海口闸室底板固结灌浆施工技术方案.doc

鲁地拉地下厂房系统工程土建及金结安装工程（合同编号：LDL/C2-2） 施工技术措施
海口闸室底板固结灌浆施工技术方案
一、概述
海口闸闸室第一块底板范围基岩较为破碎、裂隙发育，因此有必要对该范围实施固结灌浆，以保证闸室基础有足够的强度及闸室范围较小的扬压力。固结灌浆孔孔径80mm，入岩8m，间排距1.5m×1.5m，梅花形布置，灌浆孔顶部高程EL1883.00m，底部高程EL1875.00m。固结灌浆为盖重灌浆，闸室底板垫层混凝土施工后，混凝土达到50%的设计强度后进行固结灌浆施工。其固结灌浆工程量见表1。
表1 尾水出口闸室底板固结灌浆工程量表
序号
项目名称
单位
工程量
备注
1
固结灌浆
m
1040
包含垫层内孔段
二、施工依据
1、《招标文件—技术条款》；
2、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL62-94；
3、《混凝土拌和用水标准》JGJ63-1989；
4、《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31-2003；
5、《工作联系单》HKZ-施工-1-设03
6、设计要求及现场施工实际情况。
三、灌浆施工布置
1、施工道路：利用上、下游围堰施工便道作为施工通道。
3、施工用水：施工用水采用直径φ30PE管接至工作面。
4、施工用电：从管理用房旁10KVA变压器接至工作面，施工用电应符合规范及用电安全要求。
5、施工照明：大范围照明采用3具2KW高压钠灯，工作面附近采用1具功率为500W碘钨灯照明，。
6、施工排水：施工排水主要为灌浆孔造孔及扫孔废水，在闸室底板合适位置设置集水坑，用潜水泵抽排至沉淀池，经沉淀处理后排放。
7、制浆系统：在施工现场适当位置采用脚手架钢管铺5cm厚木板搭设一个简易水泥存放平台来存放灌浆用水泥，平台设可靠防雨篷布。采用高速制浆机制浆，制备0.5:1浆液经过筛后利用DN40铁管输送至灌浆站。
8、灌浆站：灌浆站布置紧靠制浆系统布置，采用双层搅拌缸储浆，利用灌浆泵通过DN25铁管（或胶管）向灌浆孔进行灌浆。
四、灌浆材料、制浆
4.1灌浆材料
对钻孔和灌浆所需的全部材料，每批次运到现场的水泥、砂子等均要符合有关的材料质量标准，并附有生产厂家的质量证明书。每批次材料入库前按规定进行抽检，并及时将检验成果报送监理工程师。
（1）灌浆水泥
①灌浆水泥采用42.5号普通硅酸盐水泥。
②水泥细度要求通过80um方孔筛其筛余量不大于5%。
③灌浆用水泥必须符合规定的质量标准，不得使用受潮结块的水泥。
④对超细水泥应严格防潮并缩短存放时间，水泥如果出厂超过 三个月不得使用。
（2）灌浆用水
符合拌制水工混凝土用水的要求，并且制浆用水的温度不得高于40℃。
（3）外加剂
固结灌浆采用纯水泥灌浆，如需使用外加剂，应符合设计要求。
4.2制浆
（1）闸室底板灌浆浆液采用纯水泥浆，浆液按3:1、2:1、1:1、0.5(0.6):1四级水灰根据各灌浆孔段需要配制，浆液搅拌应均匀，高速搅拌机搅拌时间不少于30s。
（3）浆液配制的控制：水泥按包数进行控制，水采用水泵通过容器进行控制。
（4）普通浆液开始制备至用完的时间应小于4h。
（5）浆液温度应保持在5～40℃。
五、固结灌浆施工方法

