红星帷幕灌浆施工方案 (1).doc

潜山县红星水库除险加固工程帷幕灌浆专项施工方案编制人：审核人：审批人：安徽中驰工程建设有限公司二0一三年五月一、工程概况1.1 工程概况红星水库位于水吼镇风光村和五庙乡程冲村交界处，集水面积0.4km2，总库容22.51万m3。是一座以灌溉为主，结合防洪、养殖等综合利用的小(2)型水库。灌溉面积1000亩，保护下游耕地5000亩，保护人口6500人。枢纽工程由大坝、溢洪道、放水涵洞等组成。大坝为粘土心墙砂壳坝，现状坝顶高程为498.12498.31m坝顶宽8.49.0m，坝长63m，最大坝高20.2m。溢洪道位于大坝左坝端，沿山体开挖而成，为开敞式宽顶堰接陡坡泄槽，堰顶高程为495.5m，堰宽4.0m。放水涵洞位于大坝右侧，洞身长63m，放水涵老竖井前为钢筋砼箱涵，其后为48m砌石圬工涵，断面尺寸0.4m0.5m（宽高），进口底高程为486.7m，采用5吨螺杆式启闭机控制。主要建设内容：1)大坝防渗加固，背水坡整治工程；2)封堵坝下圬工放水涵，新建放水隧洞工程； 3)溢洪道加固工程；4)坝顶及进库防汛道路工程。1.2 对外交通条件施工对外交通可利用现有的交通条件，水泥等灌浆材料和施工设备依靠新建进库道路运输。1.3施工用水、电水、电供应条件：施工生产用水可直接从库区中抽取，生活用水可直接利用当地居民供水设施。施工用电采用50kw柴油发电机发电，下接配电箱。二、施工方法2.1基岩帷幕灌浆施工方案（1）先导孔及压水试验水库大坝长约70米，布置3个先导孔，首先钻入强风化层长度2米（接触段）,进行压水试验，若透水率q大于10LU,则再第二段下钻长度5米，若透水率q还大于10LU,则第三段再下钻长度2米。找出10LU线，以确定灌浆底限。（2）基岩帷幕灌浆基岩帷幕灌浆采用水泥灌浆,在正式施工前应先进行灌浆压水试验,确定浆液水灰比。定位放线钻机就位测孔斜钻进、下套管；基岩清水取芯钻进76mm下阻塞器、冲洗、压水拌浆灌浆移钻机至新孔位帷幕灌浆工艺流程图（3） 施工措施计划根据施工规范以及技术条款的规定和业主、监理单位的指示，我项目部拟定以下钻孔和灌浆施工措施计划，其内容包括：1） 布孔：依大坝轴线布孔，孔距2.4m； 2） 技术参数：灌浆采用自上而下分段进行，根据勘测及先导孔资料反应；每段在灌浆前进行简易压水试验，以灌浆孔底伸入相对不透水层10Lu线以下1m为终孔指标；灌浆压力初定为0.30.5MPa，并根据灌浆试验适当修正；3）钻孔灌浆的材料和设备（附后）；4）钻孔和灌浆的程序和工艺（附后）；5）钻孔和灌浆的质量保证措施（附后）；6）钻孔和灌浆的施工人员配备（附后）；7）施工进度计划等（附后）。（4）施工记录和质量报表在施工过程中，提交钻孔和灌浆的各项施工记录和质量报表，其内容包括：1）钻孔和灌浆工程各项目完成工程量和累计工程量；2）灌浆工程原材料试验和质量检验成果；3）钻孔岩芯取样试验成果；4）质量检查记录；5)质量事故处理记录。（5）完工验收资料为钻孔和灌浆工程的完工验收提交以下资料：1）灌浆工程的竣工图；2）钻孔和灌浆的各项试验成果；3）钻孔岩芯取样试验的岩芯实物、柱状图和摄影资料；4）质量检查和质量事故处理报告；5）监理人要求提供的其它完工验收资料。（6）执行标准和规程规范1）水工建筑物水泥灌浆施工技术规范SL6294；2）水利水电工程钻孔压水试验规程SL2592；3）水工混凝土外加剂技术规程DL/T51001999；4）水工混凝土试验规程SD10582；5）水利水电工程岩石试验规程（试行）SDJ20481；6）水利水电工程岩石试验规程（补充部分）DL500692；7)混凝土拌和用水标准JGJ6389。(7) 材料说明：负责采购、运输、储存、保管钻孔和灌浆所需的全部材料。每批采购的水泥、外加剂和掺合料等，均应符合有关的材料质量标准，并附有生产厂的质量证明书。每批材料入库前均应按规定进行检验验收。并请监理见证取样检验。1）灌浆用的水泥选用普通硅酸盐。水泥标号P.O.42.5级普硅水泥作为灌浆水泥。2）帷幕灌浆的水泥细度要求通过80m方孔筛，其筛余量不大于5%。