亭子口固结灌浆施工组织设计

1、 4050 坝段基岩固结灌浆施工组织设计 一、 工程概况 亭子口水利枢纽位于四川省广元市苍溪县境内，是嘉陵江干流开发中唯一的 控制性工程，是以防洪、灌溉及城乡供水、发电为主，兼顾航运，并具有拦沙减 淤等效益的综合利用工程。坝区出露地层为白垩系下统苍溪组（ Kic）砂岩、粉 砂岩、 粘土岩， 总厚度 480m， 为软硬相间不等厚的层状岩层。 主要的砂岩层位 有 Kic6-1、Kic4-2、Kic3-2、Kic2-3、Kic2-1 等 5 层，除 Kic4-2 层为长石石英砂岩结 构较疏松，为软岩外，其余 4 层均为较坚硬的岩屑砂岩，其中河床坝基下 Qc2 层砂岩厚 2328m。坝区第四系分布较广

2、，主要为河流冲积和崩滑堆积。河床 冲积砂砾石厚 6i3.50m ;左岸古滑体厚度一般 2040m，最大厚度 63m。岩 体风化受岩性和环境制约，不同部位表现不同的风化特点。河床及漫滩基本上是 微风化带，厚度小于 3m;谷坡地带全强风化带厚度多小于 2.0m，弱风化带 厚度 328m ;左岸崩滑体平台下伏基岩全强风化带厚度小于 i.0m，弱风化 带约 4m 左右。 岩体卸荷和岩性、微地貌相关。江边岩体卸荷水平宽度较小，卸荷水平宽度 一般小于 20m，最大可达 37m （平硐 PD5）;两岸岸坡中部（460m 平台以下） 卸荷带水平宽度 2566m，460m 平台以上岸坡卸荷带水平宽度左岸较大，

3、卸荷 水平宽度 6985m，右岸卸荷水平宽度 4352m ;砂岩的卸荷宽度大于粉砂岩 或粘土岩的卸荷宽度。 二、 编制依据 1. 嘉陵江亭子口水利枢纽大坝土建和金属结构安装工程 II 标招标文件； 2. 嘉陵江亭子口水利枢纽大坝土建和金属结构安装工程 II 标合同文件； 3. 水利建筑物水泥灌浆施工技术规范（DL/T5i48-200i）、 水利水电工 程钻孔压水试验规程（SL3i-2003 ）; 4. 4750#坝段基岩固结灌浆布置图（i7E6i-0i-i7G-007 ）; 5. 嘉陵江亭子口水利枢纽基础固结灌浆施工技术要求（试行）。 三、 临建设施 1. 风：大坝固结灌浆采用 20m3移动式

4、空压机供风； 2. 水： 施工用水采用直接从供水系统连接施工用水和 5 吨储水罐临时储水相 结合的方式，储水罐在 4750 坝段上游侧平台，同时在施工时保证施工用水澈 及水温。 3电：从系统电接口引入到 4750 坝段上游平台，并安设配置电柜 4 制浆平台的搭设，在 4750 坝段上游侧平台布置制浆站。 4.2 施工技术要求 1. 孔号：编号为 a-T-c 其中:a 表示坝段编号； T-表示抬动观测孔； c-表示孔号，自然数 1、2 . 2. 孔位：在施工图纸或监理工程师指示的位置安设抬动观测装置，在灌浆前 安装调试完毕； 3抬动观测孔使用 150 型地质钻机冲击回转钻进，孔径为91mm，钻完

5、后 安设抬动观测装置。抬动观测孔深度 H 定为 7m ; .钻进至终孔深度 H 后，孔底部 1m 用水泥浆充填，随即在孔内下置一根 长为H+0.3m 的？钢管（距管底部 1m 处焊接有对中圆形钢板，钢板上设置一 橡胶塞）； （2）.在？钢管外套一根长为 H-0.9m 的 1?钢管，钢管底部和橡胶塞紧密接 触，钢管外壁和孔壁间隙填入粉细砂至孔口 ，用水泥砂浆将 1?钢管和上部岩体 （或砼盖板）铸死，将 1?钢管管口部分用麻丝填实，以免水泥浆进入 1? 钢管 将？钢管铸死； .在距该孔约 0.15m 处钻孔（孔径50，深入基岩 0.2m ），随即下置一根 长为 1.8m 的？钢管，钢管外壁和孔壁间