5.1固结灌浆参数
闸室底板固结灌浆孔间排距为1.5m×1.5m，梅花形布置，设计孔深8.0m。灌浆段长：8.0m；灌浆压力：灌浆压力初步定为1.0～1.5MPa，灌浆压力通过灌浆试验确定。
5.2固结灌浆施工
5.2.1固结灌浆施工工艺流程
闸室底板设计有10排固结灌浆孔，共130个孔，按两序进行灌浆施工，一序孔施工完成后才能进行二序孔施工。
1、固结灌浆工艺流程框图见下图
固结灌浆施工工艺流程框图
布 孔
水泥
水

砂（必要时）
计量 计量 计量
搅 拌

过 滤

送 浆
造 孔

压力表
按需要进行浓改稀

洗孔及压水试验

灌 浆

每分钟耗量≤规范要求

达到设计压力

达到设计灌浆标准

此 孔（段） 结 束
下一孔（下一段）

2、固结灌浆方法：采用纯压式孔内分段、孔间分序加密灌浆。
5.2.2主要工序施工工艺
1、布孔、造孔
布孔：布孔详见《闸室底板固结灌浆孔分序图》。固结灌浆孔孔深为入岩8.0m。
造孔：
①、灌浆孔的开孔位置符合要求。钻机安装必须平整稳固，钻孔时必须保证孔向准确。
②、灌浆孔采用XY-2PC回转地质钻机清水钻进（钻头采用金刚石钻头）。
③、钻孔过程中注意地层变化，回水颜色，特别是断层破碎带、节理发育密集或涌水地段，做详细记录。
④、钻孔的孔位、深度、孔径、钻孔顺序和孔斜等必须符合要求。
⑤、所有钻孔统一编号，认真做好原始记录。钻孔中每个段位结束时，其孔底残留物不超过20cm。
2、钻孔冲洗和裂隙冲洗
灌浆孔每段钻孔结束后，采用大流量水进行钻孔冲洗，将孔内岩粉、泥渣冲洗干净，孔底残渣不超过20cm，裂隙冲洗水压应小于80％灌浆压力。
3、压水试验
钻孔结束后，应选择有代表性的钻孔作灌前压水试验，试验孔数不少于总孔数的5%，压水试验采用单点法，压水试验的压力为灌浆压力的80%。
4 、灌浆压力
固结灌浆压力暂定为1.0 MPa，根据现场实际情况进行调整。在灌浆过程中采用压力表控制灌浆压力。另外在灌注过程中若出现吸浆量持续过大情况，可采用降压、限流或间歇灌浆等方式进行调节。
5、开灌水灰比及灌浆水灰比变浆的控制
根据设计要求闸室底板固结灌浆采用水灰比3：1的浆液开灌，根据现场情况及监理人批准，灌浆浆液由稀到浓逐级变换。
变浆要求：
①、在灌浆过程中当灌浆压力保持不变，吸浆量均匀减少时，灌浆工作持续下去，不得改变水灰比。
②、在灌浆过程中，当某一级水灰比浆液的灌入量已达到300L以上，或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，改浓一级灌注。
③、在灌浆过程中，当注入率大于30L/min时，可将浆液变浓。固结灌浆时，当改变浆液后，如灌浆压力突增或吸浆量突减，立即查明原因，进行处理。
④、灌浆因故中断，间歇时间超过30分钟，复灌前需清洗段内浆液 ，用同一种浆液恢复灌浆，当达到中断前灌浆压力，吃浆量等于或接近灌前浆速率，则可进行正常灌浆。
6、灌浆
灌浆顺序按布孔的形式依次施工。原则上采用单孔灌浆，但考虑施工工期比较紧，在保证质量的前提下，根据灌浆规范要求，在吸浆量比较小的地段可以采用并联灌浆方式，并联孔数不宜超过3个，建议在灌浆管路具备的情况下，可将被串孔与主灌孔并联灌浆，但并灌孔数不宜超过3个孔。
第一段灌浆前将灌浆塞塞入灌浆孔，且确保入岩15～20cm，第二段灌浆前将灌浆塞阻塞在高出前一段灌浆孔底50cm，以免引起漏灌。
7、灌浆结束标准
根据规范要求，当注入率不大于0.4L/min后，继续灌注30min即可结束灌浆。
灌浆中，某一浆比单位吸浆量很长时间仍大于1L/min，压力值达到设计值，仍达不到结束标准，而回浆管浓度变浓现象，经测量比重达到比原比重浓一级或两级，可能属“失水异常”，此时应稀释浆比恢复原浆比重（或换新浆），并不断测定回浆比重。当回浆二次变浓时，证明确为“失水异常”现象，持续30分钟后结束。
达到灌浆结束标准后，应先把孔口的灌浆阀关住，后停灌浆泵，防止灌入
浆量在卸压的瞬间流失。
8、特殊情况的处理
1、灌浆中每个灌浆孔的灌浆工作必须连续进行。若因故中断，必须尽早恢复灌浆，中断超过30min时，进行冲洗，如冲洗无效时，扫孔重灌，重灌时从开灌水灰比开始。
2、灌浆过程中，如冒浆、串浆、浆液变浓等情况，处理方法按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62--94）的有关规定执行。
3、耗浆量的控制：当耗浆比较大，水灰比升浓后仍无明显变化，又无串浆现象，可采用水泥砂浆进行灌浆。
4、在灌浆施工时，注意灌浆压力的控制，防止围岩产生劈裂而导致喷混凝土开裂冒浆。
9、封孔
固结灌浆孔可采用机械压浆封孔法或压力灌浆封孔法 。
10、固结灌浆质量检查

