取芯的孔钻进应尽量保证岩芯采取率, 钻孔进尺回次应不大于3m, 在断层、 在破碎带等取芯率较低的孔段, 必要时可采用双管钻具或采用其它先进办法进行技术取芯。
帷幕灌浆孔在钻进过程中, 对孔内各种情况认真详细的做好记录。记录内容包括: 砼厚、 掉钻位置、 脱空位置、 涌水、 岩性和变层等情况。钻孔穿过软弱岩层或遇有塌也严重时, 请示监理后可独做一段, 进行灌浆处理后再进行钻进; 如发现集中漏水、 涌水等情况应立即报告当班值班技术员和监理工程师及设计工程师, 待研究后再进施工。
4.3.3钻孔冲洗及压水
为保证灌浆质量, 所有灌浆孔钻孔完毕后均应进行孔壁孔底冲洗。冲洗方法采用泵送高压水至孔底, 从孔口返出的办法, 冲洗标准为孔口回水澄清或是冲洗时间不大于10min。冲洗压力为灌浆压力的80%, 冲洗压力大于1MPa时, 则采用1MPa压力进行冲洗。相邻孔段灌浆结束24内不得进行裂隙冲洗。钻孔冲洗应连续进行, 因故中断24小时, 应重新进行裂隙冲洗。裂隙冲洗可结合压水试验进行。
帷幕灌浆孔按要求均应做简易压水, 压水方法同灌浆方法, 压水压力为灌浆压力的80%, 若该值大于1MPa, 则采用1MPa。压水时间为20min, 每五分钟测读一次读数, 取最终流量值作为计算流量, 其成果以透水率q表示, 单位为吕荣( Lu) 。
3.3.4水泥浆制备
本标段所有灌注用浆全部采用集中制浆站制备。浆液主材PO.42.5标号水泥, 在集中制浆站架设两个100t灰罐, 分别盛装水泥及粉煤灰。浆液搅拌采用我局最新的全自动搅拌系统, 由智能控制系统的高速搅拌机、 螺旋上灰泵、 储浆桶、 输送泵等组成。临星工程的用浆配备有人工制浆系统, 人工制浆系统也是作为备用制浆系统。
各类浆液搅拌时间: 普通搅拌机搅拌机时间不少于3min; 高速搅拌机应不少于30s, 从而保证了浆液拌制的均匀度。浆液在使用着必须过筛, 并测定浆液的各项技术参数, 浆液从开始制备至用完时间宜小于4小时, 超过规定的时间或不合格浆液不得用于本标的灌浆工程。
集中制浆站统一制备0.5: 1的粉煤灰浆液, 用BW200/40送浆泵经过铺设到各洞内的ф56mm输浆管送至中转站, 由中转站分送到各用浆作业面。各作业组根据需要调配成相应灌注比级。
3.3.5 孔口管镶铸
本标段的灌浆仍采用传统的”小口径、 孔口封闭、 孔内循环自上而下”的灌浆方法。为保证灌浆工作的顺利进行, 灌浆孔必须镶筑孔管。镶管段钻孔以入基岩2.5m为准, 开孔孔径为Ф91mm。
镶管方法: 镶孔段钻孔入基岩2.5m, 先采用纯压式进行该段灌浆, 正常结束后, 拨出栓塞, 将制备好的Ф89mm岩芯管下入孔内。孔口管长度高出地表10cm, 作为今后灌浆孔口封闭器的连接头。孔口管下入孔内并校正, 用泵注入0.5: 1纯水泥浆, 待孔口返出浓浆待凝72小时, 方可施工下一段。
灌浆管镶牙筑可按排序孔一次性施工完毕, 不限相邻孔之差限制。
3.3.6灌浆施工
( 1) 灌浆材料
A） 水泥: 帷幕灌浆及搭接灌浆均采用PO.42.5普通硅酸盐水泥, 细度为经过80μm方孔筛余量水大于5%。灌浆用水泥必须符合GB175-1999规定的质量标准, 受潮结块的水泥不得使用。散装水泥的储运时间不得超过6个月, 袋装水泥不得超过3个月。
B） 粉煤灰: 选用一级电吸尘粉煤灰, 其品质应符合DL/T5050。
C） 水: 灌浆用水符合JGJ63-89第3.0.4条规定, 拌制用水温度不超过40℃。
D） 掺合料: 灌浆在特殊地质条件下如破碎带、 溶洞等特殊部位, 发现大量漏浆。可根据需要, 在水泥浆液中掺入砂或其它混合料。
E） 外加剂: 根据工程前期进行浆液配合试验报告, 在粉煤灰浆液中加入的外加剂主要为高效减水剂, 掺量为总胶体材重量0.75%。加入方法为均以水溶液的状态加入。
