河北工程大学

内蒙古隆胜水库实习报告摘要通过本学期对水利工程施工课程的学习，我们初步掌握了关于施工方面的相关知识，但由于书本上的知识有时略显苍白，有些施工知识需直观的现场观看及学习才能更深的理解和掌握。从中我学到了很多课本知识所不能涵盖和不能掌握的知识，通过本次生产实习理论知识和时间有了很好的结合，让我们了解主要建筑物的施工特点，施工方法等，使我们巩固和加深已学的理论知识，培养我们分析问题和解决实际问题的能力。一、 刖曰1、 实习目的来年我们即将毕业，奔赴工地现场参加工作，鉴于此，我们学院特安排我们为期一个月的实习，让我们到施工现场去学习生产技术和简单的管理知识。施工实习不仅是对我们能否在实践中演习知识技能的一种训练，也是对我们敬业精神、劳动纪律和职业道德的综合检验，因此这是学校提供给我们一个相当好的机会，此次实习也显得尤为重要。通过这次实习，可以用实践检验、巩固所学知识，并能将各个方面的内容有个很好的认识及掌握，积累经验，培养学生理论与实践相结合的能力培养自身的专业素质等。2、 实习时间2014—09—12到2014-11-103、 实习地点隆胜水库 位于内蒙古自治区乌兰察布市卓资县4、 单位简介中国水电基础局有限公司（以下简称基础局）始建于1959年，隶属于中国水利水电建设集团，从事大中小型水利水电工程与各类土木工程的总承包以及水利水电、高层建筑、铁路、交通、地铁、石化、核电、码头、火电、机场、矿山、环保等领域各类地基与基础工程的设计和施工。现已发展成为以建筑为主业，集施工、设计和科研为一体，具有水利水电工程施工总承包壹级、地基与基础工程专业承包壹级、水工建筑物基础处理工程专业承包壹级、堤防工程专业承包壹级，地质灾害治理工程甲级、预应力工程与特种专业承包、工程勘察甲级、水利水电工程设计乙级等资质的大型建筑施工企业。二、 实习概况1、工程概况隆胜水库位于内蒙古自治区乌兰察布市卓资县境内，总库容为4356.00万m3,确定工程等别为III等，工程规模为中型，主要建筑物级别为3级，次要建筑物4级，临时建筑物级别为5级。大坝顶宽8.0m，坝顶高程1470.7m，最大坝高48.0m。坝顶上游侧设1.0m高的防浪墙，采用混凝土路面。上游边坡1：1.9,下游坝坡1：1.9,下游在1450.00m高程处设2.0m宽马道。上游坝坡采用0.50m厚的干砌石护坡，下游坝坡采用0.40m厚的干砌石护坡。水库的正常蓄水位1463m，校核洪水位1468m，目前库区蓄水位1435.4m。我公司承建的隆胜水库河床段灌浆加密防渗工程主要施工范围为河床部位，桩号0+56.4〜0+380，施工轴线总长323.6m，合同主要工程量覆盖层钻孔13788m，覆盖层灌浆8388m，覆盖层下基岩灌浆11302m。2、 地质条件坝址区河谷漫滩开阔平坦，地形上呈现右岸高于左岸，施工作业面高程在1446.6〜1448.7m。施工作业面至混凝土盖梁顶部（非灌段）为人工回填过滤料，经人工分层回填碾压而成。混凝土盖梁顶部至基岩强风化顶面（覆盖层）为第四系全新统洪冲积层（Q4pai），岩性以浅黄色、浅灰色砂砾石为主，夹有漂石，漂石最大可见1.0m，该地层厚度为7〜30m，孔隙率n=41-43%，渗透系数K=6.0X10-2^1.8X10-1cm/So覆盖层下部（岩石层）为太古界乌拉山群角闪石斜长片麻岩组（Ar1wl1），岩性为角闪斜长片麻岩，灰色、灰蓝色。