灌浆质量检查采用检查孔压水试验，压水方法为单点法。固结灌浆压水试验检查在该部位灌浆结束7天后进行。灌浆结束后灌浆记录和有关资料提交监理工程师，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%。合格标准为：85%以上试验段的透水率不大于5lu，其余试验段的透水率不超过设计规定值的150％，且分布不集中。
六、工期安排
尾水出口闸室底板固结灌浆施工计划开工时间为2013年04月20日，完成时间为2010年04月30日，施工工期共11天，施工强度为1孔/天。
七、施工资源配置
7.1施工人员配置
根据施工进度和强度要求，尾水出口闸室底板固结灌浆施工人员配置如表2所示。
表2 施工人员配置计划表
工种
管理
人员
技术
人员
测量
工
电工
钻
工
灌浆
工
电焊
工
修理
工
普
工
合计
人 数
1
1
2
2
6
6
2
2
15
37
7.2主要施工机械设备配置
根据施工工期与进度要求，其主要施工设备配置计划见表3。
表3 施工机械设备配置计划表
序号
设备名称
型号及规格
单 位
数 量
备 注
1
变压器
S9-M -1000/10/0.4
台
1
作固结灌浆施工用
2
地质钻
XY-2PC
把
6
钻固结灌浆孔
3
高速搅拌机
1200r/min
台
2
搅拌水泥浆
4
灌浆泵
SGB6-10
台
2

