帷幕灌浆施工组织设计.doc

青海省共和县塔什秋水库帷幕灌浆施工方案青海省共和县塔什秋水库除险加固工程帷幕灌浆施工方案审批： 编写： 宁夏水利水电工程局共和县塔什秋水库除险加固工程项目部2009年5月23日 1 工程概况 1.1 工程简介塔什秋水库是一座以灌溉为主兼顾养殖的小（1）型水库，大坝为人工填筑的壤土坝体，最大坝高12米，总库容114.73万m3。为改善岩体的力学性能及其整体性，降低岩体透水率，减少坝肩岩体渗漏，确保建筑物安全，设计在主坝右坝肩采用了帷幕灌浆方式方法进行处理。1.2适用范围和编制依据 本灌浆施工方案只适用于塔什秋水库除险加固工程帷幕灌浆施工。(1) 塔什秋水库除险加固工程招标文件技术规范(2) 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-2001(3) 水利水电工程钻孔压水试验规程SL3-2003(4) 混凝土拌和用水标准JGJ63-2006(5) 塔什秋水库除险加固工程施工图集1.3 帷幕灌浆工程量本工程帷幕灌浆分布在大坝右坝肩D0+650.40D0+703.00处和主坝高喷灌浆轴线搭接，帷幕轴线长度53米，帷幕总进尺约263.0延米。帷幕灌浆总体布置见帷幕灌浆孔位布置图。2 帷幕灌浆进度计划 帷幕灌浆进度安排：2009年8月10日2009年9月20日。3 资源投入计划3.1 人力资源 技术人员4人，技术工人8人，普工10人。3.2 主要设备投入（表3.2-1）表3.2-1 本工程投入主要设备表名 称型 号规 格数量额定功率性能电动空压机20/1.420m3/min 1.4MPa1185KW良好钻机GXY-1122KW良好水泵BW-1502良好高速搅拌机ZJ-400400L115KW良好灌浆泵3SNSQ=100L/min P=10MPa111KW良好砂浆机100/3.5200L116.5KW良好4.帷幕灌浆施工工艺流程4.1 灌浆孔位测放及灌浆孔分序4.1.1 灌浆孔位的测放 在确定出帷幕灌浆部位的基础上，根据孔位布置图用全站仪及钢卷尺测放出孔位。4.1.2 灌浆孔分序 帷幕灌浆孔分为、序。图4.1.2-1 帷幕灌浆分序图4.2 灌浆孔深度及分段灌浆孔深为8.0米，分段为全孔一段灌浆。4.3 灌浆压力 根据设计要求灌浆压力为0.2Mpa。4.4 钻孔4.4.1 帷幕灌浆孔钻孔防斜 （1）钻机安装水平、稳固，反复校核钻机，确保钻机立轴的轴线与钻孔轴线一致；采用冲击器配套加长扶正钻具钻进，既能提高工效、又能增强防斜效果；严格按照钻进规程操作。 （2）对于软硬不均，地层互换性较强、易造斜的地层，可以采用灌浆后待凝时间稍长些后，再进行扫孔钻进。 （3）对于施工中需要采取的特殊防斜方法针对具体情况再制定具体的措施。4.4.2 灌浆孔质量要求 （1）钻孔的位置、方向和深度符合设计要求，误差不大于允许值。 （2）不允许由于施工的原因将缝隙或空洞的入口堵死。4.4.3冲击器冲击回转钻进 （1）钻孔主要设备、机具 设备：选用GXY-1地质岩心钻机。 机具：CIR90、CWG76冲击器，配套加长扶正管。 （2）钻孔质量控制 匀速、平稳、低速钻进。 如遇坍塌掉块严重时，可进行灌浆处理后再钻进。 严格按照冲击器钻进规程操作。4.4.4查孔钻进 采用清水金刚石钻进，钻具采用f91、f75单动双管金刚石钻具。严格按水利水电钻探规程（DL6013-92）施工，对岩芯进行及时编录。4.5 钻孔冲洗及裂隙冲洗4.5.1 冲洗方式 拟采用单孔冲洗。