水库高喷灌浆施工组织设计

PAGEPAGE１５ --水库应急除险工程高喷灌浆(摆喷)施工组织设计目录1编制依据2工程概况及施工条件分析3施工目标规划4高喷灌浆施工技术方案5质量标准6施工试验计划7施工设备及材料8施工组织及进度计划9安全文明施工10成品保护11工程质量检查和验收水库应急除险工程项目部2011年4月15日水库应急除险工程高喷灌浆(摆喷)施工组织设计1编制依据1.1水库应急除险工程施工图册及文件1.2SDJ338-89《水利水电工程施工组织设计规范》1.3DL／T5200-2004《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》1.4GB50026-93《工程测量规范》1.5国家现行的有关土石坝工程的有关规定2工程概况及施工条件分析2.1工程概况农十师一八四团位于塔城地区的和布克赛尔蒙古自治县境内，北靠阿乃勒提山，东接陶安台布克，南接玛纳斯湖，西临夏孜盖乡,地理位置东经86°13′-86°28′,北纬46°02′3″-46°23′30″，辖区面积687平方公里。团部距农十师师部北屯镇200km，距和布克赛尔县城81km距克拉玛依市140km，对外交通均是三级以上沥青道路，交通十分便利。水库坐落在184团四连1.5km的洼地内。水库为平原引水注入式水库，2000年6月动工建设，2002年8月建成运行，水库设计总库容2200万m3，控制184团南部农业开发区灌溉面积18万亩。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），水库工程等别Ⅲ等，规模为中型，主要建筑级别为3级，次要建筑为4级。项目内容有：水库工程主要由水库大坝、泄水涵洞、水库进水渠和水库放水渠四部分组成。水库大坝为均质土坝，坝体土为低液限粘土、含砂低液限粘土。水库主坝全长3181m，副坝长980m，坝顶宽6.0m，坝顶高程516.18m。在0+400～3+200段坝顶设置1.2m高的防浪墙，防浪墙顶高程为518.0m。其余坝段设40cm高、30cm宽的路缘石。水库最大坝高19.7m，上游坝坡为1:2.25和1:2.5，边坡高程510.0m。护坡面为现浇混凝土，标号为C20、F200，厚度15cm，分缝尺寸为3×4m，缝宽1.5cm，采用高压闭孔塑料板填缝。护坡下铺50cm砂砾石垫层，在2+000～2+500坝段垫层下为0.3mm/200g/m2的复合土工膜。下游坝坡为1:2.25，护坡为混凝土网格填土型式。坝基处理采用开挖截水槽，回填粘土与坝体粘土相结合的防渗方式。截水槽深入砂岩、泥岩以下1.5m，将坝基覆盖层下的砾岩层全部截断，最大开挖深度为7m，底宽为3m，开挖边坡为1:1。2.2气象水文地质条件兵团农十师南部农业开发灌区地处准噶尔盆地西北边缘，西北部有萨吾尔山、龟米斯特山、阿勒戈勒特山及克拉塞勒克山，来自西北方面的潮湿气流不易达到本区。南部及东南部为古尔通古特沙漠，潮湿气流也不易到达。故本区气候十分干燥，属于典型的大陆性气候，其特点为：冬冷夏热，温差较大，降水少而蒸发量大，气候干燥，光照热量丰富，早春气温回升慢而不稳定，秋末气温下降快。项目区多年平均气温为6.0℃，最热月七月平均气温为25.5℃，最冷月一月平均气温为-17.7℃。该地区极端最高气温和最低气温分别为41.9℃和-37.8℃。多年平均降水量92.4mm，而历年最大一日降雨量为30.2mm。多年平均蒸发量2253.3mm其中7月的蒸发量最大。为431.2mm,1月蒸发量最小，为7.6mm。最大积雪厚度为18cm，最大冻土深度为148cm。库区覆盖层厚度小于20m，含水层厚度5～8m.，岩性为砂砾石、中粗砂，下部第三系地层透水性较差，10m以下透水率小于1LU。洼地内地下水位埋深0.5～4.1m，东部为上层滞水，西部乌兰陵格水库渗漏影响边幅较大。