6、隙用水泥浆回填至孔口 ； .待凝 12h； .在两根？钢管之间安装千分表。 图 4.1-1 抬动观测装置 4.3 抬动变形观测 1. 监测抬动变形的目的是为了避免灌浆压力过大致使浅表岩层或混凝土面 上抬变形超过规定值； 2. 设有抬动变形观测装置的部位，其观测孔临近 1020m 范围内的灌浆孔 段在裂隙冲洗、压水试验及灌浆过程中均进行观测，并将观测成果报监理工程师 审查； 3. 采用千分表观测，当某段灌浆（压水）压力增大时，千分表指针指示数值 圆形铁板 水泥浆锚固 千分表 砂浆 麻丝堵塞 砂浆 盖重砼 干填细砂 钻孔（ 90mm） 水泥浆锚固 m 0 1 钢管(12) 1 钢管（） 1 钢管（

7、） 将发生变化；当某一压力基本稳定后，千分表上指示的终值减去初始值即为该压 力下基岩或混凝土的抬动值； 4. 抬动变形允许值按设计要求执行（允许变形量为 200 pm）; 5抬动变形观测派专人进行 5min 侧记一次，在裂隙冲洗、压水试验及灌浆 等作业过程中，当变形值接近变形允许值或变形值上升速度较快时，及时报告各 工序操作人员采取降低压力措施，防止发生抬动破坏。如施工中发现超过规定的 允许值，及时分析引起抬动的原因（如灌浆压力过高或注浆量过大） ，采取降低 灌浆压力、降低注浆率等措施，并及时报告监理工程师 ； 6. 抬动变形观测使用的千分表，经常检查，确保其灵敏性和准确性 ； 7. 抬动变形

8、观测过程中，严格防止碰撞，保证能在正常工作状态下进行观测， 确保测试精度； 8. 灌浆工作结束后，抬动观测孔按监理工程师的要求进行封孔处理。 五、物探声波测试 5.1 孔号：编号为 a-s-c 5.3 为了解基础岩体的弹性波参数，为工程基础岩体评价、验收提供依据，对固 结灌浆的基础岩体进行声波检测， 通过灌浆前、后岩体波速的变化情况，评价固 结灌浆效果。通过对坝基混凝土垫层进行回弹检测， 了解并查明混凝土垫层和基 岩面的胶结状况，将对该部位进行物探声波测试。物探测试坝基岩体纵波波速为 主，物探测试孔均在进行灌浆前、灌浆后进行物探测试工作；灌前物探测试孔， 在抬动观测安装完成能够进行正常观测后进

9、行， 物探测试孔，孔径 0 76mm，要求 进行取芯，取芯率要求不小于 80%，质量检查孔岩芯不小于 90%，其测试孔冲 洗按照灌浆孔钻孔冲洗标准进行冲洗。 六、灌浆技术要求 6.1 工艺流程5.2 施工流程 灌前测试 c-表示孔号，自然数 1、2 6.2 孔位 1固结灌浆孔一般垂直基岩面布设，梅花型布置，间距为 2.5m，地质缺陷 部位结合现场实际情况进行加密布孔(详见4750#坝段基岩固结灌浆布置图 (17E61-01-17G-007 ); 2. 本部位灌浆孔分为I、U序自桩号Y0+0.00至Y0+80.00所有奇数孔为I序 偶数孔为U序,编号为 ab-c- -d(详见孔位布置图) 其中:

10、ab-坝段编号 c-表示几排，自然数 1、2 . d-表示孔号，自然数 1、2 . 6.3 钻孔 1. 应采用地质钻机 150 型钻进； 2. 孔径:76mm; 3. 孔深入岩 6m; 4. 钻进方法：采用冲击器配65 套75 钎头钻进； 5. 清孔:用风水联动冲洗孔内直到干净为止； 6. 钻孔记录 每一个灌浆孔均须有完整的钻孔记录，其内容包括: 钻孔编号。 钻孔位置、桩号 钻孔角度。 孔口咼程。 开孔、终孔时间 分段钻进返渣、返水或返风情况，以及依据岩屑判断岩石特性的情况。 钻孔变径情况 钻机异常情况。 孔内事故情况。 终孔孔深、孔径、孔斜情况 6.4 灌浆 1. 参照水工建筑物水泥灌浆技术