3）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。水泥不得存放过久，出厂期超过三个月的水泥不得使用。4） 水灌浆用水符合JGJ6389第3.0.4条的规定，抽取水库内水用作制浆。拌浆水的温度不得高于40。5）掺合料经监理人批准，可在水泥浆液中掺粘性土、水玻璃等掺合料。各种掺合料质量应符合SL6294第2.1.6条规定，其掺入量通过试验确定。6）外加剂经监理人批准，可在水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂、稳定剂以及监理人指示或批准的其它外加剂。各种外加剂的质量应符合SL6294第2.1.7条规定，其最优掺加量通过室内试验和现场灌浆试验确定，所有能溶于水的外加剂应以水溶液状态加入。（8）设备钻孔设备1)帷幕灌浆和钻孔采用XY2C型、基岩部位用76mm金刚石及合金钻头。2)取岩芯的灌浆孔、检查孔等的钻孔采用XY2C型回转式钻机，采用76mm金刚石钻双管单动钻具,基础采用清水钻进。3)钻孔冲洗和压水试验用灌浆泵进行。 灌浆设备1)灌浆泵使用BW150型浆泵；该泵最大压力4Mpa，排量150升/分。2)配置JJS2A浆液搅拌机，搅拌桶容量为200L。3)灌浆泵和灌浆孔口处进浆处均安装压力表，压力表在使用前应进行标定，使用过程中应经常检查核对，不合格和已损坏的压力表严禁使用。压力表和管路之间设有隔浆装置。4)灌浆塞采用76mm挤压式灌浆塞。5)所有灌浆设备、仪器、仪表均应始终保持工作状态正常，并应配有备用设备。电器设备接地良好保证施工安全。(9)钻孔说明1)钻孔的孔位、深度、孔径、钻孔顺序和孔斜等应按施工图纸要求执行。2）钻孔结束，会同监理人进行检查验收，检查合格，并经监理人签认后，方可进行下一步操作。（10）灌浆孔的钻孔1)灌浆孔的开孔孔位应符合施工图纸要求，帷幕灌浆孔的开孔孔位与设计位置的偏差不大于3cm。2)钻机安装应平整稳固，钻机主轴方向正确；钻孔时必须保证孔向准确。3)灌浆孔的施钻应按灌浆程序，分序分段进行。先进行序孔再施工序孔。4)垂直的帷幕灌浆孔，其孔底偏差值不大于表规定的数值：帷幕孔孔底偏差值孔深（m）2030405060最大允许偏差值（m）0.250.450.701.001.305)帷幕灌浆孔应测斜。采取可靠的防斜措施，如开孔轻压慢转，钻进使用长钻具，弯曲变形钻杆钻具不得使用，扒杆中心、立轴中心、孔位中心严格对准，如发现钻孔偏斜超过规定时，应及时纠偏，或采取其它补救措施。(11)钻孔冲洗和压水试验对所有灌浆孔（段）进行裂隙冲洗和压水试验。冲洗1)灌浆孔均应进行冲洗。用阻塞器阻塞后通入大流量水流，从孔底向孔外冲洗的方法进行冲洗。2)冲洗压力：冲洗水压采用80%的灌浆压力，压力超过1Mpa时，采用1Mpa。3)裂隙冲洗应冲至回水澄清后10min结束，且总的时间不少于30min。孔底残存的沉积物厚度不得超过20cm。4)当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆孔结束不足24h时，不得进行裂隙冲洗。5）灌浆孔（段）裂隙冲洗后，该孔（段）立即连续进行灌浆作业，因故中断时间间隔超过24h者，在灌浆前重新进行裂隙冲洗。6）压水试验压水试验应在裂隙冲洗后进行，采用“简易压水”进行压水试验。简易压水试验应在裂隙冲洗后或结合裂隙冲洗进行。压力为灌浆压力的80%，该值若大于1Mpa时，采用1Mpa；压水20min，每5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。对帷幕灌浆，先导孔应自上而下分段卡塞进行压水试验，并按施工图纸要求采用五点法或单点法。其它各次序孔的各灌浆段，可进行简易压水试验。检查孔应采用五点法压水试验。7）灌浆制浆材料必须计量，称量误差应小于5%。水泥等固相材料采用重量称量法。制浆处水泥台配备磅称。浆液搅拌各类浆液必须搅拌均匀，测定浆液密度和黏滞度等参数，并作好记录。