2.3交通条件及供电情况团部距农十师师部北屯镇200km，距和布克赛尔县城81km距克拉玛依市140km，对外交通均是三级以上沥青道路，交通十分便利。水库坐落在184团四连1.5km的洼地内。本工程施主要为水泥、油料、施工机械设备及生活物资等。工程外来物资均由公路直接运往工地。2.4材料供应所需水泥从当地和丰县水泥厂采购。2.5施工特点分析从工程地质条件分析，坝基砂层存在渗透问题威胁大坝安全,所以对坝基防渗处理是本次应急除险的主要内容之一。此次施工制定合理的施工进度计划及保障措施，以保证工程的顺利进行，是此次施工的重点之一。高喷灌浆工程是一项技术含量较高的工艺，施工中要有经验和高度的责任心，按业主要求保质保量完成施工任务。3施工目标规划3.1施工质量目标：保证合格工程，力创优质工程。3.2施工工期目标：按发包单位和监理工程师规定的日期开工，确保按工期完成工程量。3.3施工成本控制目标：通过提高施工管理水平，最大降低工、料、机的消耗，做到保质量、赶进度、不浪费，为本企业创造利润。3.4施工安全目标：严格按国家建设部安全评分标准，安全操作规定和规范施工，杜绝发生死亡及重伤事故。3.5文明施工目标：认真执行新疆建设工程现场文明施工管理办法，保证达到文明施工工地。4高喷灌浆施工技术方案4.1防渗墙(摆喷直线连接)设计本工程的高压喷射灌浆防渗墙范围为桩号k1+800～k2+500段，防渗墙主要采用高压摆喷灌浆施工，防渗墙总长度700m，防渗墙深度正常蓄水位以上0.5m至进入坝底1m，高喷灌浆防渗墙厚度15～45cm,平均厚度30cm,高喷灌浆顺坝轴线单排布孔，孔间距1.5m，直线对接分二序孔施工。高压摆喷灌浆总深度为4041m。高喷灌浆孔数466个。主要目的是在细砂层建立高喷灌浆垂直防渗帷幕墙，截断坝体坝基的渗漏通道，保证大坝安全。采用二重管(两管法)施工工艺，钻灌一体的施工设备带水钻进摆喷成墙，形成摆喷直线连接垂直防渗墙。浆液采用42.5R水泥配制，密度(比重)为1.40～1.42g/cm3，喷浆压力30～35MPa，具体施工参数根据开工前高喷灌浆摆喷实验进行调整确定。其设计指标为：渗透系数K＜i×10-6cm/s，28天抗压强度(粉土层)1.5～3MPa，(砂土层)3～5MPa。4.2施工前准备4.2.1施工前，建设、设计、监理等单位向施工单位进行技术交底，并提供下列文件和资料：1）工程设计报告和地基与基础的施工图件；2）施工场地的工程地质水文地质资料；3）施工场地地上范围的高压线、电话线、各类管线等资料；4）施工场地地下管线及已建有的地下构筑物的有关资料；5）有关试验资料及工程完工后验收主要技术指标；6）工程施工监理细则、质量标准和检查方法及有关资料；7）施工中使用的标准和有关文件；8）施工场地三通一平和测量基准点资料。4.2.2施工单位在开工前应做好下列工作：1）认真学习工程设计文件、施工图件、监理细则；2）建立质量保证体系，制定安全操作规程；3）制定劳动保护和文明施工措施，组织学习国家安全生产的法律、法规；4）组织施工人员进行技术交底和培训；5）施工记录所用各种表格应符合规范要求。4.2.3施工准备应符合下列要求：1）平整场地，清除地面和地下障碍，应防止施工机械失稳的措施；2）建齐施工用的临时设施，如供水、供电、道路、工作台以及材料库等；3）施工平台应做到平整坚实，风、水、电应设置专用管路和线路；4）制定环境保护措施，施工现场应设置废水、废浆处理和回收系统；5）施工现场应布置开挖冒浆排放沟和集浆坑；6）施工前应测量场地范围内地上和地下管线及构筑物的位置；7）对进场水泥应有出厂检验报告单，各项指标符合规定准予使用；8）机械组装调试设备和试运转应符合安全操作规程规定；9）施工前应设制安全标志和安全保护措施；10）根据设计做好测量放线工作，测出施工轴线地面高程，确定防渗墙顶面高程。