岩石呈强风化〜弱风化分布。3、 工程简述大坝原防渗体系由沥青混凝土心墙、地下连续墙和墙下单排帷幕组成。截至2014年7月20日，0〜0+270段混凝土防渗墙、盖梁和上部沥青混凝土心墙已经完成，沥青混凝土心墙高度为16〜18m；0+270〜0+380部位混凝土防渗墙、盖梁完成，沥青混凝土心墙高度1〜5m；0+380至左坝肩部位未作施工。原防渗体系施工完成后，从坝后量水堰的过水情况看，坝体渗漏量达90万m3/年左右（在库区低水位约1434.3m，且不包括潜流在内），已超出设计要求。我公司于2014年6月29日至7月20日，在原防渗轴线处共布置了21个检查孔，其中0〜0+270间16个，0+270〜0+380间5个。上述检查孔中均已进行了取芯、注水或压水试验，取芯率15〜40%，透水率多为10Lu〜30Lu，最大为101.05Lu。其中的9个孔还进行了孔内摄像，从孔内摄像的成果看，原混凝土防渗墙墙体较为完整。从前期地质勘探和本次检查结果分析，防渗墙下普遍存在取芯率很低的2〜2.6m的风化砂层或0.5m的脱空段，其下部为中细粒二长花岗片麻岩。三、实习内容1、施工方案针对检查孔反应的各种问题，业主、设计方多次组织国内相关水利专家进行分析、讨论，初步选定我公司推荐的两个施工方案：①防渗墙-墙下帷幕灌浆②套阀管灌浆，综合各种因素最终确定覆盖层渗漏采取国内较先进的套阀管工艺进行处理，基岩渗漏采取传统灌浆工艺进行处理，处理部位包括盖梁顶部全中风化基岩底部（覆盖层）和弱风化岩石层（基岩），覆盖层深度根据潜孔钻机钻进工效和经风管吹出的基岩碎屑由设计方地质工程师、监理、甲方、施工方四方现场确定，弱风化岩石层根据压水试验结果确定，结束标准分别为：上、下游排岩石透水率q不大于10Lu，中间排岩石连续两段透水率q不大于5Lu。套阀管法灌浆技术，作为国外一种常见的覆盖层地基处理方式，具有传统灌浆工艺无法比拟的优点，包括钻孔机械一次跟管成孔，施工工效较高；分段卡塞灌浆，具有较强的针对性和适用性，能较精准分辨施工部位地层结构的渗漏情况，为准确处理好该部位提供保障；在下部基岩灌浆时套阀管又作为护壁套管，避免二次造孔对工期、成本的影响；可以对有缺陷的部位多次重复补灌，达到最终的灌浆效果；根据地层特点，可在同个套阀管内采用不同的灌浆材料，选用不同的浆液配比，可灌可控效果良好，从而减少不必要的浆液浪费。该工法工艺严谨，工效高，可靠性好，工程质量能得到有效保证。本工程的处理范围及总体实施方案如下：（1） 平行于轴线方向，本方案实施范围为河床段，桩号为0+56.4〜0+380，超出该桩号部位另有其他方案处理，不在本方案内。（2） 垂直于轴线方向，现有填筑平台全盖梁顶部高程，即现有沥青混凝土心墙部分只进行钻孔作业，不进行灌浆处理；自盖梁顶部全中风化基岩底部，采用三排孔灌浆；以下部分进行单排灌浆（中间排），直至原地层透水率小于5Lu为止。（3） 现有填筑平台全盖梁顶部高程间为非灌段，采用89mm钢管；盖梁顶部全基覆交界面（强风化顶面）采用89mm套阀管灌浆；强风化和中风化段采用“孔口封闭法”灌浆；弱风化段采用“孔口封闭法”灌浆。