控制性灌浆施工建议方案(修改).doc

雅砻江桐子林水电站导流明渠工程 控制性灌浆施工建议方案控制性灌浆施工建议方案 批准 批准 审核 审核 校核 校核 编制 编制 中国水利水电第七工程局有限公司桐子林项目经理部 2009 年 12 月 1 目目 录录 1 工程概述 工程概述 1 2 工程地质 工程地质 1 3 控制性灌浆适用范围 控制性灌浆适用范围 2 3 1 适用范围 2 3 2 试验建议区段 2 4 控制性灌浆施工建议方案 控制性灌浆施工建议方案 2 5 施工临建设施 施工临建设施 3 5 1 施工平台及制浆系统 3 5 2 施工用风 水 电 3 5 3 施工排污 3 6 钻孔 钻孔 3 6 1 钻孔工艺 3 6 2 钻孔布置及参数 4 6 3 钻孔过程控制 4 6 4 地层判断及记录 4 7 控制性灌浆 控制性灌浆 4 7 1 施工次序 4 7 2 灌浆方案 4 7 3 灌浆压力 5 7 4 浆液水灰比 5 7 5 灌浆结束标准 5 7 6 特殊情况处理 6 8 质量检查 质量检查 6 8 1 过程检查 6 8 2 效果检查 7 9 施工资源配置 施工资源配置 7 9 1 主要设备及材料配置 7 9 2 劳动力配置 7 10 质量保证措施 质量保证措施 8 11 安全保证措施 安全保证措施 8 12 文明施工保证措施 文明施工保证措施 9 13 环境保护保证措施 环境保护保证措施 9 1 控制性灌浆施工建议方案控制性灌浆施工建议方案 1 工程概述 工程概述 桐子林水电站位于四川省攀枝花市盐边县境内的雅砻江干流上 是雅砻江干流下 游最末一级梯级电站 由河床式发电厂房 泄洪闸及挡水坝等建筑组成 电站总装机 为 600MW 桐子林水电站枢纽建筑物由重力式挡水坝段 河床式电站厂房坝段 泄洪闸 7 孔 坝段等建筑物组成 坝顶总长 440 43m 最大坝高 71 3m 桐子林电站导流明渠布置在右岸滩地上 结合水工右岸三孔泄洪闸的布置 导流 明渠渠身段底宽 63 8m 明渠中心线混凝土底板长 609 773m 明渠进口底板高程为 982 00m 明渠出口高程在桩号 0 180 处由 982 00m 以 1 10 反坡至 986 00m 高程 明 渠桩号 0 000 0 060 段为永久闸室段 桩号 0 060 0 340 498 段为闸室下游护坦区 桩号 0 340 498m 下游段为明渠出口及右岸边坡防护区 2 工程地质 工程地质 一期枯期围堰布置于右岸河漫滩外侧 采用土石围堰 堰顶宽度为 12 0m 堰顶高 程为 994 00m 枯期围堰堰顶轴线总长 1056 68m 最大堰高约 16m 堰体分两区堆筑 即砂砾石区和石渣堆筑区 砂砾石区顶宽 8 0m 迎水面 背水面坡比为 1 1 75 石 渣堆筑区布置在迎水面 增加堰面的抗冲能力 该区顶宽 4 0m 迎水面坡比为 1 2 0 枯期围堰堰面进行钢筋石笼 铅丝石笼 抛石等进行适当保护 围 0 441 104 围 0 176 0m 段覆盖层厚 3 23m 分三层 主要为第 层的砂卵 砾石层 alQ 底部局部分布有第 层砂卵砾石层 alQ3 厚约 3m 第 层桐子林 3 4 组粉砂质粘土层 Q 呈透镜状局部分布 厚约 4 6m 下伏基岩为晋宁期混合岩 3 3t 以 级岩体为主 局部强风化 级岩体 围 0 176 0 围 0 365 0m 段覆盖层厚 20 38m 亦为三层结构 