按设计孔距确定每个灌浆孔位，用木桩固定，每50m做1控制点，以便校核。基线、水准基点，轴线桩孔位置等，应复核测量并妥善保护。4.3高喷灌浆施工方法4.3.1工艺流程：测量放线→确定孔位→分序施工→钻机造孔→测量孔深→定喷射方向→搅拌制浆→供气供浆→喷射灌浆→冒浆→摆动提升→成桩成墙→充填回灌→清洗结束。高喷灌浆施工必须严格控制每道工序和过程，才能确保工程质量。4.3.2操作工艺：⑴测量放线：根据设计的施工图和坐标网点测量放出施工轴线。⑵确定孔位：在施工轴线上确定孔位，编上桩号、孔号、序号，依据基准点进行测量各孔口地面高程。⑶搅拌制浆：搅拌机连续地拌制浆液，保证高压喷射灌浆连续供浆需量。1）按设计的水灰比拌制水泥浆液，搅拌时间不少于90s；2）纯水泥浆的搅拌存放时间，自制备至用完的时间应少于4h；3）制浆材料称量采用体积计量法，检测其密度为1.40～1.42g/cm3；4）施工应做好机房和高压喷射灌浆管路的防护工作；5）夏季施工应采取防热和防晒措施，浆液温度应保持在5℃～40℃之间；6）浆液使用前，检查输浆管路和压力表，保证浆液顺利通过输浆管路喷入地层。⑷压缩供气：施工用压缩气的流量、压力应满足工程设计要求。空压机压缩气容量为3m3、气流量0.8～1.2m3/min、气压力0.4～0.6MPa。双管(两管法)施工用压缩气的流量、压力要符合设计要求。⑸喷射灌浆：本次高压喷射灌浆法采用带水射喷钻进，钻进达到设计深度标高后再自下而上喷射灌浆摆喷提升连续作业，喷头采用两咀同轴180度喷浆咀。高压浆泵压力33～35MPa、浆流量70～90L/min，浆流量、压力要符合设计要求。⑹施工及措施1）摆喷开始时送入符合设计要求的气、浆，待浆液返出孔口后开始提升；2）高压喷射灌浆喷射过程中出现压力突降或骤增，必须查明原因及时处理；3）喷射过程中因故中断后，恢复喷射时应进行复喷，搭接长度不小于0.5m；4）喷射过程中孔内漏浆，停止提升，直至正常返浆为止，继续提升；5）喷射过程中孔内严重漏浆，停止喷射，提出喷射管，采取堵漏措施；6）对有特殊要求的灌浆孔，可采用复喷来增加喷射长度和强度；7）高喷灌浆喷射过程中，要记录每个高压喷射灌浆孔施工时间全过程。⑺返浆冒浆：高压喷射灌浆孔口冒浆量的大小，能反映被喷射切割地层的灌浆效果。取决于工程设计和冒浆质量的好与差，工程中尽可能利用回浆。1）当地层有空隙引起不冒浆时，可在浆液中掺合适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定的土层范围内凝固，也可增大注浆量，填满空隙后再继续喷射；2）当冒浆量过大时可通过提高喷射压力，或加快喷射的提升速度，减少冒浆量。⑻充填回灌：每一孔的高压喷射注浆完成后，孔内的水泥浆很快会产生析水沉淀，应及时向孔内充填灌浆，直到饱满，孔口浆面不再下沉为止。终喷后，充填回灌的好与差会直接影响工程的质量，必须做好充填回灌工作。⑼清洗结束：每一孔的高压喷射灌浆完成后，应及时清洗灌浆泵和输浆管路，防止清洗不及时沉淀结块，堵塞输浆管路和喷咀，影响下一孔的施工。5质量标准5.1工艺指标：5.1.1测量放线：根据设计的施工图测量放出的施工轴线允许误差10mm，当长度＞60m时，允许误差为15mm。5.1.2确定孔位：测量孔口地面高程允许误差不超过1cm，定孔位允许误差不超过2cm，钻孔深度：终孔深度大于设计开喷深度0.3m，孔斜率不大于1%。5.1.3钻机造孔：钻机就位，主钻杆中心轴线对准孔位允许误差不超过5cm。5.1.4测量孔深：钻孔终孔时测量钻杆钻具长度，允许误差不超过5cm。5.1.5下喷射管：喷射管下至设计开喷深度允许误差不超过10cm。1）喷射管：测量喷喷射管总长长度，允许许误差不超超过2%，喷射射管每隔1m标识尺度度；2）方向箭：测量喷喷咀中心线线与喷射管管方向箭允允许误差不不超过1°；3）调试喷咀：确定定设计喷射射压力时，试试压管路不不大于200m，更换换喷咀时重重新调试；；4）喷射压力：施工工用的标准准喷射压力力＝设计喷喷射压力；；5）喷射方向：确定定喷射方向向允许误差差不超过±1度。