碾压混凝土拱坝固结灌浆 施工方案.docx

一、工程概况21.1 工程概况21.2 施工工程量2L3单元划分2L4施工进度3二、施工依据3三、施工布置43.1水电布置43. 2制浆站布置4四、灌浆材料及制浆53.1 灌浆材料54. 2制浆5五、资源配置55. 1设备选择55. 2施工人员配备6六.固结灌浆施工76. 1固结灌浆施工方法76.2 固结灌浆施工顺序76.3 固结灌浆施工方法76.4 固结灌浆方法9七、完工资料13八、质量管理措施M九、安全控制措施15十、文明施工16十一、职业健康与环境管理措施17XX枢纽坝基固结灌浆施工技术措施一、工程概况1.1 工程概况XX水电站大坝为碾压混凝土拱坝、拱坝坝顶高程1076.80m,最大坝高113.0m,拱端最大厚度24.247mo坝顶轴线展开长度159.87m。坝址区出露地层以震旦系地层和第四松散堆积物为主。河道近岸或崖脚见有三处崩坡积(Q4col+dl)碎块石土，厚度约5IOmo坝址位于XX背斜中段东翼，与XX向斜南段之间，XX岩层倾斜平缓，倾向上游，为一倾向SE的单斜构造。左岸岩层产状NE5560°SEN16°,右岸岩层产状为NE2530°SENII15°,岩相较稳定，顺江无区域性断裂。河流流向为NW300。，同岩层走向正交，属横向谷。坝址出露的断层有f8、fll.fl4、f15以及LlO等长大裂隙，平洞揭露的断层主要有f26f440坝基岩体分布的fll、fl4门5等断层，沿结构面有溶隙或溶孔发育，结构面在坝基处形成以水平方向为主的裂隙网络状渗漏的通道。断层内的泥质充填物在水库蓄水后，在水压力作用下细颗粒易被冲蚀产生渗透稳定问题。因此需要对坝基作加固防渗处理。1.2 施工工程量坝基固结灌浆工程量如表1所示。1.3单元划分坝基A区D区每个区划分为1个单元，F区划分为2个单元；护坦E区划分为5个单元，F区划分为1个单元；左、右岸坝肩根据大坝碾压佐厚度各划分为12个单元,共计36个单元。L4施工进度A区GlG37号孔无盖重混凝土灌浆在进行坝基垫层砂浇筑时可先进行灌浆，集水井部位灌浆在大坝层碎浇筑前也应完成。A区其它孔、B区、C区、D区、E区于2009年4月10日开始施工，5月10日前结束，F区5月20日前结束，计划工期为40天；下游护坦计划工期为30天；左、右岸坝肩各单元根据大坝施工进度确定，每个单元计划工期为68天。坝基固结灌浆工程量表1分项工程施工部位孔号孔数（个）单孔入岩深度度）工程量（m）备注固结灌浆坝基A区GG575710.0570.0GlG37为无盖重灌浆B区G58G953815.0570.0C区G96G127328.0256.0D区G128G1936612.0792.0F区（断层带）D1D57D70'D74D87D926820.01360.0护坦E区G19G3641715.0855.0F区（断层带）D58D69、D75D86D93D1033520.0700.0右岸坝肩G365'G67538810.020.03088.0970.00以F高程固结灌浆孔取消左岸坝肩G676"G107535210.015.04256.0合计119712447未含右岸断层带工程量二、施工依据Dxx枢纽坝基固结灌浆施工技术要求；2）xx枢纽坝基帷幕灌浆及断层软弱带高压水泥固结灌浆施工技术要求；3）xx枢纽坝基固结灌浆图BJ137S-H2-5-5-l3号；4）天监纪（2009）第007号会议纪要；5）XX水电站XX枢纽工程招投标文件；6）水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-2001；7）水利水电工程钻孔压水试验规程SL251；8）水电水利基本建设工程单元工程质量等级评定标准第I部分：土建工程DL/T5113.1-2005；9）水电水利工程施工安全防护设施技术规范DL5162-2002；三、施工布置3.1 