4.5.2 冲洗方法 采用压力水冲洗、脉动冲洗方法。 （1）压水冲洗 利用灌浆泵，通过下入孔内的灌浆管向孔内压送水流。期望一部分水挟带着岩粉和岩屑返出地面，一部分水进入岩缝将充填物冲刷出和推移充填物。给水压力一般为该段灌浆压力的80%左右，当该值大于1MPa，采用1Mpa；对于“水径性”岩层，压力可提高50%。冲洗至返出地面的水变清为止。此法采用孔口封闭、孔内循环压力水进行。 （2）风水联合冲洗 将具有一定压力的风和水用灌浆管送到孔底，先打开水管注水到一定程度后，再打开风管通入压缩空气，使孔内的水与空气混合，由于汽水混合物的比重轻及压缩空气的释压膨胀，从而将水、气流断续喷出，在水、气喷出的瞬间，孔内一定区域形成低压乃至负压区，泥质便顺反向水流被带出孔外。喷出的速度越快，冲洗效果越好。所用的风压，大于满孔时水柱的压力。当地下水位较高且补给充裕时，可只向孔内断续送风不送水。4.5.3 冲洗方法选择 （1）先用风、水联动冲洗后，再采用压力水或脉冲冲洗方法。 （2）采用风水联动冲洗法要求风压大于满孔时的水柱压力，故深孔时可采用压力脉动冲洗法冲洗钻孔。 （3）回转钻进孔段一般地段采用清水压水或压力脉动冲洗。对破碎带，钻孔发生跨塌，孔内岩粉较多时，拟采用压水或压力脉动冲洗，稀浆冲洗。 （4）冲洗方法结合现场实际情况进行调整。4.5.4 洗净标准 裂隙冲洗应冲洗至回水澄清后10min结束，且总的时间要求，不少于30min，孔底残渣不超过20cm，对于冲洗段为煤层的灌浆段，冲洗标准根据现场实际情况或遵照监理工程师的要求确定。4.6 压水试验4.6.1 压水试验是测定岩石渗透性最常用的一种渗透试验方法。压水试验目的： （1）了解岩石的渗透性，为灌浆作好材料准备。 4.6.2 采用简易压水试验 （1）压力为灌浆压力的80%，该值若大于1MPa时，采用1MPa。压水20min，每5min测读一次压入流量，取最后的流量值作为计算流量。压水试验成果以透水率q表示，其计算公式见式4.9.3-1。 （式4. 9.3-1）式中：q透水率，Lu； Q压入流量，L/min； P作用在试段内的全压力，MPa； L试验段长度，m。 （2）P = S1 + S2，S1压力表指示压力，MPa；S2压力表中心至压力起算零线的水柱压力，MPa。压力起算零线的确定方法： 当地下水位在试段以上时，压力起算零线为地下水位线； 当地下水位在试段以下时，压力起算零线为通过试段中点的水平线； 当地下水位在试段以内时，压力起算零线为通过地下水位以上试段中点的水平线。（3）压入流量稳定标准：在稳定的压力下，每35min测读一次压入流量，连续四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，本阶段试验即可结束，取最终值作为计算值。4.7 制浆4.7.1 浆材 （1）水泥：帷幕灌浆用水泥的强度等级采用P.C32.5，水泥细度要求通过80mm方孔筛，其筛余量不大于5%。水泥符合规定的质量标准，不使用受潮结块的水泥。水泥不应存放过久，出厂期超过三个月的水泥不使用。 （2）水：用水符合混凝土拌和用水标准（JGJ63-89）的规定。 （3）缓凝剂：符合规范要求。4.7.2 制浆设备：ZJ-400高速搅拌机。4.7.3 制浆 （1）集中制浆站制备水灰比为0.5:1的纯水泥浆液（原浆）。 （2）制浆时，按规定配比称量材料，控制称量误差小于5%。水泥等固相材料采用重量称量法。 （3）采用高速搅拌机拌制浆液，搅拌时间不小于30s。浆液自制备至用完宜小于4h。4.7.4 输浆 （1）设备器具：储浆桶、3SNS泵、2管路 （2）采用储浆桶储浆，3SNS泵送浆，2管路组成回路，实现循环送浆。4.7.5 现场配制浆液 （1）设备器具：200L双层搅拌桶、直读式计量水表。 （2）双层搅拌桶的上桶配制浆液，下桶与灌浆泵相连作灌浆桶。 （3）配浆时，测定原浆密度，根据浆液调制表，用上桶刻度控制原浆加量，直读式计量水表控制加水量，浆液配制好后放入下桶进行灌注。4.8 灌浆4.8.1 灌浆方式：孔内循环式。4.8.2 灌浆方法：“孔口封闭、全孔一次性灌浆法”。 （1）孔口封闭：采用f89灌浆栓塞进行孔口封闭。 （2）孔内下入射浆管：在灌浆栓塞进浆管上接上f25射浆管，射浆管管口距孔底50cm。4.8.3 浆液比级 （1）选用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1七个重量比级。 （2）开灌水灰比一般选用5:1，可根据灌前压水值参照以下基本原则选择： 当地层5Lu时采用水灰比为5:1的浆液开灌。 当地层值510Lu时选择水灰比为2:1的浆液开灌。 当地层10Lu时选择水灰比为1:1的浆液开灌。 对于“水径性”地层，均选择5:1的浆液开灌。 （3）开灌水灰比根据现场实际情况进行调整。4.8.4 浆液比级变换原则 浆液比级应由稀至浓，逐级变换。 （1）在灌浆压力保持不变，注入率持续减小时，或当注入率不变压力持续升高时，不得改变水灰比。 （2）当某一比级浆液的注入量达300L以上或灌注时间达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。 （3）当注入率大于30L/min时，可根据情况越级变浓。4.8.5 回浆返浓 灌浆过程中，随时测量进浆和回浆比重，当回浆变浓时，换用与进浆相同比级的新浆进行灌注。若效果不明显，累计换用三次后，延续灌注30min，即可停止灌注。4.8.6 回浆量控制 灌浆过程中应经常转动和上下活动灌浆管，且保持回浆量大于15L/min，防止灌浆管在孔内被水泥凝住，造成灌浆中断。4.8.7 浆液温度 浆液温度540。4.9 灌浆结束标准及封孔 （1）在设计压力下，注入率不大于1L/min时，延续灌注5min即可结束该孔灌浆。 （2）灌浆结束后用0.5：1浆液对孔内浆液进行置换后纯压10min封孔。4.10 特殊情况处理4.10.1 灌浆过程中，对冒浆、漏浆问题，视具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、间歇灌浆等方法处理。4.10.2 灌浆过程中发生串浆，采用封堵一孔，进行灌注，被封堵的灌浆孔随后重新扫孔灌注。4.10.3 施工中必须采用一切措施防止灌浆中断，若中断，按以下办法处理： 必须尽快恢复灌浆，否则立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗，则扫孔后复灌。扫孔恢复灌浆后，使用开灌比级的水泥浆灌注，若注入率与中断前的相近，采用中断前的比级水泥浆灌注，反之则逐级加浓继续灌注。4.13.4 当遇注入量大、难于结束的灌段时，采用低压、间歇灌浆、浆液中掺速凝剂等措施处理。4.13.5 钻孔过程中若遇煤洞及采空区，处理方法按工程师指示或设计要求进行，针对这一特殊情况的具体处理方法另外制定相应措施。