2、孔位布置（1）本次灌浆在原沥青混凝土心墙-盖梁-混凝土防渗墙上游侧进行。（2） 三排帷幕中，下游排（F3）距盖梁0.5m，排距1.0m，孔距均为1.5m。基岩帷幕由中间排（F2）延伸而成，孔距1.5m。三排灌浆孔位典型布置图如图2-1所示。（3） 本次钻孔均为垂直孔。（4）本次灌浆应按分序加密的原则进行。首先灌注上游排（F1），再灌注下游排（F3），然后进行中间排孔（F2）的灌浆，每排孔均分为三序。先导孔在上游排一序孔中选择，间距为24m。钻孔（1） 根据覆盖层地质条件和工程要求，灌浆孔采用冲击回转跟管钻进法。钻机（BHD-215全液压多功能钻机，见图2-3）、潜孔锤、钎头及套管（廊坊市秋田岩土工程机械有限公司生产）等的性能应满足地层及钻孔孔径、深度等的要求。潜孔钻技术参数见表2-1。（2） 灌浆孔位与设计孔位的偏差应不大于10cm，终孔孔径①146mm，套阀管①89mm，孔底偏斜率应不大于2.5%，应严格控制孔深20m以内的孔斜率。（3） 钻孔过程中，应随时观察覆盖层部位的变化，尤其应注意砂层的位置和厚度。3、下设套阀管与灌注套壳料（1） 套阀管管体采用钢管制成，内壁应光滑，底部封闭，在最大开环压力（6Mpa）下不应产生破坏。套阀管分节，两节之间采用现场焊接，焊接过程中要保证钢管的垂直度满足要求。（2） 沿套阀管轴向每隔30cm设一环出浆孔。每环4个孔，孔径①15mm，均匀分布、环状布置（见图2-4图2-5）。出浆孔外面，应用弹性良好的橡皮箍圈套紧，然后再用胶带缠好（见图2-6）。（3） 灌浆孔清孔完成后，可立即下设套阀管至强风化花岗岩顶部（基岩与覆盖层交界面）。套阀管下放应平稳，不得强力下压或拧动。套阀管底端与灌浆孔底距离应不大于20cm。（4）套阀管下设完毕后，需在套阀管与孔壁之间的环状间隙中灌注套壳料。套壳料应通过灌浆管从孔底连续注入，不得中途停顿。灌注套壳料的时间不宜超过1h。当孔口返出套壳料的密度与灌注前套壳料密度差不超过0.02g/cm3并确定灌满后，方可结束套壳料灌注。套壳料灌注完成后宜待凝3d以上，强度达到0.1MPa〜0.2MPa。套壳料灌注完成待凝2h后拔出套管，并同时向孔内补充套壳料，套壳料凝固收缩后脱空部位，经多次补料填充密实。4、灌浆套阀管内灌浆采用纯压方式，自下而上进行，灌浆全程采用自动灌浆记录仪采取相关数据。灌浆时在套阀管内下入纯压式灌浆塞，每次灌注三环孔，段长暂定1m。灌浆前先进行开环。开环采用清水，开环后持续灌注5min〜10min，然后换用灌浆浆液进行灌浆。开环和灌浆压力以灌浆孔孔口处回浆管路上的压力表读数和传感器测值为准。开环压力为1MPa〜6MPa，灌浆压力为1.2〜2.0MPa(F1排采用1.2MPa、F2与F3排采用2MPa)。段长暂按1m控制，施工过程中可根据每段吃浆量的大小及开环情况进行调整。灌浆过程中灌浆压力由小到大逐级增加，防止突然升高。灌浆过程发现冒浆、返浆及地面抬动等现象时，立即降低灌浆压力或停止灌浆，并进行处理。灌浆浆液变换原则灌浆按先稀后浓的原则灌注，采用水灰比2:1的浆液开灌，浆液变换按照由稀到浓分为2:1、1:1、0.8:1、0.5:1、1:1:0.2、1:1:0.4、1:1:0.5、1:1:0.6八个级别，混合浆液的配比及有关参数在后面的浆液选取研究中详述。