水电布置3.1.1 施工供水布置钻孔、灌浆用水通过坝基上游河床抽水提供，另从右岸供水系统接一2管到工作面作为备用水管。3.1.2施工排水布置施工时，设置积水坎、排水沟等，将污水集中后，按照业主、监理工程师要求进行处理，排放时认真填写废水排放记录，不得随意排放。3.L3供电布置下游围堰左岸上游侧一台800KVA变压器，引接三相电源至工作面，作为动力主电源，为确保施工用电安全，可准备一个配电柜进行供电。同时.，所有用电设备安装漏电保护器。用电线路、设施、设备使用应符合规范要求，线路搭设整齐，柜箱牢固并排列整齐，夜间施工应有足够照明。3L4施工通讯对外通讯联系采用手机进行，工作面之间、制浆等使用电铃进行联系，使用电铃联系必须定好相关使用要求。3. 2制浆站布置固结灌浆采用集中制浆，分散输浆的方式供浆。集中制浆站布置在大坝下游左岸平台上（主要供给坝基、护坦、坝肩下部灌浆）和右岸坝顶1076.6平台上（主要供给坝肩上部灌浆），以不影响交通为原则，用©50mm钢管搭设4mX6m水泥平台，用来存放灌浆用水泥，采用高速搅拌机制浆，制备浆液过筛后由灌浆泵通过65OnlIn胶管送至灌浆站供给灌浆用浆液，制浆站的设计见“制浆站结构图”。输浆泵布置在配料台附近，尽量降低堵管频率和浆液废弃量。工作面设置与灌浆泵配套的双层搅拌机，采用SGB6T0灌浆泵直接对灌浆孔施灌，灌浆管线上接自动记录仪进行灌浆记录。制浆站统一配制0.5：1水泥浆液,输送到各机组后根据需要进行浆液浓度的调配使用。灌浆浆液严格按配合比进行拌制。四、灌浆材料及制浆3.1 灌浆材料对钻孔和灌浆所需的全部材料，每批运到现场的水泥及其他外加剂等均符合有关的材料质量标准，并附有生产厂家的质量证明书；每批材料入库前均按规定进行检验验收，并及时将检验成果报送监理工程师。1.1. 1灌浆水泥1、固结灌浆水泥采用华新P.042.5级普通硅酸盐袋装水泥,水泥细度通过80111方孔筛筛余量不大于5%。水泥的品质应符合GB175-1999标准。2、灌浆用的水泥必须符合规定的质量标准，不得使用受潮结块的水泥。对水泥应严格防潮并尽量缩短存放时间，出厂超过三个月的水泥必须检验合格后才能使用。1.2. 2灌浆用水灌浆用水采用江水或供水系统提供的水，水质要求应符合拌制混凝土用水的标准。1.3. 3水灰比采用3:1、2:1、1:1、0.6:1四级水灰比的普通浆液，开灌水灰比为3：1,各级水灰比浆液密度、流动性、沉降稳定性、析水率、黏结强度通过室内试验均满足施工要求。4. 2制浆1、制浆材料必须按规定的浆液配比计量，计量误差应小于5乐水泥等固相材料采用重量称量法计量；2、各类浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度，并作记录；3、纯水泥浆液搅拌时间：使用普通搅拌机时，应大于3min,使用高速搅拌机（转速大于1200rmin）不小于30S。浆液在使用前用筛过滤。从制备至用完的时间应小于4h0输送浆液的管道流速控制在1.42.Om/s；4、必须做好浆液的防晒和降温措施，浆液的温度保持在5°C40°C之间，低于或超过此标准的浆液作废。