纯水泥浆液的搅拌时间：不少于3min，浆液在使用前应过筛，从开始制备至用完的时间应小于4h。拌制细水泥浆液和稳定浆液，应加入减水剂和采用高速搅拌机，高速搅拌转速应大于1200r/min，搅拌时间应通过试验确定。细水泥浆液的搅拌，从制备至用完的时间应小于2h。（12）基岩帷幕灌浆1）一般要求在灌浆过程中出现灌浆中断、串孔、冒浆、漏浆、孔口涌水、吸浆量大等情况时，采用扫孔、冲洗、恢复灌浆，并灌低压浓浆，限流限量，屏浆等方法处理。2）灌浆压力和灌浆方法灌浆压力应按施工图纸确定，灌浆压力应尽快达到设计值，接触段和注入率大的孔段应分段升压。灌浆应按分序加密的原则进行，按分序、分段施工。先施工序孔，再序孔。本工程灌浆孔的基岩采用分段灌浆法。采用自上而下分段灌浆法时，灌浆塞应塞在已灌段段底以上0.5m处，以防漏灌；在断层、破碎带等地质条件复杂地区宜待凝。采用自下而上分段灌浆法时，灌浆段的长度因故超过10m，对该段宜采取补救措施。3）浆液水灰比和变浆标准应按灌浆试验确定的或监理人批准的水灰比施灌，可采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1等七个比级。灌浆浆液应由稀到浓逐级变换。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，或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无显著改变时，应换浓一级水灰比浆液灌注；当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可越级变浓。4）灌浆中断灌浆中断工作必须连续进行，若因故中断，按照下述原则进行处理。应及早恢复灌浆。否则应立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或冲洗无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌浆。如注入率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注；如注入率较中断前的减少较多，则浆液应逐级加浓，继续灌浆。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。5）灌浆结束标准在规定压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注60min，或不大于1L/min时，继续灌注90min，灌浆即可结束。采用自下而上分段灌浆法时，继续灌注时间应减少为30min和60min，灌浆即可结束。6）灌浆孔封孔每个孔帷幕灌浆孔全孔灌浆结束后，会同监理人及时进行验收，验收合格的灌浆孔才能进行封孔。帷幕灌浆封孔采用 “置换和压力灌浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。预留孔内的灌浆孔用浓水泥浆或水泥砂浆回填。7）灌浆质量检查会同监理人进行岩基帷幕灌浆的质量检查，其检查内容和方法如下：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评定其质量。按监理人指示布置检查孔，其钻孔位置应选在：帷幕中心线上；岩石破碎、断层、大孔隙等地质条件复杂的部位；注入量大的孔段附近；钻孔偏斜过大的部位；灌浆情况不正常以及分析认为帷幕灌浆质量有问题的部位。帷幕灌浆检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14天后进行。在灌浆结束后7天或监理人指示的时间内，将有关资料提交监理人，以便拟定检查孔位置。帷幕灌浆检查孔按规定提取岩芯。帷幕灌浆的封孔质量逐孔进行检查。帷幕灌浆压水试验合格标准：防渗墙与基岩接触段及其下一段的合格率达到100%；其余各段的合格率为不小于90%；当设计防渗标准为小于2lu时,不合格试段的透水率值不超过设计规定值的200%;当设计防渗标准为大于或等于2lu时, 不合格试段的透水率值不超过设计规定值的150%;且不合格段的分布不集中，则灌浆质量可评为合格。