( 2) 灌浆设备 灌浆设备主要包括有3SNS高压灌浆泵、 高速涡轮制浆机、 立式双层储浆桶、 自动灌浆记录仪和孔口封闭器等。
( 3) 灌浆方法及工艺流程
帷幕灌浆仍采用传统的”小口径、 孔口封闭、 孔内循环自上而下”分段灌注不待凝的施工方法。工艺流程见图7-2
制定试验方案、 实施计划
场地清理及临建
安装抬动观测装置
原材料检测
抬动观测孔钻孔
帷幕灌浆下游排施工工
先孔孔施工
帷幕灌浆上游上游排施工
待凝14天
检查孔压水试验
钻、 灌设备安装调试
检查孔钻孔取芯
整理分析灌浆成果和测试资料、 提交灌浆试验报告
浆液试验

( 4) 灌浆施工
A） 灌浆顺序 按照施工规范帷幕灌浆先进行下游排施工再进行上游排施工; 灌浆孔施工顺序为先导孔→Ⅰ序孔→Ⅱ序孔→Ⅲ序孔→检查孔( 补加孔)
B） 单元划分 帷幕灌浆单元划分按照《水工建筑物灌浆规范》标准执行, 按照相邻排距孔数为16个划分为一个单元。
C） 灌浆段长和灌浆压力 灌浆段长拟采用2.5m、 3.0 m 、 4.0m、 5m; 灌浆压力拟采用1.0 MPa 、 2.0 MPa 、 3.0 MPa、 4.0 MPa四种灌浆压力。段次对应段长、 压力具体见表
表7.2 灌浆段长、 压力孔深关系表
段次
第1段( 镶管段)
第2段
第3段
4段( 4段以下)
段长m
2.5
3
4
5( 最后一段不大于8米)
压力MPa
1
2
3
4
灌浆压力应尽快达到设计压力, 灌浆压力以安装在回浆管路上的压力表的读数进行控制, 自动记录仪根据安装在回浆管路上压力传感器自动采集记录到灌浆记录纸上。灌浆操作人员应控制好高压截门, 压力波动范围不大于灌浆压力的20%。安装压力表的量程应为最大设计灌浆压力的2~2.5倍。
D） 浆液变换及浆液配合比: 采用粉煤灰水泥浆水固比0.7: 1、 0.5: 1两个比级。粉煤灰掺量为水泥重量的30%, 减水剂掺量为总胶体的0.75%。
灌浆浆液变换遵循由稀变浓逐级变换。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。
当某一比级浆液注入量已达300L 以上, 或灌注时间达1h, 而灌浆压力和注入率均无明显改变时, 应换浓一级水灰比浆液灌注。
E） 灌浆结束标准 每段次帷幕灌浆需满足下列条件即可结束灌浆:
帷幕灌浆自上而下分段灌浆法, 在规定压力及每段设计最大压力下, 当注入率不大于1L/min时继续灌注60min, 灌浆即可结束。
帷幕自下而上分段灌浆时, 在规定压力下, 注入率不大于1L/min后, 继续灌注30min, 可结束灌浆。
F） 终孔标准 终孔段透水率不大于防渗标准( 透水率1Lu) 即可终孔。否则进行加深钻灌, 钻灌方法同上一段帷幕灌浆。加深深度直至达到防渗标准。
G） 封孔 采用浓浆灌注结束的孔段可直接行使用0.5: 1浓泥浆进行封孔; 如遇稀浆结束的孔段, 应先置换孔内的稀浆, 再采用上述办法进行封孔。封孔压力为最终段的设计灌浆最大压力, 封孔结束标准为: 达到设计压力, 注入率小于1L/min时, 持续灌注30min即可结束。
所有孔段的封孔均应二次检查, 对于第一次没有封密实的孔段, 要进行二次人工封口。
( 5) 施工记录 所有施工记录均应及时填写, 必须做到准确、 整洁、 真实, 并在现场提交监理工程签认。
3.3.7特殊情况处理
( 1) 灌浆过程中, 发现冒浆、 漏浆, 应根据具体情况采用镶缝、 表面封堵、 低压、 浓浆、 限流、 限量、 间歇灌浆等方法进行处理。
( 2) 帷幕灌浆过程中如发生串浆时, 采用以下方法处理:
1) 如被串孔正在钻进, 要立即停钻;