五、资源配置4.1 设备选择根据现场施工情况及进度要求，实行资源优化合理配置。各施工部位投入的主要设备如表2所示：资源配置情况表表2施工部位投入资源情况备注坝基A区（无盖重灌浆）、C区、D区名称数量型号压风机2台24m3孔深：A区：10.OmC区：8.Om地质钻机6台XY-2PC型灌浆机3台SGB6-10型双层搅拌机3台JJS-2B型砂浆泵1台CSC100/15型高速搅拌机1台1440rmin自动记录仪2套GJY-IV型坝基F区地质钻机5台XY-2PC型孔深：F区：20.Om灌浆机2台SGB6-10型双层搅拌机2台JJS-2B型自动记录仪2套GJY-IV型高速搅拌机1台1440rmin砂浆泵1台CSC100/15型坝基B区（帷幕灌浆加强带）地质钻机4台XY-2PC型孔深：15.Om灌浆机2台SGB6-10型双层搅拌机2台JJS-2B型自动记录仪2套GJY-W型高速搅拌机1台1440rmin砂浆泵1台CSC100/15型护坦压风机2台24m3孔深：EE:5.OmF区：20.Om地质钻机3台XY-2PC型灌浆机3台SGB6-10型双层搅拌机3台JJS-2B型自动记录仪3套GJY-IV型高速搅拌机1台1440rmin砂浆泵1台CSC100/15型左、右坝肩地质钻机4台XY-2PC型孔深：10.Om、12.Om、15.OmN20.Om电钻3台KHYD75A型压风机2台24m3灌浆机2台SGB6-10型双层搅拌机2台JJS-2B型砂浆泵1台CSC100/15型高速搅拌机1台1440rmin自动记录仪2套GJY-IV型5. 2施工人员配备根据灌浆施工的特殊性和技术要求的严格性，选择具有丰富施工经验的管理人员和施工人员，实行动态管理，优化配置，施工高峰期劳动力配备计划如表3所示：职务人数职责经理助理1现场生产调度，安全管理总工程师1质量控制，技术指导队长2负责各队钻探、灌浆，质量控制，安全文明施工现场管理员4工作协调，质量、安全、文明施工管理安全员1安全检查及文明施工监督技术员2资料整理，技术质量管理与协调记录员16以自动记录仪为主,人工记录为辅钻工30钻孔灌浆工16灌浆检修人员3钻孔、灌浆设备修理及材料加工资料员2负责资料的统计和数据分析整理辅助用工16配浆、材料搬运，文明施工合计94施工人员配置表表3六.固结灌浆施工5.1 固结灌浆施工方法断层软弱带高压水泥灌浆均采用孔口封闭、自上而下分段法灌浆，其他部位采取自下而上分段灌浆法，如遇到溶洞、裂隙带不能钻孔至设计孔深时采用自上而下分段灌浆法。灌浆方式为循环式。5.2 固结灌浆施工顺序固结灌浆按分序加密的原则，分两序进行。对于断层软弱带固结灌浆分三个次序进行施工。6. 3固结灌浆施工方法7. 3.1钻孔1）抬动观测孔钻孔：由于坝基固结灌浆盖重碎增加为8.7m,硅较厚，在设计压力不会发生变形，而坝肩灌浆也为无盖重碎，因此不在进行碎变形观测。2）固结灌浆孔钻孔：a）入岩深度不大于12.Om的孔采用地质钻机带风动冲击器钻孔，孔径为75mm;入岩深度大于12.Om的孔采用地质钻机钻孔，孔径为中75mm。b）坝肩断层软弱带高压固结灌浆开孔孔径采用中91mm,第一段灌浆结束后，下中89mm无缝钢管，孔口带丝牙，以便与孔口封闭器连接，坝基断层带采用地质钻机钻孔，由于碎层较厚，所以不再埋设孔口管。C）坝基集水井部位孔在浇筑以前应先进行钻孔灌浆。