（13）灌浆工程验收1）灌浆工程施灌过程的验收在钻孔和灌浆作业过程中，按规定的各项施灌工艺标准，灌浆工程的质量检查项目和内容进行逐项验收，并将质量检查和验收记录报送监理人。本工程计划每10个孔为一个单元，每单元工程完成后及时做好自评，并报监理和质监机构核定。2）灌浆工程的完工验收灌浆工程完工后，规定申请完工验收，并按规定提交完工验收资料。（14）帷幕灌浆关键点及相应措施帷幕灌浆是这次防渗加固的一个重要组成部分，它与高喷防渗墙一起构成坝基防渗体系，不但提高坝基的防渗的防渗性能、大坝防渗标准，而且还能提高大坝的抗震稳定性，帷幕灌浆有如下关键点，并提出相应的措施。1）钻孔冲洗质量当钻孔终孔经检测合格即可进行灌浆压水试验前的钻孔冲洗工作。若钻孔冲洗方法不妥当，钻孔岩粉或裂隙内容物冲填，将直接影响帷幕灌浆效果，为此，将采用导管大流量水流压力冲洗，将裂隙填物冲洗出孔，保证灌浆质量。2）灌浆帷幕灌浆分为自上而下和自下而上两种工艺，在正常漏量下，采用自下而上工艺；当岩石裂隙发育、破碎、漏量较大的情况下，采用自上而下灌浆法，灌浆漏量较大时可以将浆液浓度越级变浓措施。3）地下渗流对灌浆的影响按照帷幕灌浆规范。施工期间只要灌浆孔口高程高于库内水位，即灌浆孔口不产生涌水现象即能正常施工，此条件本工程可满足，但考虑到地下渗流对水泥的凝固是有一定的影响，通过分序列加密的原则进行灌浆施工时，后一序的钻孔对前一序灌浆效果有所验证，总的趋势是，后一序孔的压水试验漏水率要小于前一孔的压水试验漏水率，若没有此现象，说明灌浆效果可能受地下水影响较大，这种情况下，将在浆液掺加速凝剂，可减少地下渗流对灌浆效果的影响。三、施工进度计划、工程施工进度计划帷幕灌浆施工：2013年5月12日2013年5月30日四、资源及人员配置 施工组织机构管理图 项目经理：朱生祥 技术负责人：张志平 质检员：刘和安全员：张爱平施工员：张凤荣资料员：杨玲 钻孔工程队灌浆工程队 投入本工作的主要施工机械设备表设备名称型号及规格数量制造厂名购置年份自有或租赁检修情况进场时间柴油发电机50KW1台河北2011自有完好2013.3钻机XY-2C2台重庆2009自有完好2013.3灌浆泵BW-1501台合肥2009自有完好2013.3钻杆5020m山东泰安2010自有完好2013.3钻具7530m山东泰安2010自有完好2013.3拌浆桶2个自有完好2013.3阻塞器651个2013.3灌浆管540m2013.3潜水泵H=30 Q=153合肥2012自有完好2013.3五、安全生产及安全保证措施5.1 安全生产规划坚持“安全第一，预防为主”的方针，加强安全管理，通过安全保证体系的严格实施，工程施工中杜绝伤亡、重伤事故，确保无等级火警事故，实行标准化管理，使安全管理各项指标确保达到国家“安全管理优秀单位”标准。5.2 安全保证体系建立健全安全保证体系以及安全组织机构是做好安全工作的重要保证。施工现场成立以项目经理为组长的安全生产领导小组，各施工队必须配备专职安全员，检查督促施工安全工作。项目部安全组织机构见安全管理组织机构框架图。安全控制保证机构项目经理安全负责人技术负责人作业班、组主管工程师工程科质量安全科施工队长 各作业班、组安全员各作业班、组施工员施工作业班、组（兼职安全员）5.3 安全保证措施1.建立由项目经理直接领导的安全管理体系，项目经理为安全第一责任人，负责全面管理本项目范围内的施工安全、交通安全以及防火、防盗、防汛救灾等工作。认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针。2.健全安全组织，强化安全机构，完善工作制度。在安全质量组内聘用12名事业心强、懂业务和专职安全监察员，其中一名为分管日常安全工作的副组长，各作业队配置1名专职安全员和12名兼职安全员，做到每班作业都有安全员，安监人员每天巡视各施工面，检查施工现场的安全情况及是否有违章作业情况，一旦发