5.1.6搅搅拌制浆：：使用高速速搅拌机不不少于300s，使用用普通搅拌拌机不少于于90s。1）按设计双管法法(两管法)密度(比重)为1.40～1.42g/ccm3；2）制浆材料称量量其误差应应不大于55%，称量量密度误差差不超过±0.05g/ccm3；3）纯水泥浆的搅搅拌存放时时间不超过过4h，浆液温温度应保持持在5℃～40℃之间；4）所进水泥每2200t取样样化验一次次，检测水水泥安定性性和强度指指标；5）水泥的使用按按出厂日期期和批号，依依次使用，不不合格的水水泥严禁使使用；5.1.7高高压浆：施施工用高压压浆压力≥33MPa，浆浆流量控制制在70～90L/miin之间。5.1.8压压缩气：气气压力控制制在0.4～0.6MPa之间间，流量控控制在0.8～1.2m3/minn之间。5.1.9检检查喷头：：不合格的的喷头、喷喷咀、气咀咀禁止使用用。5.1.10喷射摆动动：摆动次次数允许误误差不超过过设计值的的±1次/minn。5.1.11摆喷提升升：提升速速度允许误误差不超过过设计值的的±2cmm/minn。5.1.12充填回灌灌：终喷提提出喷射管管后，应及及时向孔内内充填灌浆浆，直到饱饱满。5.1.13清洗结束束：灌浆完完成后，用用清水将灌灌浆泵和输输浆管路彻彻底冲洗干干净。5.2成品质质量：高压压喷射灌浆浆形成的防防渗墙各项项技术指标标应满足设设计要求。其其防渗墙抗抗渗指标K＜i×100-6cm//s，28天抗压强强度(粉土层)1..5～3MPa，(砂土层)3～5MPa。5.3质量保保证体系：：本工程质质量监督组组织是业主主、监理、施施工项目部部，共同对对本工程的的施工过程程每一道工工序每一环环节进行监监督检查，施施工方自我我建立三级级质量管理理制度，对对施工中每每一环节，每每道工序严严格把关、遇遇到问题及及时上报业业主及监理理，经批准准后及时采采取有效补补救措施，不不留隐患。施施工质量的的保证，主主要通过建建立完善的的施工组织织管理机构构、监控体体系、岗位位责任制及及相应管理理制度来实实现。6施工试验计计划6.1高喷灌灌浆试验：：结合本工程程进行现场场高喷灌浆浆试验，可可选择摆喷喷墙连接试试验。6.2高喷灌灌浆参数确确定：通过过试验开挖挖检查，确确定施工工工艺参数。在施工中发现使使用的技术术参数有问问题，应当当及时进行行修正和调调整施工工工艺参数。6.3计划试试验用参数数：见表6—1高喷灌浆浆试验参数数一览表表6—1二重管法气浆提升速度cm//min摆动次数次/mmin压力MPa0.4～0.6630～3512～1612～16摆角30度流量L/minn800～1200070～90密度g/cm31.40～1..427施工设备及材料料7.1施工用主主要设备：：见表7—1施工用主主要设备一一览表表7—1设备名称型号规格功率kw单位数量备注灌浆钻机PH-5045台1高压泥浆泵90D-190台1空压机V-3/818.5台1泥浆搅拌机TJ-15.5台2附属设备排污泵、抽水泵泵、电焊机机、水准仪仪等7.2施工用主主要材料：：采用42.5R水泥，由由业主指定定水泥生产产厂家。施施工时每天天库存100t水泥。施施工时每天天用水80m3。施工用用电一套设设备需180kww。8施工组织及进度度计划8.1施工管理理机构：高高喷灌浆施施工管理是是质量保证证的关键，必必须建立强强有力的领领导机构，加加强施工技技术管理。本本次施工实实行在公司司领导下的的项目经理理负责制，设设项目部、技技术组、质质检组、施施工队、机机台、班组组、安全及及后勤。项项目经理负负责全面领领导，技术术负责人负负责重要技技术管理，技技术组、质质检组负责责具体技术术管理和工工程质量监监控，施工工队长组织织施工，各各部门负责责人同时对对施工安全全和施工质质量负责。