主要为第 层的砂卵砾石层 第 层桐子林组粉砂质粘土层 第 层砂卵砾石层厚约 3 8m 第 层的砂卵砾石层厚约 3 5 10m 局部地段尖灭 第 层桐子林组粉砂质粘土层厚约 7 26m 分布连续 具相对隔水性 围 0 176 0 围 0 254 0m 下伏基岩为晋宁期混合 岩 以 级岩体为主 局部强风化 级岩体 围 0 233 0 围 0 254 0m 为 F1 断层及其 影响带 围 0 254 0 围 0 365 0m 段下伏基岩为砂岩与页岩互层 2 围 0 365 0 围 0 615 574m 段覆盖层厚 9 29m 上部为厚 2 4m 砂卵砾石层 第 层 下部 第 层 为厚 6 25m 相对隔水的粉砂质粘土层 下伏基岩为砂岩与页 岩互层 第 层砂卵砾石层透水性较强 第 层的桐子林组粉砂质粘土层为相对隔水 层 地基防渗原则上穿过第 层砂卵砾石进入基岩为宜 在进行导流明渠高程 993m 以 下部分开挖前 应先对一期围堰进行防渗处理 防止堰体及堰基覆盖层因水的渗透作 用而发生破坏及失稳 3 控制性灌浆适用范围 控制性灌浆适用范围 3 1 适用范围 适用范围 在围堰地质情况复杂 动水 深孔部位 地下承压水 地层串通及架空等特殊地 层 对高喷防渗墙施工质量隐患较大 由设计 监理认为通过高喷防渗处理仍不能满 足设计防渗效果的特殊地段 局部修改或增加控制性灌浆施工处理方案 3 2 试验建议区段 试验建议区段 根据高喷钻孔资料揭示 围 0 280 围 0 170 段地质情况复杂 地层结构以 砂卵石为主上部为堰体填筑层 该段地层大块石 孤石含量高 且直接承受水流冲刷 存在地下动水的风险 在高喷施工过程中 该部位多次出现孔内抱钻 卡钻等孔故 且在喷灌过程中出现孔口不返浆或不返风的现象 在围堰外侧雅砻江边 出现了冒浆 串风等现象 且出现异常情况的范围较广 通过施工过程判断 该段围堰地质情况复 杂 孔故频繁 报废孔频率较高 存在地下动水 架空 地层串通等现象 高喷施工 质量风险较大且进度缓慢 故建议将该段围堰高喷防渗墙作为控制性灌浆的试验区段 4 控制性灌浆施工建议方案 控制性灌浆施工建议方案 根据防渗要求及水泥浆液在砂砾石地层中的流动情况 充分考虑地质情况及地下 动水 架空及承压水的影响 控制性灌浆浆液采用水泥及化学浆液两种浆材 化学浆 材使用于动水及地下承压水的特殊地段 有效控制浆液的流动速度及范围 充分保证 控制性灌浆的防渗体面积及厚度 3 控制性灌浆建议设置为 3 排 中间排孔与高喷防渗轴线重合 迎水及背水面孔分 别布置于中间排孔两侧 排距 0 6m 孔距 2 4m 每排孔交错布置 每相邻排孔之间孔 距交错 0 8m 孔深深入基岩 0 5 1 0m 基岩风化严重时深入 1 5 2 0m 按迎水排 背水排 中间排的顺序进行施工 典型布孔示意图见图 1 控制性灌浆典型布孔示意图 图 1 5 施工临建设施 施工临建设施 5 1 施工平台及制浆系统 施工平台及制浆系统 控制性灌浆利用现有高喷防渗墙施工平台及制浆系统 充分利用资源共享 采用 制浆与灌浆作业一体化进行设置 制浆平台水泥储备能力为 200t 拟投入三个制浆站 每个制浆及灌浆系统按 2 台套设备配置 5 2 施工用风 水 电 施工用风 水 电 钻孔用风由 XRS415 空压机单独提供 施工用水采用 3 潜水泵直接抽取河水 施工用电由系统提供 按就近原则将动力电源接至施工作业面内 5 