11、规范中的固结灌浆相关规定执行 ，本部 位灌浆孔采用纯压式灌浆； 2. 灌浆按桩号，先施工I序后施工U序； 3. 洗孔:灌前用压力水进行裂隙冲洗，孔口反水澄清后，延续 10min 结束,冲洗压 力为灌浆压力的 80%控制； 4. 压水:洗孔后,按总孔数的 5%进行单点法压水试验,压力为灌浆压力的 80% 控制;其它孔采用简易压水实验。 5. 制浆:采用刚出厂 P.O42.5 普通硅酸盐水泥，必须符合相关规定的质量标准, 施工中不使用受潮结块的水泥，出厂超过三个月的水泥不得使用，严格按照水灰比 配料,搅拌时间大于 3min,灌浆浆液自制备至使用结束时间不能超过 4 个小时； 6. 灌浆:灌浆压力采

12、用有盖重固结灌浆时 I 序孔的灌浆压力为 0.3Mpa,ll 序孔的 灌浆压力为 0.4 Mpa,无盖重固结灌浆时 I 序孔的灌浆压力为 0.2Mpa,Il 序孔的灌 浆压力为 0.4 Mpa,浆液比级:2:1、1:1、0.8:1、0.5:1 等四个比级，由稀到浓按规 范及技术要求进行变换浆液；结束标准在设计压力下，灌浆孔注入率小于 1L/min 时，延续灌注30min;且总灌注时间不小于 60min 即可结束。 7. 变浆标准： .压力不变，注入量持续减少，或吸浆量不变，压力持续升高，不得改变浆液 水灰比； .当某级浆液注入量已达 300L 以上，或灌浆时间已达 30min,而灌浆压力 和注

13、入率均无改变或改变不显著时，可变浓一级水灰比； .当注入率大于 30L/min 时,可根据具体情况越级变浆。 8. 封孔:灌浆结束后，采用置换 0.5:1 浓浆压力灌浆封孔，并用 M20 砂浆抹平孔 口 ； 9. 灌浆注意事项: .灌浆全过程严格按照程序化进行施工，采用自动记录仪进行记录 .及时准确记录灌浆情况，出现异常情况及时想监理工程事报告； .灌浆过程中发生冒浆、漏浆等情况，根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、 低压、浓浆、限流、限量、间歇等方法进行处理 ； .由于地质缺陷灌浆过程中出现无压力、无回浆、吸浆量特大等特殊情况 , 可加入适量的水玻璃进行灌注，待凝 24 小时后扫孔补灌；参照水工

14、建筑物水泥 灌浆技术规范及技术要求中的固结灌浆相关规定，进行固结灌浆对吸浆量大的 采取相应措施,有效的控制吸浆量； (5) .灌浆中如遇串孔， 按照 嘉陵江亭子口水利枢纽基础固结灌浆施工技术要 求(试行)可并联灌注，孔数不宜超过 2 孑 L,灌注时采用一灌一排方式，进行 并联灌浆。 (6) .灌浆是连续性的，如因故中断灌浆，应尽快恢复灌浆，恢复灌浆时，使 用同开灌比级的水泥浆进行灌注， 如注入率较中断前减少较多， 应逐级加浓浆液 继续灌注，如注入率较中断前减少很多，且在在短时间内停止吸浆或中断灌浆时 间超过 30min，应扫孔重灌。 七、 质量检查 固结灌浆质量检查应在该部位灌浆结束后 3d

15、或 7d 后进行,钻孔孔径为$ 76mm，采用钻孔压水试验的方法，检查孔数量不宜少于灌浆总数的 5%,试验采用 单点法;质量评定标准为：试段的合格率在 85%以上,不合格试段的透水率不超过 设计规定的 150%,且不集中,灌浆质量可评为合格。声波测试在灌浆结束后 14d 后进行，灌浆后岩体平均波速提高百分率不低于 3% ;灌后岩体 90%的测点单孔 声波波速值大于 3500m/s 的测试值不超过 5%,且不集中。 各检查孔试验结束后 应按照固结灌浆孔进行灌浆封孔。 八、 施工进度计划 4750 坝段固结灌浆孔 244 个，混凝土钻孔 620m，基岩钻灌 1464m ;抬 动观测孔 4 个，混凝