2) 串浆量不大于1L/min时, 可在被串孔内通入水流;
3) 串浆量较大, 具备灌浆条件时, 尽可能与被串孔同时进行灌浆, 应一泵灌一孔。否则应将串浆孔塞住, 待灌浆孔灌浆结束后, 串浆孔再行扫孔、 冲洗, 而后继续钻进或灌浆。
( 3) 灌浆工作必须连续进行, 若因故中断, 可按照下述原则进行处理:
1) 尽可能缩短中断时间, 及早恢复灌浆;
2) 若中断时间超过30min, 则要冲洗钻孔, 如无法冲洗或冲洗无效, 则应进行扫孔, 而后恢复灌浆;
3) 恢复灌浆时, 使用开灌比级的水泥浆进行灌注。如注入率与中断前的相近, 即可改用中断前比级的浆液继续灌注; 如注入率较中断前的减少较多, 则浆液应逐级加浓继续灌注;
4) 恢复灌浆后, 如注入率较中断前的减少很多, 且在短时间内停止吸浆, 应采取补救措施。
( 4) 孔口有涌水的灌浆孔段, 灌浆前先测记涌水压力和涌水量, 根据涌水情况, 可选用下列措施综合处理:
1) 缩短段长;
2) 提高灌浆压力;
3) 进行纯压式灌浆;
4) 灌注浓浆;
5) 灌注速凝浆液;
6) 屏浆, 闭浆;
7) 待凝;
( 5) 当遇吸浆量较大难以结束的孔段, 可选用下列措施处理:
1) 钻孔过程中未发生掉钻或是有脱空的孔段, 灌注时吸浆较大, 应采用最浓一级浆液进行灌注, 灌浆时采用限流持续灌注。机组人员查看周边是否发生冒浆现象, 如没有,
当灌注灰量达到10t仍不起压, 则采取待凝措施, 待凝时间为8小时, 然后再进行扫孔复灌。如连续两次灌注仍不起压, 应及时汇报现场监理工程师, 待研究确定灌注方法。
②钻孔过程中未发生掉钻或是有脱空的孔段, 灌注时吸浆较大, 在灌注过程中, 压力不断上涨, 有结束迹象, 灌注灰量不受10t限制, 直至灌注结束。
④钻孔过程中, 若钻遇有小型溶洞或是裂缝, 长度不超过0.5m, 如压水起压, 则采用直接灌注浓浆; 反之, 则采用先灌注500L浓浆, 再灌注砂浆直至砂浆面不再下降, 待凝8小时后, 扫孔用浓浆再次灌注正常结束。
⑤钻孔过程中, 钻遇尺寸超过0.5m或更大溶度, 先报告监理工程师, 并按溶洞处理措施进行处理。
无论何种特殊情况经处理后, 灌浆未达到结束标准均应扫孔, 重新按技术要求进行升压灌浆, 直至达到结束条件。
( 6) 溶洞处理措施。根据溶洞位置、 规模、 性质采取如下措施
1) 浅部溶洞: 如在洞挖中发现溶洞, 且往下延伸, 应挖除洞内充填物, 回填C15混凝土。
2) 深部溶洞: 钻孔中遇溶洞, 可根据其规模、 性质采取如下措施:
① 中小型溶洞: 灌注水泥浆或粉煤灰水泥浆, 必要时掺加速凝剂, 或灌注膏状浆液。
② 大型或巨型溶洞: 原则上是封堵回填, 再灌注密实。具体应根据溶洞充填情况及规模采取以下措施:
A 洞内有充填物
a 充填物为粘性土, 砂性土, 则采用高压灌浆。灌注量很大时, 可采取低压、 浓浆、 限流、 限量、 间歇, 灌注速凝浆液或膏状浆液( 膏状浆液的技术指标: 泌水率0.5～2%, 屈服强度46～112Pa, 塑性粘度0.36～1.57Pa.s。浆液只能在灌浆压力驱动下才能扩散, 因此灌浆可控制性很强, 很适合灌注大孔隙溶洞。) , 然后采用常规浆液高压灌注结束。
b 充填物为流塑状粘性土或砂性土, 钻孔不能成孔, 可下入套管, 底部有一段2～3m长的花管, 在花管内自上而下灌浆, 打下一段灌一段, 按上述措施灌注。
c 充填物为砂子、 砂砾石, 则增加一排灌浆孔, 中排高压灌浆密实。
B 洞内无充填物或半充填时应根据地下水流速大小采取以下措施:
a 采用大口径钻具进行扩孔, 孔径为Φ150～200mm。采用的钻机为MKD-5S型, 它是一种低转速、 大扭矩, 能够钻进大口径孔的全液压坑道钻机。