3 施工排污 施工排污 沿施工平台四周 挖设 30cm 30cm 的排浆沟 并设 长 3m 宽 3m 深 1 5m 的集污坑 施工废水废浆经排浆沟排至集污坑 经沉淀等处理达标后进行集中排放 控制性灌浆孔 高喷轴线 序孔序孔 4 6 钻孔 钻孔 6 1 钻孔工艺 钻孔工艺 控制性灌浆钻孔采用阿特拉斯 A66 CBT 潜孔偏心跟管钻进 ODEX 工法 技术 钻 头采用 152 合金球齿偏心钻头 跟进套管采用 140 套管 螺纹连接 钻进 扩孔 跟管护孔连续完成 冲击器在高风压作用下 带动 140mm 中心钻头冲击回转钻进 152mm 偏心钻头在钻机旋转力矩作用下扩孔 140mm 套管在稳杆器作用下跟进护孔 6 2 钻孔布置及参数 钻孔布置及参数 控制性灌浆布置为 3 排孔 中间排孔与高喷防渗轴线重合 迎水及背水面孔分别布 置于中间排孔两侧 排距 0 6m 孔距为 2 4m 孔深深入基岩 0 5 1 0m 基岩风化严 重时深入 1 5 2 0m 根据地层特殊情况及施工质量控制实际需要 在高喷施工完毕后 局部地段增加部分控制性灌浆孔 6 3 钻孔过程控制 钻孔过程控制 根据围堰地质情况 动水 地下承压水 地层串通及架空等特殊地层的分布情况 合理布置控制性灌浆的施工范围及区段 钻机就位后 开孔偏差不大于 5cm 孔深偏差不大于 10cm 钻孔施工过程中 采 取各种纠偏措施严格控制孔斜 确保孔斜偏差不大于 1 测斜采用重垂式测斜仪 6 4 地层判断及记录 地层判断及记录 钻进过程中 详细准确记录钻孔时遇到的各种现象 根据返碴情况 钻进速度 钻机及冲击器运行情况判断地下水位漂 孤 石的分布 埋深 地层的架空 漏失 串通 动水及地下承压水等的分布状况 7 控制性灌浆 控制性灌浆 7 1 施工次序 施工次序 控制性灌浆先施工迎水排灌浆孔 后施工背水排 最后施工中间排孔 每排孔内 5 分两序施工 先施工 序孔 后施工 序孔 为保证在灌浆过程中两孔不出现相互串 浆 序孔一般相隔 4 个孔以上进行灌浆 7 2 灌浆方案 灌浆方案 钻孔完毕后 向孔内下入灌浆花管 花管采用 32 铁管 或架管 然后起拔套 管 孔口采用模袋膨胀阻塞封闭 采用 纯压式全孔一次性 的灌浆方法 在动水 架空及承压水等特殊地层 采用化学控制液与水泥浆液混合灌浆的方式 在孔口埋设 水泥及化学控制液两根灌浆管 模袋阻塞深度 根据现场实际情况通过灌浆试验确定 确保模袋阻塞封闭密实 阻塞处不漏浆及地表不冒浆为准 7 3 灌浆压力 灌浆压力 灌浆压力根据水头大小而设计 按照所承受的水头大小确定每排一序孔灌浆压力 迎水及背水面灌浆孔采用限量灌浆或 1 倍水头压力 0 35MPa 进行控制 中间排 灌浆孔结合水头高度控制灌浆压力 设计灌浆压力为 1 5 2 0 倍水头压力 或 0 5 0 7MPa 二序孔灌浆压力较一序孔灌浆压力提高 20 7 4 浆液水灰比 浆液水灰比 根据不同的地质情况 考虑上游段直接受水流冲刷的动水影响 围堰上部填筑料 为松散堆积体 颗粒之间间隙大 针对不同的灌浆排数及地段 分别采用不同的灌浆 浆液 使用浓浆 或掺加外加剂 充填大的孔隙及漏浆通道 然后再用稀浆对小的渗 水点进行封堵灌注 迎水排灌浆孔采用 0 8 1 及 0 6 1 两种水灰比级 当地层耗浆量较大时采用 0 6 1 灌注 当耗浆量较小时可采用 0 8 1 灌注 背水面灌浆孔设置三个水灰比级 1 1 0 