16、土钻孔 12m，基岩钻孔 28m ;声波测试孔 6 个，混凝土钻 孔 18m，基岩钻灌 36m，计划 60 天内全部完成。 九、 施工机械设备及人员配备 9.1 机械设备配备 根据本施工部位钻孔和灌浆工作内容及施工要求 ，配备的施工机械设备见 表 1 施工机械设备配备表 名称 型号 数量 单位 备注 地质钻机 XY-2PC 2 台 良好 灌浆泵 3SNS 2 台 良好 双层搅拌机 JJS-28 2 台 良好 自动监测仪 WE/GJ-B 2 套 良好 潜水泵 7.5KW 2 台 良好 空压机 20 立方/分 1 台 良好 高速搅拌机 1 台 良好 现场施工用车 货车 1 台 良好 9.2 人员配

17、备（钻孔和灌浆劳力计划见表 2） 表 2 劳力计划表 工种 人数 备注 钻灌工 12 供浆工 6 电工 1 修理工 1 管理人员 4 合计 24 十、质量保证措施 每道工序严格把关，层层监督，加强质量过程控制，保证工程的施工质量。 1.严格贯彻、执行国家有关质量工作的方针、政策、法律、法规和行业有关质 量管理的规程、规范、制度。 2.严格贯彻、执行项目经理部编制颁发的质量手册 3. 建立完善的质量管理制度，监督现场施工质量，为项目部争创优质工程。 4. 严格按照技术要求进行施工，组织员工熟悉掌握施工技术和工程质量的关键 控制点。 5. 清孔时做到管内清洁，灌浆孔无堵塞，安置集料斗收集渣土，保持

18、工作面的 整洁。 6. 在灌浆开始前，保证浆材是否足够；设备正常；灌浆管路连接牢固、畅通； 仪器仪表安装准确可靠。 7. 灌浆过程中经常检查和记录浆液样品的粘度、比重、沉降稳定性和温度；检 查灌浆压力是否达到规定值；是否按照规定的水灰比进行灌注；浆液比级变 换是否合理、正确，检查灌浆结束是否按照规定的结束标准执行。 十一、安全施工的保证措施 1. 建立以项目经理为第一责任人、以岗位责任制为中心的安全生产责任制。项 目经理部设安全生产领导小组，施工区设专职安全员，作业班组设兼职安全 员，构成覆盖整个工程的安全管理、监督体系。 2. 为了施工现场安全文明施工，现场施工人员必须遵循“安全第一，预防为

19、主” 的安全生产方针。经常检查现场施工人员不安全行为和物体、设备的不安全 状态，及时发现和纠正各种不安全因素，确保安全生产。 3. 坚持安全生产一票否决制，严格执行安全生产“三不放过”原则，实施安全生 产奖惩制度，做到层层落实。 4. 焊接钢管过程中注意电焊机的接地以及电缆的防护工作， 杜绝漏电事故的发 生。 5. 施工过程中人员设备较多，派专人现场协调指挥，杜绝混乱场面造成安全质 量事故。 6. 进入现场根据安全条例员工进入施工现场，必须佩带安全帽，着装安全、整 洁，听从指挥,佩带安全，现场合理安装和布置设备，做到现场无安全隐患。 7. 灌浆人员必须佩带防护用品，防止浆液对皮肤的损害。 8.

20、 坚持“安全第一、预防为主”的方针，加强全体施工人员的安全生产意识，及 时发现和处理安全隐患，把各种不安全因素消灭在萌芽状态。 9. 坚持开展安全生产宣传教育活动，定期检查安全设施配备情况和安全目标的 实现情况,兑现安全奖惩办法。 10. 施工安全知识教育，做到提前预测，提前防范，确保施工安全 11. 电工、焊工必须持证上岗，必须按操作规程进行作业，必须正确使用劳动保 护用品。严禁非电器操作人员乱动电器设备和乱拉、乱接电线及相应的用电 设施。 12. 所使用的开关、闸刀等控制系统，必须配相应负荷的保险丝。检修电器设备 时要拉闸断电，并挂警告牌设专人监护。 13. 电线接点、端点、切断点必须进行绝缘处