水库大坝短杆施工方案

水库大坝短杆施工技术方案一、施工准备阶段1.1技术准备组织技术团队深入学习《水利水电工程单元工程施工质量验收标准》（SL/T631.8—2025）及《土石坝除险加固设计规范》（SL/T841—2025）相关要求，重点掌握安全监测工程单元划分原则及质量验收标准。根据设计图纸进行短杆施工专项技术交底，编制包含杆体选型、钻孔参数、安装工艺的详细作业指导书。对施工区域进行三维地形扫描，建立数字孪生基础模型，确保短杆布设位置与设计坐标偏差不超过±5cm。1.2材料准备短杆选用Φ50mm×5mm无缝钢管，材质符合Q355B级钢标准，进场前需进行力学性能检测，屈服强度≥345MPa，延伸率≥20%。配套注浆材料采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比控制在0.45-0.55范围，掺加3%复合型膨胀剂。所有材料需按批次进行抽样送检，水泥每200t为一检验批，钢管每500根为一检验批，经监理工程师见证取样合格后方可使用。1.3设备配置主要施工设备包括：地质钻机（XY-100型）3台，钻孔深度≥30m注浆泵（BW-150型）2台，工作压力0-10MPa全站仪（拓普康GPT-3003LNC）1台，测角精度1秒声波检测仪（RSM-SY7型）1台，符合SL/T120—2025校验标准空压机（VY-12/7型）2台，排气量12m³/min设备进场前需进行全面检修调试，其中声波检测仪需提供由法定计量机构出具的校验证书，校验周期不得超过12个月。二、施工工艺流程图测量放样→钻机就位→钻孔施工→清孔验孔→杆体制作→杆体安装→注浆作业→养护固化→质量检测→下一循环三、关键施工工序3.1测量放样以施工控制网为基准，采用极坐标法进行短杆孔位放样，使用红油漆标记孔位中心点。孔位偏差不得大于10cm，孔口高程误差控制在±5cm以内。每5个孔位设置一个校核控制点，每日开工前对放样成果进行复核。对坝体表面裂缝、渗水点等特殊部位应增设观测点，绘制详细的地质缺陷分布图。3.2钻孔施工采用金刚石钻头回转钻进工艺，开孔孔径110mm，终孔孔径91mm。开孔时低速低压钻进（转速50-80r/min，压力10-20kPa），待钻具稳定后逐渐提高参数。钻孔垂直度偏差≤1%，每钻进5m进行一次测斜校正。遇到岩层破碎带时，采用跟管钻进技术，套管选用Φ108mm×4mm地质套管，套管底端嵌入完整基岩深度不小于1.5m。钻孔完成后及时进行孔斜测量，使用测斜仪从孔口开始每2m测量一个数据点。3.3清孔验孔钻孔达到设计深度后，采用高压空气洗孔，风压0.6-0.8MPa，持续时间不少于10分钟，直至孔口返出清洁空气。验孔内容包括：孔深：使用测绳测量，允许偏差+50mm/-0mm孔径：采用孔径仪检测，最小孔径不得小于设计值的95%孔内沉渣：≤10cm孔壁稳定性：通过声波测试判断，波速≥3500m/s为稳定孔段验孔合格后立即进行孔口封堵保护，防止杂物掉入。3.4杆体制作与安装短杆采用分段制作，单节长度6m，两端加工成丝扣连接（丝长50mm），接头处缠绕止水胶带。杆体上每隔1.5m开设一组注浆孔，每组4个呈90°均匀分布，孔径8mm，孔口用密封胶带包裹。杆体底端焊接圆锥形导向头，顶端安装注浆管接口。安装时采用机械吊装，缓慢下放至孔底，杆体居中偏差≤20mm，顶端高出坝体表面30cm，安装完成后临时固定。3.5注浆作业采用孔底返浆法注浆工艺，注浆管插入孔底以上20cm处。注浆压力分三级控制：初始阶段：0.5-1.0MPa，持续5分钟正常阶段：1.5-2.0MPa，直至孔口返浆终压阶段：2.5-3.0MPa，稳压10分钟注浆流量控制在30-50L/min，当出现压力骤升或骤降时，应立即停泵检查。单孔注浆量按V=πr²h×1.2计算（r为钻孔半径，h为孔深，1.2为损耗系数）。注浆过程中详细记录压力、流量、时间等参数，绘制注浆过程曲线。四、质量控制措施4.1原材料控制建立材料进场台账，记录生产厂家、规格型号、进场数量、检验报告编号等信息。水泥存储需搭设防雨棚，底部架空30cm以上，堆放高度不超过10袋。钢管存放应分类码放，防止弯曲变形，使用前进行除锈处理，表面锈蚀深度不得超过0.2mm。