4.14 灌浆效果检查4.14.1 帷幕灌浆效果检查以检查压水试验成果为主，结合分析灌浆孔、检查孔的钻孔取芯以及灌浆测试成果为辅的方法进行综合评价。4.14.2 压水试验检查在灌浆结束14d后进行，采取自上而下分段检查，压水试验采用简易压水法。按水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（SL62-94）附录A（灌浆工程压水试验）执行。4.14.3 在灌浆结束后7d或监理工程师指示的时间内，将钻孔、灌浆资料提交监理工程师，拟定检查孔的孔位。4.14.4 检查孔采用91、75金刚石单管钻具按照要求钻进取芯并进行岩芯编录。4.14.5 帷幕灌浆质量合格标准：沿趾板基准线地基及两坝肩帷幕防渗线进行帷幕灌浆后岩体的透水率均应3Lu。压水试验试验检查。趾板混凝土与基岩接触带及下一段的合格率为100%；再以下的各段合格率在90%以上，不合格段的透水率值不超过设计规定值的100%，且不集中，则灌浆质量可认为合格。否则，按照监理工程师的指示或批准的措施进行处理。4.14.6对于试验孔若需要作灌后声波测试，则进行。4.14.7 检查结束后，进行检查孔灌浆和封孔。4.15 封孔 灌浆孔和检查孔封孔采用以下方式：4.15.1 采用置换和压力灌浆封孔法封孔：全孔灌浆结束后，用W/C为0.5:1的水泥浆置换孔内浆液，在置换过程中边灌入水泥浆液边向上提灌浆管，但灌浆管不能提到高于地下水面以上，当从孔口返出0.5:1的浆液后，用W/C为0.5:1的水泥浆纯压30min，压力为最大灌浆压力。待浆液干缩后再进行孔口回填.4.15.2 待孔内水泥浆液凝固后，采用机械法封堵灌浆孔上部少许空余部分。4.15.3 帷幕灌浆封孔质量应进行抽样检查。4.16 灌浆记录 帷幕灌浆过程中采用“灌浆自动记录仪”与手工记录两种方式进行验证，其中以手工记录为主。灌浆记录必须做到“准确、清晰、完整、及时”。5 试验成果分析资料5.1 施工过程记录5.1.1 制浆记录表5.1.2 钻孔记录表5.1.3 洗孔记录表5.1.4 压水记录表5.1.5 灌浆记录表5.1.6 封孔记录表5.2 成果资料5.2.1 灌浆孔成果一览表5.2.2 灌浆分序统计表5.2.3 各次序孔灌浆成果表5.2.4 灌浆综合剖面图（钻孔地质柱状图）5.2 .5 灌浆工程检查孔压水试验成果一览表5.2.6 各次序孔透水率频率曲线和频率累计曲线5.2.7 各次序孔单位注入率频率曲线和频率累计曲线5.2.8 灌浆孔平面位置图5.2.9 帷幕灌浆单元质量评定表6 工程质量保证措施 对本工程的质量控制将严格按国家颁布的有关工程施工技术规范及设计要求进行，并认真接受业主的监督指导，以严格的管理方式和可靠的技术手段确保工程优质、高效、安全。6.1 质量保证体系 工程施工按照ISO9002质量体系认证要求进行。6.2 工程施工全过程的质量控制措施6.2.1 施工前准备阶段的质量控制 组织员工熟悉施工方案，掌握施工技术和工程质量的关键控制点。对所有用于本工程的设备、仪器进行检修，防止因仪器、设备误差影响施工质量。6.2.2 施工过程中的质量控制措施 （1）建立工序签证制度：工序开工前，工程部应向作业队进行现场交底，每一道工序完成后，由作业班组自检合格签字，作业队内互检合格签字后，报项目经理部主管部门检查、验收，合格后报请业主相关部门进行专检，合格签字后，进入下一道工序的施工。 （2）建立质量检查制度：公司派人定期对工程质量进行抽查，发现不合格工程，立即责令其返工。（