当灌浆压力保持不变，注入率持续减少，或注入率不变而压力持续升高时，应以在灌比级浆液继续灌注，而不应改变浆液比级。各级灌浆浆液灌入量达到1000L(2:1、1:1按400L)，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著(改变不显著可理解为某一级浓度的浆液在灌注一定数量之后，注入率仍大于初始注入率的70%)，应改浓一级。当压力小于0.2MPa，注入率大于30L/min时，可越级变浓。改变浆液比级后，如灌浆压力突增或吸浆量突然减小(注入率减小超过50%），应立即回稀到原浆液比级进行灌注。（7）灌浆结束标准稳定浆液灌浆：在规定的压力下，单位吸浆量小于2L/min时，继续灌注20min，可结束灌浆。水泥浆液灌浆：在规定的压力下，单位吸浆量小于1L/min时，继续灌注30min，可结束灌浆。5、覆盖层砂砾石灌浆覆盖层砂砾石灌浆采用套阀管法，主要分为四步，即跟管钻进一次成孔、插入套阀管、灌注套壳料、开环灌浆。1钻孔（1） 根据覆盖层地质条件和工程要求，采用潜孔钻进行造孔，造孔过程中用水平尺严格控制造孔垂直度。（2） 灌浆孔位与设计孔位的偏差应不大于10cm，终孔孔径0146mm，套阀管089mmo2下设套阀管与灌注填料（1） 套阀管应严格按照规定进行制作，值班技术员应及时对制作完成的套阀管进行验收，重点检查花管底部是否焊牢、橡皮套是否套紧、胶布是否缠好、保护筋是否焊好等。验收合格的花管应及时整理全成品合格区，以便区分。（2） 花管下设前由技术员根据实测孔深计算出下设花管长度和实管长度。花管下设过程中应由专人进行监管。利用特制的管夹保证花管在0146套管中心下设，利用水平尺控制花管下设的垂直度，花管两节之间采用焊接连接应饱满、牢固，同时避免钢管出现焊洞。（3）花管下设完成，灌浆孔清孔完成后，可立即灌注套壳料。填料应通过导管从孔底连续注入，不得中途停顿。压注填料的时间不宜超过1h。当孔口返出填料的密度与压注前填料密度差不超过0.02g/cm3并确定灌满后，方可结束填料灌注。待凝1.5〜2小时后，开始拔出套管，每次拔出2节套管（4m）并及时补灌套壳料。6、特殊情况处理（1） 当施工作业暂时终止时，钻孔孔口妥加保护，防止流进污水和落入异物。（2） 当钻孔偏斜使得相邻灌浆孔之间的距离过大时，采取补救措施，必要时需补钻灌浆孔进行灌浆。（3） 套阀管开环困难，可根据情况采用下列方法处理：检查灌浆塞位置是否正确，并加以调整。使用较高压力，进行高压开环。高压开环无效时，可上移或下移一环进行开环，两环合并灌注。连续两环高压开环无效时，重新开孔。（4） 灌浆时沿孔壁冒浆或地面发生冒浆，可根据情况采用下列方法处理：堵塞冒浆处。改用浓浆或混合浆液灌注。降低灌浆压力。间歇灌浆。在浆液中加入掺合料或外加剂。（5） 灌浆时套阀管内返浆，应查明漏浆位置，分别采用下列方法处理：重新安设灌浆塞或加长灌浆塞。提塞全实管部位全孔灌注，扫孔。（6） 灌浆因故中止，尽快恢复灌浆。恢复灌浆后如注入率与中止前相近，可直接使用中止时的浆液配比灌注；如注入率减少很多或不吸浆，可采用最大灌浆压力进行压水冲洗，再进行复灌。