b 地下水流速不高时, 在大口径( φ150～200mm) 灌浆孔内注入高流态砼或水泥砂浆, 也可灌注膏状浆液或投入级配料, 见图7-4, 再灌注水泥砂浆或粉煤灰水泥浆; 注入砼法可用混凝土泵将砼输送至工作面, 直升导管法水下浇筑C15一级配混凝土, 导管直径φ146mm。砼回填满待凝3天后, 再从本段开始正常灌浆。
图7-4 地下暗河采用双液浆孔底
混合灌注技术
图7-3 大口径钻孔内投入级配料
c 地下水流速高时, 在大口径灌浆孔内投入级配料或进行模袋灌浆。投入石子规格为2～5、 5～10、 10～20、 20～40mm级的砾卵石或碎石, 投入时由大至小, 并从孔口和钻杆内送水下导, 应注意给水量和投石速度, 控制水石比为10:1～30:1, 定时转动和上下活动钻杆以减少堵塞, 如发生堵塞, 应扫孔改投小一级石子, 力争多投, 便于在级配料中灌注水泥浆、 混合浆液或膏状浆液。必要时可灌注水泥、 水玻璃双液浆或粉煤灰水泥、 水玻璃双液浆, 双液浆采用孔底混合, 因掺加了活性剂, 其凝结时间很短( 10～30s) 可控制浆液的扩散距离, 防止浆液流失, 从而快速地封堵住渗水通道, 便于进行高压灌浆, 建成防渗帷幕。模袋灌浆为在钻孔中下入由土工织物特制的大小与溶洞相适应的模袋, 然后向模袋中灌入高粘度速凝浆液, 达到封堵溶洞, 防止浆液扩散更远的液。
3.3.8质量检查
帷幕灌浆质量检查内容和方法如下:
A） 帷幕灌浆质量检查应以分析检查孔压水试验成果为主, 结合钻孔、 取芯资料、 灌浆记录和测试成果等综合评定其质量。
B） 帷幕灌浆检查孔压水试验应在该部位灌浆结束后14 天进行, 灌浆结束一星期或是按监理人指定时间内, 将有关有关资料上报监理工程师, 以便确定检查孔位置。
C） 帷幕灌浆质量检查孔压水应采用”五点法”进行压水试验, 各级压水压力由设计最终确定。各部位的防渗标准如下:
高程348m为q≤1Lu, 高程348以上为q≤3Lu。
D） 帷幕灌浆质量检查孔数量应为灌浆总孔数的10%或每单元至少一个; 如有必要, 根据实际情况可增减检查孔数量。检查孔孔深按少于帷幕灌浆孔深0.5控制。
E） 帷幕灌浆压水试验合格标准; 混凝土与基岩接触面段及其下一段合格率应为100%; 其余各段的合格率应90%以上, 不合格段的透水率值不超过设计规定值的200%, 且不集中, 则灌浆质量能够认为合格。
F） 检查孔位置应由监理、 设计工程师一起研究分析布置。
G） 检查孔岩芯应及时编号装箱, 并进行描述和拍照。
帷幕灌浆质量检查孔的封孔同帷幕灌浆孔封孔。
3.4搭接帷幕灌浆
根据招标文件, 此次搭接帷幕灌浆的部位为中、 下层灌浆廊道。灌浆孔布置于廊道上游侧, 共两排, 孔距2.5m, 排距0.3m, 孔径不小于Φ38mm, 单孔深度8.0m。搭接帷幕灌浆孔位布置及钻孔角度详见图7-4

图7-4 中、 下层灌浆廊道搭接帷幕灌浆孔布置图
50cm
50cm
14°
14°
15°

Ⅲ序排

Ⅱ序排

Ⅰ序排

3.4.1施工要求
( 1) 搭接帷幕孔灌浆在相应部位帷幕灌浆完成后进行。
( 2) 搭接帷幕灌浆按隧洞固结灌浆要求执行, 搭接帷幕灌浆分两序进行, 先施工一序排, 然后二序排。
( 3) 孔深为入岩8.0米, 分为两段第一段入岩3.0m, 第二段5.0m。孔口卡塞, 先进行简易压水试验压力为0.8MPa然后进行灌浆, 灌浆压力为1MPa其它要求与帷幕灌浆相同。
( 4) 灌浆时密切监视衬砌混凝土的变形, 根据设计要求安装变形观测装置, 监视时专人进行监测并作好记录。
( 5) 灌浆过程中, 采用业主提供的自动记录仪进行数据采集和分析。
( 6) 搭接帷幕灌浆结束后, 对所有灌浆孔进行压力灌浆封孔, 必要时闭浆待凝, 待凝时间不少