4.2过程质量控制实行"三检制"质量管理制度：自检：施工班组每道工序完成后进行自检，填写自检记录表互检：工序交接时由施工员组织上下工序班组进行互检专检：质检员对关键工序进行旁站监督，留存影像资料重点控制环节：钻孔：每孔施工完成后检查孔深、孔径、垂直度注浆：对注浆压力、水灰比、注浆量进行实时监控杆体安装：检查杆体长度、连接质量、安装位置4.3质量验收标准短杆施工质量验收按单元工程划分，每个单元包含30-50根短杆，验收内容包括：主控项目：杆体材质及规格符合设计要求孔深偏差≤50mm注浆体抗压强度≥20MPa杆体抗拔力≥150kN一般项目：孔位偏差≤100mm注浆饱满度≥95%杆体垂直度偏差≤1%验收时应提交以下资料：施工记录、材料检验报告、检测试验数据、隐蔽工程验收记录等。五、安全保障体系5.1危险源辨识根据《水利水电工程危险源辨识与风险评价导则》（SL/T843—2025），本工程重大危险源包括：高处坠落（坝顶作业高度≥2m）物体打击（钻孔作业飞溅物）机械伤害（钻机旋转部件）触电（临时用电设备）中毒窒息（注浆材料挥发物）针对各类危险源制定专项控制措施，如高处作业设置安全防护网，搭设高度1.2m，网眼尺寸≤10cm×10cm。5.2安全技术措施用电安全：施工现场采用TN-S接零保护系统，配电箱安装漏电保护器（动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s），电缆架空高度≥2.5m机械安全：钻机设置牢固基础，传动部位安装防护罩，操作人员佩戴防护眼镜防火防爆：施工现场配备ABC型干粉灭火器，每50m²设置1组（2具4kg），氧气瓶与乙炔瓶间距≥5m，距明火点≥10m个人防护：作业人员必须佩戴安全帽、安全带、防护手套，注浆作业时加戴防毒口罩5.3应急预案编制专项应急预案，包括坍塌、触电、高处坠落等事故应急处置程序。成立应急小组，配备急救箱（含止血带、绷带、担架等），定期组织应急演练（每月1次）。在施工现场设置紧急集合点，配备应急通讯设备，保持与当地医院、消防等部门的联系畅通。六、安全监测方案6.1监测内容坝体位移：布设12个测斜孔，孔深20-30m，采用滑动式测斜仪，每7天观测1次渗流监测：在短杆施工区域设置8个渗流量观测点，采用容积法测量，精度±0.1L/min应力应变：选取10%的短杆安装应力计，测量范围0-300MPa，分辨率0.1MPa声波测试：每完成10根短杆进行一次声波检测，采用单孔法，测点间距1m6.2数据处理监测数据采用SQLServer数据库存储，使用MATLAB软件进行趋势分析。当出现以下情况时立即启动预警：水平位移单日变化量≥5mm渗流量突增30%以上应力值超过设计值的80%声波波速降低15%以上建立监测数据日报、周报、月报制度，及时分析施工对坝体稳定性的影响。七、施工进度计划7.1进度安排本工程总工期90天，具体进度计划：准备阶段：7天（设备进场、场地平整、技术交底）施工阶段：75天（日平均完成短杆30根，高峰期40根/天）验收阶段：8天（资料整理、现场检测、验收评定）7.2进度保证措施资源保障：备用钻机1台，注浆泵1台，防止设备故障影响进度人员配置：实行三班制连续作业，每班配备钻工3人，注浆工2人，技术员1人进度考核：每周召开进度分析会，对滞后工序采取增加人员、调整班次等措施天气应对：雨季施工搭设防雨棚，配备排水设备，提前储备3天用量的原材料八、环境保护措施8.1废水处理设置三级沉淀池（尺寸3m×2m×1.5m），钻孔废水经沉淀后回用，上清液排放前需检测pH值（6-9）、悬浮物（≤100mg/L）。施工营地设置化粪池，生活污水经处理后用于绿化灌溉。8.2固废处理钻渣分类堆放，可利用部分破碎后用于道路基层填料，弃渣运至指定弃渣场。生活垃圾集中收集，由环卫部门定期清运，危险废物（废机油、废手套等）单独存放，交有资质单位处置。8.3噪声控制选用低噪声设备，钻机设置隔音罩，昼间噪声≤70dB，夜间≤55dB。合理安排施工时间，避免夜间（22:00-6:00）进行高噪声作业，确需施工时办理夜间施工许可并公告周边居民。九、验收标准与流程9.1验收依据《水利水电工程单元工程施工质量验收标准第8部分：安全监测工程》（SL/T631.8—2025）《土石坝除险加固设计规范》（SL/T841—2025）施工设计图纸及技术文件经批准的施工组织设计9.2验收程序施工单位自检合格后提交验收申请报告监理工程师组织初步验收，核查资料完整性成立验收工作组，进行现场实体检测（抽检比例10%）召开验收会议，形成验收鉴定书对验收中发现的问题进行整改，复验合格后签署验收意见验收应提供的资料包括：施工记录、质量评定表、检测报告、监测数据、隐蔽工程验收记录等，所有资料需整理成册，一式六份。十、质量保证体系建立以项目经理为首的质量管理网络，设置专职质检员3名，各施工班组配备兼职质检员。推行全