施工管理组织机机构图材材料项目经理施工队长技术负责后勤钻进灌浆搅拌制浆供气供浆质量检查资料整理测量试验财务食堂8.2施工劳力力组合：高高喷灌浆属属昼夜连续续施工，一一套高喷灌灌浆设备，需需要组织两两套机组设设备的施工工人数，施施工实行两两班制，每每班12小时工工作制。见见表8—1高喷灌浆浆施工劳力力组合表表8—1工作类别任务人数职责及工作内容容项目经理工程实施1负责全面施工管管理技术负责技术指导1负责技术指导和和技术管理理施工队长施工安全1安排施工、安全全及质量管管理后勤后勤安全1负责后勤材料财财务工作及及安全质检员质量检查1负责施工质量检检查及监督督安全员安全检查1负责施工电器..机械安全全操作检查查资料员资料汇总1负责施工资料整整理.汇总.检查.存档材料员材料检验1负责施工用材料料采购.检验.试验电工.电气焊工机电安全2负责施工用电..电器.机械维修修检查高喷灌浆钻工钻孔喷灌12保质保量做好造造孔灌浆.做好记录录搅拌制浆工制浆供浆6按技术要求搅制制好浆液.做好记录录供气供浆司工泵供操作2按要求控制好压压力.流量.安全操作作后勤财务食堂后勤供给2保证后勤供给..抓好搞好好员工生活活8.3施工进度度计划：见见表8—2施工进度度横道图表表表8—2项目工程量天数5d20天20天20天设备安装组装3现场试验2组2钻孔进尺4181m60高喷灌浆4041m60资料整理7设备退场19安全文明施工9.1安全生生产：9.1.1认认真学习《中中华人民共共和国安全全生产法》。遵遵守国家安安全生产法法律、法规规，加强安安全生产管管理，认真真贯彻执行行“安全第一一、预防为为主”的方针。建建立安全生生产制度，保保证安全生生产。9.1.2以以国家安全全生产法律律、法规、条条例、决定定为基础，按按照主管部部门的安全全生产管理理目标和要要求，实行行条款结合合，分级管管理的原则则，把施工工安全放在在首位，确确保施工生生产安全。9.1.3加加强安全生生产宣传教教育，提高高安全生产产意识，重重点进行以以下方面的的安全教育育：1）违章违纪安全全教育；2）主人翁责任感感和安全第第一的教育育；3）本职工作安全全基本知识识和技能的的教育；4）遵守规章制度度和岗位标标准化作业业的教育。9.1.4建建立健全安安全生产保保障体系，实实行安全岗岗位责任制制，明确分分工，责任任到人。9.1.5为为保障工程程安全顺利利进行，在在施工现场场配备足够够的安全人人员、设备备和工具。9.1.6在在施工现场场悬挂有关关施工安全全标语，设设制安全标标志和安全全保护措施施。1）施工现场所有有供电系统统均安装漏漏电保护装装置，夜间间施工有足足够的照明明；2）施工作业区、办办公区和生生活区，设设置足够照照明设施，以以满足需要要；3）施工作业区、办办公区和生生活区，均均设置备用用电源；4）对易受雷击的的电器和临临时建筑物物及施工设设备安装避避雷针；9.1.7建建立安全生生产机构，设设置防护措措施，制定定相应的安安全生产操操作规程。1）加强职工安全全生产教育育，组织认认真学习执执行《安全全生产操作作规程》；；2）施工人员进场场必须戴安安全帽，高高空作业人人员必须系系好安全带带；3）非机电人员严严禁动用机机电设备，非非电工不得得触动电气气设备；4）浆气泵站、搅搅拌站、配配电箱必须须按规定加加防雨棚或或防雨罩；；5）加强对施工现现场粉尘、噪噪音、废浆浆废气的控控制和治理理工作。6）材料运输、场场地占用坚坚持礼让三三先，树立立良好企业业形象；7）加强职工、临临时工思想想、纪律教教育，杜绝绝偷盗、打打架等治安安事件发生生。9.2环保措措施：施工人员必须遵遵守国家有有关环境保保护的法令令，在合同同规定的施施工活动界界线之外的的植物、树树木，必须须维持原状状。不得将将有害物质质（如燃料料、化学品品等）污染染土地、河河川，否则则将承担全全部责