围堰帷幕灌浆施工组织设计.doc

围堰帷幕灌浆施工组织设计四川木里河卡基娃水电站引水发电系统工程合同编号：MLH-KJW-JJ/4-4围堰帷幕灌浆施工组织设计批 准：审 查：校 核：编 写：中国水利水电第八工程局有限公司卡基娃施工局2012年2月20日 1 工程概况 卡基娃水电站系木里河干流河段,位于四川省木里县唐央乡,大坝距木里县178KW,距西昌424KW,电站总装机452.4MW,主机间装机4台,单机110MW,生态机组装机2台,单机6.2MW,卡基娃水电站采用混合式开发,枢纽建筑物主要由混凝土面板堆石坝、放空洞、1#泄洪洞、2#泄洪洞和引水发电系统组成.1.1 工程简介1.2适用范围和编制依据 本灌浆试验大纲适用于卡基娃水电站围堰帷幕灌浆。(1) 引水发电系统工程标招标文件技术规范(2) 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(3) 水利水电工程钻孔压水试验规程(4) 引水发电系统工程标施工导流施工组织设计,文件编号:20110105 2 资源投入计划2.1 人力资源经理副经理后勤办质安办工程办技术办灌浆班组项目总工2.1.1 现场组织机构2.1.2现场主要责任人(1)负责人： 雷志学,王胜源(2) 现场质量管理人员： 张国志(3) 孔位放样： 代劲(4) 现场值班技术人员： 夏双林(5) 安全员：周迅(6) 质量员：曹欧2.1.3 技术人员4人，其中高工1人，工程师1人，技术员2人。2.1.4 技术工人10人，其中技师4人，技术工4人。2.1.5 普工8人。2.2 主要设备投入（表2.2-1）表2.2-1 本工程投入主要设备表名 称型 号规 格数量额定功率性能钻机XY-2500B222KW良好水泵BW-150扬程20m34KW良好高速搅拌机ZJ-400400L115KW良好灌浆泵3SNSQ=100L/min P=10MPa218KW良好灌浆自动记录仪WE-GJA1良好双层搅拌桶400/4200L14KW良好3帷幕灌浆3.1 目的：增加围堰的抗透水性。3.2 帷幕灌浆工艺流程 孔位测放预埋孔口管分段钻孔钻孔洗孔封闭器安装洗孔压水试验灌浆钻孔 封孔检查3.3 灌浆孔位测放及灌浆孔分序3.3.1 灌浆孔位的测放 在确定出试验灌浆部位的基础上，根据孔位布置图用全站仪及钢卷尺测放出孔位。3.3.2 灌浆试验孔分序 帷幕灌浆试验孔分为、序。3. 4 灌浆孔段长度划分灌浆段长度初拟值如表4.4-1。表3.4-1 灌浆段长度值孔深m022551010备 注段长m2355具体段长根据实际情况确定,最大灌浆段长不超过7米3.5 灌浆压力灌浆压力初步确定如下：孔深（m）0225510压力P(MPa)序孔00.20.20.30.30.5序孔0.00.30.30.50.51.0注：表中灌浆压力为全压力，由表压与浆柱压力组成。3.6 钻孔3.6.1 帷幕灌浆孔钻孔防斜 为保证钻孔中心偏差在规范允许误差内，应采取以下措施： （1） 采用较长的钻具（3m左右）；配备稳定接头。 （2）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；严格按照钻进规程操作。 （3）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。 （4）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。3.6.2 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。 （3）孔口管埋设必须铸牢，防止沿管壁冒浆。3.6.3 回转钻进 （1）设备、机具 钻机：XY-2液压回转钻机。 水泵：3SNS灌浆泵。 机具：f90、f75、金刚石钻头;f90、f75、单管钻具。 （2）冲洗介质 一般采用清水冲洗。 煤质页岩，以及出现钻孔跨塌、孔内岩粉过多等情况，拟采用稀浆冲洗。 （3）钻孔质量保证措施 钻机固定牢固，严禁钻机机台木底面与地面呈“点”接触状态。 校正立轴方向，按要求的孔向对准孔位开孔。 严格执行钻进操作规程。 严格控制回次进尺，在规定的灌段长范围内。 作好先导孔的取芯工作，以便了解地层情况，为及时变更钻进工艺参数提供依据。3.6.5 检查孔钻进 采用清水金刚石钻进，钻具采用f91、f75金刚石钻具。严格按水利水电钻探规程施工。3.6.6 地下水位的测定 （1）无地下水位资料时，一个单元工程内利用先导孔测定一次地下水位，作为该单元内的代表。 （2）每5min测读一次孔内水位，当水位下降速度连续二次均小于5cm/min时，可认为稳定，以最后的观测值作为地下水位值。3.7 钻孔冲洗及裂隙冲洗3.7.1 冲洗方式 拟采用单孔冲洗。3.7.2 冲洗方法 采用压力水冲洗。 （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。3.7.3 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。3.8 压水试验3.8.1 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。 （2）根据渗透性和岩石完整情况，选定不同的灌浆方法和灌浆段长。 （3）对比透水性灌前、灌后变化情况，变化规律。 （4）作为灌浆浆液水灰比选择以及灌后效果检查对比的依据。（5）掌握单位注入量与岩层透水性的关系。3.8.2 总孔数的10%作单点法压水试验，其余孔根据需要做简易压水试验。3.8.3单点法压水 按水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（SL62-07）附录A（灌浆工程压水试验）执行。（1） 压水试验压力值（表3.8.3-1）表3.8.3-1 压水试验压力灌浆压力（Mpa）单点法（Mpa）1以上1Mpa1以下80%灌浆压力（2）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。 （3）压水试验成果以透水率q表示，其计算公式见式3.8.3-1。 （式3. 8.3-1）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。 （4）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。3.8.4 简易压水试验 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。其成果以透水率q表示，按式4.9.3-1计算。3.9 制浆3.9.1 浆材 （1）水泥：帷幕灌浆用水泥的强度等级采用P.O42.5，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的规定。3.9.2 制浆设备：ZJ-400高速搅拌机。3.9.3 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。3.9.4 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。3.9.5 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。3.10 灌浆3.10.1 灌浆方式：循环式灌浆。3.10.2 灌浆方法：“孔口封闭、自上而下分段灌浆法”。 （1）采用此种方法需要预先埋设孔口管，以便安装孔口封闭器。 （2）预埋孔口管 开孔：采用f90金刚石成孔。 埋管：向孔内注入0.5:1的水泥浆，安装长1.0m的f89孔口管，待凝等强。 （3）孔口封闭器及射浆管安装 孔口封闭器安装前应检查密封圈、胶球等是否完好。 射浆管管口距孔底50cm。 在灌浆过程中，射浆管必须能在孔口封闭器中心低速转动和适时升降，不得漏浆。3.10.3 浆液比级 （1）选用1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1四个重量比级。 （2）开灌水灰比一般选用1:1，可根据灌前压水值参照以下基本原则选择： 当地层10Lu时采用水灰比为1:1的浆液开灌。 当地层10Lu时选择水灰比为0.5:1的浆液开灌。3.10.4 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。3.10.5 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。3.10.6 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。3.10.7 浆液温度 浆液温度540。3.11 灌浆结束标准 孔口封闭法灌浆在同时满足下述两个条件后，方可结束： （1）在设计压力下，注入率不大于1L/min时，延续灌注时间不少于30min。 （2）长时间达不到设计标准,应报监理工程师研究处理措施.3.12 特殊情况处理3.12.1 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。3.12.2 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。3.12.3 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。3.12.4 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。3.12.5 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。3.13 灌浆效果检查3.13.1 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。3.13.2 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，试验采用单点法。按水工建筑物水泥灌浆施工技术规范附录A（灌浆工程压水试验）执行。3.13.3 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。3.13.4 检查孔采用75金刚石钻具按照要求钻进取芯并进行岩芯编录。3.13.5 帷幕灌浆质量合格标准：帷幕灌浆后岩体的透水率均应5Lu。压水试验试验检查。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。3.13.6 检查结束后，进行检查孔灌浆和封孔。3.14 封孔 灌浆孔和检查孔封孔采用以下方式：3.14.1 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.3.14.2 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。3.15 灌浆记录 帷幕灌浆过程中采用“灌浆自动记录仪”方式进行验证，灌浆记录必须做到“准确、清晰、完整、及时”。4 试验成果分析资料4.1 施工过程记录4.1.1 钻孔记录表4.1.2洗孔记录表4.1.3压水记录表4.1.4 灌浆记录表4.1.5 封孔记录表4.2 成果资料4.2.1 灌浆孔成果一览表4.2.2 灌浆分序统计表4.2 .3灌浆工程检查孔压水试验成果一览表4.2.4 灌浆孔平面位置图4.2.5 帷幕灌浆单元质量评定表5 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。5.1 质量保证体系 工程施工按照ISO9002质量体系认证要求进行。5.2 工程施工全过程的质量控制措施5.2.1 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。5.2.2 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