d）坝肩边坡灌浆时应根据大坝碾压砂分层情况每9.Om左右分一个区域进行施工,施工时应顺边坡搭设排架，并在平台上铺设5cm厚木板进行钻灌，排架搭设时应确保稳固，每个区域施工结束后应尽快拆除排架，以便于大坝施工，钻孔采用电钻和地质钻机带风动冲击进行，孔径不小于46mm。e）断层带固结灌浆孔可根据实际揭露情况经设计、监理等同意后做适当调整。坝肩断层带固结灌浆由于孔深较深，钻孔时只能采用地质钻机，而且采用高压灌浆，下塞困难，灌浆时需埋设孔口管，高压灌浆时表层漏浆也较为严重，为了保证施工质量，且不影响大坝碎碾压进度，建议选择从979.0高程和1027.0高程灌浆平洞或1057.0置换洞进行钻孔灌浆，孔深、孔向根据断层揭露位置和走向确定，每层灌浆平洞布置67排孔，排距为3.0m,断面布置示意图如附图右岸坝肩断层带固结灌浆示意图，详细布置方案由设计制定。f）各孔间排距3.0×3.0m,钻孔严格按照设计图纸和灌浆顺序分序、分段进行，坝肩如遇到在灌浆平洞、探洞等部位布置有灌浆孔而不能施钻时，可视情况调整孔位或者打斜孔的方式施钻。g）钻孔时应严格按照图纸孔深要求进行，对盖重税增加的部位，应确保入岩深度达到设计要求。3）检查孔钻孔：采用地质钻机钻孔，孔径为76mm,孔深根据具体部位由设计、监理等共同确定，坝肩可选用部分II序孔作为检查孔，检查孔不保留岩芯。6. 3.2钻孔冲洗、裂隙冲洗和压水1）钻孔结束后应进行孔壁冲洗，孔壁冲洗采用高压水冲洗直至回清水为止，每段钻完后均进行孔壁冲洗。冲洗方法是用钻具下到孔底通入大流量水流，从孔底向孔外反水直至回清水为止。2）每段钻完后均进行裂隙冲洗，高压水冲洗，冲洗压力不大于80船瞿浆压力。3）灌浆孔冲洗完后立即进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h者，在灌浆前重新进行冲洗。4）固结灌浆灌前压水为便于分析判断灌浆效果，在固结灌浆孔岩石裂隙冲洗结束后，进行灌前简易压水试验，固结灌浆灌前简易压水试验孔在I序孔中选总孔数的5%。压水试验压力采用80%灌浆压力。该值若大于IMPa,采用IMPa；压水20min,每5min测读一次压水流量，取最后的流量作为计算流量。压水试验的成果用透水率q表示，单位为吕容（Lu）。6.4固结灌浆方法1.1 .1固结灌浆段长划分固结灌浆孔按灌浆程序，分序分段进行，分段长度按表4进行控制:6.4 .2固结灌浆压力确定灌浆压力的控制应根据灌浆区域每周由文明施工管理监督机构按实施细则进行详细检查，并认真做好记录。提倡文明作业，严禁野蛮施工，对野蛮施工的行为进行制止，一经发现不论是否造成损伤,一律给予经济处罚。3、按照施工规划合理布置，通畅、平整、整洁，排水、防火等各项设施齐全；露天仓库排水、放火、防盗设施齐全，材料堆放整齐、标识清楚;4、文明施工要求：1）从工作面移交到进点、施工、退场，随时进行工作面的清理工作，保证工作面的卫生。2）减少工作面的污染，保持工作面的清洁、干净。3）施工过程中随时进行废水的抽排，选择适当的地点作废浆沉淀池，冲洗工作面及封孔养护用水采用工作面所积清水循环使用。4）灌浆管路和风、水管排放有序，电源线路装设整齐。十一、职业健康与环境管理措施L钻灌施工人员配备防水手套、耳塞、防尘口罩等必需的劳动防护用品，避免因施工产生的废水、噪音、粉尘对人体伤害。2.钻灌施工过程中产生的废水、废浆排放到工作面合适位置，污水用水泵抽排至指定位置。钻孔岩粉、废水泥、口袋等固相废物集中堆放，然后用车拉至指定位置丢弃。