7、套阀管材质的选择、制作及安装传统套阀管采用塑料制作而成，已有市售的商品套阀管，质量好，使用方便，适用于低压力、浅层灌浆施工。深厚覆盖层地基施工需要较高压力，作为后续基岩灌浆的护壁管、导向管，保证基岩钻灌施工顺利进行，因此，需要选择钢质套阀管。套阀管作为一次性使用产品，不能拔出，成本较高，选择适宜的套阀管材料，既可达到工艺需要，又可保证施工质量，降低工程成本。本工程在套阀管的管材选取上对不同管壁厚度的管材进行了试验、对比，并最终确定。试验阶段，对河床段部分孔采取中89mm有缝钢管，管壁厚度为1.6mm，在灌浆过程中，发现由于管壁较薄，在开环较大压力下（开环压力为1Mpa〜6Mpa），套阀管产生裂缝，水压塞卸压，导致在灌浆过程中出现浆液绕塞，影响灌浆的正常进行。针对这一问题，项目部采购了管壁厚度为3.0mm的中89mm有缝钢管，在灌浆过程中，套阀管因压力过大管壁产生裂缝等一系列问题得到了有效解决，在工程成本增加较少的前提下，满足了施工工艺需要，从而为灌浆质量提供了保障。根据套阀管施工技术要求，沿管体轴向每隔30cm设一环出浆孔，每环出浆孔4个，均匀分布、对称布置，孔径。15mm；出浆孔外面，应用弹性良好的橡皮箍圈套紧（橡皮箍圈长8cm，厚2哑，见图2-6）；为防止套阀管在下设过程和潜孔钻起拔套管过程中产生移位、破坏，橡皮箍圈外用胶带缠牢，且在套阀管外壁每隔2m，焊接保护圈，材料为66mm钢筋盘条；套阀管底部应封闭。套阀管下设过程中，采用分节下设，节间焊接，管节之间制作连接插口，在焊接过程中，要求满焊无缝，在下设过程中，要严格控制垂直度和同心度，实际操作中，采用水平尺校直，此控制要点是为了在套壳料灌注过程中，管壁周围填料均匀，也为以后的基岩钻孔的顺利进行和保证孔斜度做好铺垫。套阀管下设完毕后，在孔口安装定位器，使套阀、管居于孔中心位置，并下塞全孔底段，灌注套壳料钢筋保护圈说明：在套阀管外壁每隔2m焊制66mm钢筋盘条保护圈，此举可以有效避免在套阀管下设过程中及起拔套管时，防止橡皮箍圈与套管直接接触摩擦产生破坏，保证套阀管下设完成后橡皮箍圈的完好。连接插口说明：连接插口由管径为689mm套管截成若干小段，打开一豁口制作而成，解决了套阀管下设速度慢，易偏斜，分节套阀管之间接头难固定等问题，保证了套阀管下设的垂直度，提高了套阀管下设效率，便于现场施工操作。孔口定位器说明：保证套阀管下设完毕后居于孔的中间位置，确保套壳料在灌注时，管壁周围填料均匀，防止起拔套管过程中，套管与套阀管管壁直接摩擦，破坏橡皮箍圈甚至带出套阀管。8、套壳料、水泥浆液、混合浆液的制作及配比选择套壳料配比的研究、选取套壳料的配合比决定填料的性能，套壳料以水泥、膨润土组成。套壳料灌注的好坏是保证灌浆成功与否的前提条件，它要求既能在一定的压力下，劈裂填料进行横向灌浆，又能在高压灌浆时，阻止浆液沿孔壁或管壁流出地表，套壳料要求其脆性较高，收缩性要小，力学强度适宜，既要防止串浆又要兼顾开环。按照相关规范（《水电水利工程覆盖层灌浆技术规范（报批稿）》），套壳料浆液密度为1.35g/cm3〜1.50g/cm3,结石3d抗压强度0.1MPa〜0.2MPa，28d抗压强度0.5MPa〜0.6MPa是适宜的。