8 1 及 0 6 1 开灌水灰比为 1 1 当地层耗浆量较大时可逐级变浆加浓浆液灌注 中间排灌浆孔设置四个水灰比级 2 1 1 1 0 8 1 及 0 6 1 开灌水灰比为 2 1 当地层耗浆量较大时可逐级变浆加浓浆液灌注 根据不同的地层及灌注效果 拟采用水泥及化学控制液两种浆液配合比 化学浆 液灌浆适用于大的漏失及架空地层 以便有效的控制浆液的流动性及扩散范围 化学 6 控制浆液的使用条件及最优掺加量 通过现场试验确定 7 5 灌浆结束标准 灌浆结束标准 根据迎水 背水面及中间排灌浆孔的实际施工状况 分别采用不同的灌浆结束标 准 1 迎水及背水面灌浆孔 按照限量灌浆控制结束标准 当每米单位耗灰量达 600kg m 时 即可结束 或当达到设计灌浆压力 吸浆量小于 5L min 时 持续灌注 15 20min 即可结束 2 中间排灌浆孔 当达到设计灌浆压力 吸浆量小于 5L min 时 持续灌注 15 20min 即可结束 7 6 特殊情况处理 特殊情况处理 当浆液消耗达到一定量以后 如果灌浆仍无回浆或压力 根据具体情况掺加外加 剂 一般遵循以下原则 1 无架空地层 粒径较小且水流速度相对小的地层 适当加入一定量的膨胀 材料 使浆液膨胀后充分填充小孔隙 达到防渗效果 2 无架空地层 粒径较小且水流速度相对大的地层 适当加入一定量的膨胀 材料和速凝类材料 使浆液在膨胀的同时加快凝固 从而减小浆液扩散半径 降低原 材料消耗 3 架空地层 水流速度相对小的地层 直接使用砂浆进行灌浆 当出现回浆 后 使用纯水泥浆液进行灌浆 保证较小的孔隙得到充填密实 4 架空地层 水流速度相对大的地层 使用砂浆进行灌浆的同时在浆液中还 需加入速凝类化学材料和膨胀类材料 水流过大时 考虑双管甚至三管配置化学控制 液浆材进行灌浆 5 膨胀材料一般选用膨润土 速凝材料一般采用水玻璃 6 在进行双管或三管灌浆时 应考虑水泥浆液与外加剂的水胶比值范围 避 免影响混合浆液的扩散效果 7 在灌浆过程中出现漏失 注入量大 灌浆难于结束时 除采用化学浆液及稳 定浆液外 还应采用低压 浓浆 限流 限量 间歇灌浆等措施 7 8 质量检查 质量检查 8 1 过程检查 过程检查 根据各序孔的灌浆成果注入量判断 对一二序孔的单位耗灰量进行综合分析 对 于单位耗灰异常的孔段 应分析孔距 外加剂 地层等因素 找出问题的原因 如果 是孔距过大 可以适当提高灌浆压力 加大浆液扩散半径 如果是化学浆材外加剂掺 量过高 影响浆液扩散 在进行二序孔施工时应尽量使用纯水泥浆液进行灌浆 如果 是地层缺乏可灌性 应考虑改善浆液的颗粒细度和流动性 8 2 效果检查 效果检查 1 质量检查在控制性灌浆作业结束并待凝 7d 后进行 质量检查采用压水试验 的方法进行 2 检查孔钻孔采用 SGZ A 型地质钻机钻进 钻孔孔径不小于 76mm 采用分 段压水 分段段长按 5 0m 段进行 压水压力为灌浆压力的 80 吕荣值不大于 10Lu 即为合格 9 施工资源配置 施工资源配置 9 1 主要设备及材料配置 主要设备及材料配置 主要施工机械设备及材料配置表 表 1 序号名 称型 号单位数 量功率 kw 备 注 1 钻机 A66 CBT 台 3 油动 2 空压机 XRS415 台 3 油动 3 灌浆泵 3SNS 台 66 18 5 4 制浆机 NJ600 台 66 7 5 5 储浆桶 600L 台 33 