5
双层搅拌缸
JJS-2B
台
2

6
灌浆自动记录仪
GJY-Ⅳ
台
2

7
汽车
5t
辆
1
施工材料与设备运输
8
潜水泵
2.2 kw
台
1
施工污水排放
八、施工质量控制措施
1、灌浆工程是隐蔽工程，必须由有经验经过专门技术培训并考试合格的人上岗操作。
2、建立施工质量检查机构，每班均有技术员或质检员现场值班监督检查，严格执行“三检制度”，按设计要求，技术规范、监理指示进行施工，上道工序末完成下道工序不得施工，使每道工序都处在质量受控状态，每道工序都符合质量要求。
3、固结灌浆施工时，对最先灌浆的8个孔进行数据收集及分析，选择合适的浆液配比及灌浆压力，指导后续灌浆施工，保证灌浆质量符合要求。
4、灌浆泵压力表摆动范围不大于灌浆压力的20%。使用耐蚀灌浆阀门。
5、灌浆设备、管路、压力表、都必须有足够的排浆量、耐高压等各种高压灌浆的要求。
6、配制足够的灌浆材料和灌浆管路，保证灌浆施工的有序进行。
7、控制好浆液成品的使用时间，不得超过定期规定时间。
8、施工中认真做好原始记录，做到清晰、真实、准确，灌浆施工中采用灌浆自动记录仪（灌浆自动记录仪每月必须进行校验专业技术人员及时将原始记录进行汇总整理分析并报送监理工程师，以便指导灌浆工作顺利进行。
9、严格按照规范要求来控制屏浆及闭浆时间以及浆液变换标准，达不到灌浆结束时间的孔，严禁结束。
未尽事宜详见《金沙江鲁地拉水电站工程引水发电系统水泥灌浆施工技术要求》及《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》。
九、安全文明施工
9.1危险源辨识
根据固结灌浆施工作业工序及现场实际情况分析，主要危险源及相应对策见表4。
表4 主要危险源和应对措施
序号
危险源（点）
工序
危险因素
应采取的对策
1
变压器

触电
1、制定用电管理制度，专人进行定期检查；
2、设置围栏、警示标志。
2
配电柜

触电
6
固结灌浆施工
钻孔
粉尘
1、操作人员必须持证上岗，并且严格执行相应的操作规程；
2、灌浆系统区域设置明显的警示标志；
3、手风钻钻孔禁止采用干钻，并佩戴个人防护用品；
4、灌浆用管须经有关部门的检验合格后方可使用。
灌浆
灌浆管爆管，灌浆设备机械伤害
7
运输车辆、设备
运输运行
有车辆设备伤害的危险。
1、制定检查维护制度；
2、操作人员持证上岗；
3、定期进行安全教育；
4、设置警示标志。
9.2安全文明施工措施
9.2.1安全用电措施
(1)变压器必须进行接地，接地电阻满足规范要求。
(2)检查变压器外壳接地情况、接地线有无中断、断股或锈烂等情况。对运行中变压器的接地线，不能用手触及或进行缺陷处理。
(3) 严禁非电气工作人员从事电气工作。
(4)电气设备及线路要配漏电保护器，防止因潮湿漏电和绝缘损坏引起触电及设备事故。
(5) 电气设备外露的转动和传动部分，必须加装遮栏或防护罩。
(6)检修、搬迁电气设备时，应切断电源，并悬挂警示牌。
(7)连接电动机械与电动工具的电气回路，应设开关或触电保安器，并应有保护装置，移动式电动机械应使用软橡胶电缆，严禁一闸控制多台电动设备。
(8)固结灌浆施工工作面照明为碘钨灯加强照明，其灯具应搁置牢固，严禁在灯具附近施工以免碰撞照明灯具造成伤害。
9.2.2文明施工措施
1、施工现场材料与机械设备摆放整齐有序。
2、施工用风、水、电等管、线路应布置整齐有序。
3、保持工作面清洁和施工区交通畅通、施工废水排放畅通。
十、职业健康及环保措施
1、所有作业人员必须有相应的劳动防护用品，防止职业伤害。
2、结合各施工岗位，制定严格的作业制度，规范施工人员作业行为，做到文明施工，科学施工，避免有害物或不良行为。
3、施工垃圾必须运输到指定地点堆放，严禁随处乱弃。对环境有污染的物品要保管妥善，防止大面积污染环境。提高全体员工职业健康安全意识
4、钻孔施工时会产生大量废水，施工时必须精心布置排污系统，妥善解决钻孔及灌浆产生的污水、废浆，实施文明施工，满足环保要求。
5、灌浆施工中产生的废浆采用水泥袋装存，凝固后再运出工作面。
中国水利水电第十四工程局金沙江鲁地拉水电站项目部 9