这样的填料在待凝3d，1.0MPa〜6.0MPa灌浆压力下一般都能开环。鉴于套壳料重要性，试验室进行了三组套壳料配合比试验浆液的制备方法浆液的制备需满足施工规范要求：（1） 制浆材料按规定的浆液配比计量，计量误差小于5%；（2） 各类浆液搅拌均匀，使用前过筛。浆液自制备至用完的时间，水泥浆不大于犹，水泥黏土浆不大于6h；（3） 水泥浆液和混合稳定浆液采用高速搅拌机进行拌制。水泥浆液的搅拌时间不少于30s。拌制混合浆液浆液时先加水、再加水泥拌成水泥浆，后加膨润土浆液共拌，加膨润土浆液后的拌制时间不少于2min；（4） 制浆站对浆液密度等性能进行定期检查或抽查，保持浆液性能符合工程要求；（5） 寒冷季节施工做好机房和灌浆管路的防寒保暖工作，浆液温度保持在5°C〜40°C。本工程水泥制浆站采用全自动制浆系统（见图2-15、图2-16）拌制水灰比为0.5:1的水泥浆液，通过送浆泵送至施工现场中转站，中转站经泵送方式，输入到浆液循环管路中，各灌浆机组在适当位置安装接浆阀门，根据需要接浆至双筒搅拌槽，然后在双筒搅拌槽中配制所需比级的浆液。由于混合浆液在施工过程中使用较少，需要使用某一比级混合浆液的机组通知混合浆液制浆站（见图2-17）搅拌所需浆液，经泵送入独立的送浆管路中至该机组。混合稳定浆液配比的研究、选取混合稳定浆液由水泥、膨润土组成。膨润土的掺加，可以改善水泥浆液的粘度、密度、流动度等工作性能，从而提高灌浆效果，但是膨润土掺量的增加，也会在一定程度上降低浆液的强度。按照灌浆施工要求，优质的混合稳定浆液不仅要有足够的稳定性，而且要有良好的流动性，并且还要保证其强度，为此，施工现场进行了浆液配比试验，在保证浆液质量的前提下，优先选择更可靠、经济的浆液配比。通过试验对比，参考国内其它类似工程的施工技术工艺，经调整，最终确定混合稳定浆液配比按表2-4参数进行。9、施工技术总结套阀管法灌浆施工技术，在处理深厚覆盖层中处于初级应用阶段，还需要不段改进创新，虽然取得了一些成绩，但仍然存在不足，现将利弊总结为以下几个方面：该工艺适用于深厚覆盖层灌浆，在软弱地基防渗处理中，开辟了除地下连续墙、高喷灌浆外一条新的路径。套阀管管壁不宜太薄，开环最大压力6Mpa时，管壁厚度3.0mm适宜。套阀管每隔2m焊制钢筋保护圈很有必要，能很好的保证橡皮箍圈的完好。套阀管孔口对接时，为了保证焊接牢固并提高工效，固定接头时使用连接插口，连接插口制作简单，便于现场施工操作。套阀管下设过程中保证垂直度和同心度非常重要。采取措施为水平尺校直下设，下设完毕后在孔口安设定位器。灌注套壳料作为套阀管灌浆的一道重要工序，它的成功是保证整个灌浆工艺效果的关键条件。套壳料初次灌注后，在起拔套管之前，宜待凝2〜3h。这是因为待凝后套壳料略有强度，减少地下水对套壳料稀释、冲蚀。若待凝时间过长，起拔套管时会对套壳料造成破坏。开环压力较大(开环压力一般在3Mpa以上)，钻机容易抬起，存在安全隐患，建议在施工过程中，对钻机进行锚固措施，确保高压力下钻机的稳定性能。四、实习收获当我们到了工地现场，才发现有好多好多东西不明白，一些很小的细节，比如钢筋身上的数字和字母含义，有些是课本里没有的，我们问了一名工长，他很乐意的跟我们讲了一下我们就知道