5 5 6 上下搅拌槽 JJS 2B 台 66 2 2 7 化学控制液泵台 3 8 模袋膨胀塞套 3 9 电 焊 机 XB 315 台 131 5KW 10 车辆江铃 130辆 1 11 潜水泵 3 台 66 3 8 12 高压钢编管 25m800 13 花管 32 或架管m 11000 铁管 9 2 劳动力配置 劳动力配置 劳动力配置表 表 2 序号分 工人 数备 注 1 项目负责人 1 2 工程技术人员 8 3 技术工人 57 4 普通工人 48 合 计 114 10 质量保证措施 质量保证措施 1 建立以项目部全权负责的质量保证体系和健全的质量监督机构 施工班组 设立兼职质检员 项目部设专职质检员进行现场质量控制 由专职质检员全面负责现 场施工质量管理 检验及控制 2 严格控制特殊过程和关键工序的质量情况 确保施工全过程始终处于有效 控制状态 以预防不合格品的产生 3 严格执行 三检制 在施工全过程 对各道生产工序及工序产品由班组 初检 初检合格后由现场值班员复检 复检合格后由质安组会同监理工程师进行终检 合格并签字认可后方可转入下一道工序 4 针对本工程技术要求 开工前对有关的管理人员和操作工人进行专门培训 和考核 不合格者不得上岗 5 建立严格的质量管理制度 实行质量目标管理 项目经理控制质量总目标 的实现 并将质量目标分解到各级质检机构 落实责任和权限 6 加强质量教育 强化质量意识 实行 质量奖惩制度 7 施工之前 对施工图纸及技术要求进行仔细会审 绘制施工平面布置图及 施工组织措施 并将施工技术要求和质量计划要求对施工人员进行详细的技术交底 施工过程中对每道工序施工参数进行了严格控制 全程监控 11 安全保证措施 安全保证措施 1 制定本项目部的安全生产制度及专项安全生产措施 实行安全生产责任制 9 制定安全生产奖罚措施 将职工安全生产与经济利益挂钩 2 设专职安全员制定安全生产措施 明确规定安全生产注意事项 并监督 检查其实施 专职安全员有权在施工现场根据安全生产制度 安全生产措施开据罚款 单 3 要求所有参加施工人员熟知本工种的安全技术操作规程 并在施工之前 组织所有员工进行安全生产教育 使员工明确 安全生产 预防为主 树立牢固安全 生产意识 4 工地设制了让监理工程师满意的警告与危险 安全与控制 交通指示等安 全标志 在需要的地方配备保护器材 5 给所有员工按规定配齐劳保用品 要求所有进入施工现场人员必须配戴安 全帽 6 每星期进行一次安全生产大检查 积极查找事故隐患 并针对查出的事故 隐患制定纠正措施 7 加强安全生产教育 强化安全意识 实行 安全生产奖惩制度 8 各道施工工序作业正确佩戴劳动保护用品 如防尘口罩 防护眼镜 安全 帽 手套等 高空作业时正确佩戴安全绳 安全带 12 文明施工保证措施 文明施工保证措施 1 对进入现场的施工人员实行统一着装并佩带上岗证 对专业管理人员 如 专职安全工程师 安全员 质检人员等 服饰要求清楚醒目 标识清楚 2 材料堆放要整齐并按规定挂置标示牌 标示牌要反映产品名称 品种 规 格 数量 进货日期等 并标示产品检验状态 如已检合格 待检 不合格等 各种 施工材料要分类摆放在不影响行人和车辆通行处 摆放要整齐 做到易拿易放 安全 可靠 工作面每日做到工完料清 设备摆放整齐并交接清楚 3 做好现场规划 并安排好工序衔接 协调工作 使交通布置和施工面保持 整洁有序 4