高压管道下平段裸岩灌浆施工方案Word文档下载推荐.docx
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6.1主要工程量9
6.2工期安排9
7、资源配置9
7.1机械设备配置9
7.2人员配备10
8质量保证措施11
9安全保证措施11
高压管道下平段岩溶处理及
渗水段、近厂段裸岩灌浆施工方案
1概述
1.1工程概况
根据2009年8月上旬收到的《高压管道灌浆、岩溶处理及尾闸室安装场交通洞施工图》,由于受岩溶的影响,根据设计图纸要求对引水隧洞末端、调压室底部、高压管道上平段、高压管道下平段、竖井段岩溶区进行处理。
对高压管道下平段、渗水段及近厂段进行裸岩灌浆处理,灌浆孔排距为2m,根据各洞段地质情况的不同,孔深为两种,分别是8m和4m。
根据断面的大小,每个断面灌浆孔数12~32个不等,成梅花型布置,灌浆压力为0.5~1.5Mpa。
1.2工程地质
工程区岩性为T2y5细晶大理岩,赋存岩石较为复杂,分别有灰黑色中厚层细晶大理岩,灰-灰白色细晶大理岩,灰-灰黑色薄层大理岩,灰-灰绿色薄层大理岩,黑白相间条带状薄层大理岩。
层面较易张开。
水平埋深与垂直埋深均大于200米,地应力中等发育,围岩较易松驰,松动圈大于4米。
地质构造Ⅲ级结构面不发育,小断层有f14、f29、、f31、f33、f34、f38、f40、f41、f50、f51、f56、f61、f64、f66、f67、f74、f75、f77等,Ⅳ-Ⅴ级结构面一般4组,部分5组,平缓张性小裂隙发育,裂面张开充填铁锰质、富水。
围岩稳定程度一般至较差,以Ⅲ类围岩为主,部分Ⅳ类。
2编制依据
(1)《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148-2001);
(2)《高压管道下平段岩溶处理及渗水段、近厂段裸岩灌浆布置图》;
(3)《水利水电工程钻孔压水试验规程》(SL25-92);
(4)《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB-1999)。
3施工布置
3.1施工用电布置
利用洞内现有的高压供电系统,空压机从附近的变压器接线,距离不超过60m,其它设备就近接线,用电缆输送至各工作面配电盘。
固结灌浆用电计划统计表见表3-1。
表3-1用电计划统计表
名称
规格型号
单位
数量
单机功率(KW)
功率(KW)
空压机
XAHS376
台
1
186
灌浆泵
SGB6-10/3SNS
4
55
220
高速搅拌机
ZJ400
11
44
潜水泵
15
低速搅拌机
L200
7.5
30
电焊机
交流28KVA
28
送浆泵
200/40
2
18
36
照明及其它
20
合计
579
固结灌浆合计用电总功率为579KW,按70%考虑需要406KW的用电容量。
3.2施工用水
采用厂2#施工支洞内的系统供水设施,就近连接,用Φ100钢管向作业面和搅拌站供水。
供水能力应满足20m3/min的要求。
3.3施工用风
采用XAHS376空压机供风,供风能力22.4m3/min。
另考虑洞内系统风作为备用风。
3.4制浆站布置
灌浆采用集中制浆方式,制浆系统根据灌浆洞段的位置布置在洞内靠洞壁一侧合适位置处,且不影响其它交叉作业。
制浆台采用脚手架钢管搭设,长12m,宽3m,高1.5m。
棚顶及周边采用棚布或彩条布遮盖,以防水泥受潮,灰棚储灰量不小于80t。
制浆站内布置ZJ-400型高速制浆机4台,L200型低速搅拌机4台,SGB6-10型灌浆泵4台,GSEB50沙浆泵1台,输浆管采用Φ25的高压胶管输送至灌浆孔。
详见图3-1。
图3-1制浆系统布置示意图
3.5钻孔平台
钻孔采用100B潜孔钻机造孔,因此在洞内搭设钻孔平台。
根据施工洞段长度,分段搭建钻孔平台,平台搭设必须满足钻孔施工承重要求又满足洞内交通要求。
钻机摆放位置用木板铺设,钻机就位后,将钻机固定在平台上。
拟在处理洞段一次性搭设施工平台。
平台四周用安全网覆盖并悬挂安全标识牌。
具体搭建方法如图3-2所示:
图3-2钻孔平台搭设示意图
3.6排污系统布置
灌浆产生的废水、废浆液采用扎双道、高低不同的围堰的方法进行沉淀净化处理,由于受洞内条件的限制,接DN100排污管铺设的路线为:
每条高压管道隧洞→5#排水泵站,污水管路长约1000m。
岩粉、水泥浆等沉淀以后由人工清理、运输至堆渣场进行堆放。
施工总体布置详见附图1。
4灌浆生产性试验段
灌浆正式施工前,根据现场地质情况选择在管(3)0+188~0+200洞段(岩溶洞段)、管(3)0+301.456~317.456洞段(近厂段)进行生产性灌浆试验。
5施工方法和技术措施
5.1灌浆孔布置
灌浆孔布置采用全断面布孔,钻孔排距2.0m,每断面布置12/15孔,梅花形布置,孔向呈放射状;
施工时,灌浆环与环之间分两序施工;
同一环内灌浆孔也分两序施工。
灌浆孔布置见《高压管道下平段岩溶处理及渗水段、近厂段裸岩灌浆布置图》(图号H20J-5D7-5-102)。
5.2施工工艺流程
灌浆施工采用一次性成孔,自下而上分段灌注。
施工顺序:
先钻灌Ⅰ序环内的单号孔,再钻灌双号孔,Ⅰ序环钻灌完毕后再同理进行Ⅱ序环的钻灌。
优先考虑施工洞壁及顶拱钻孔,最后集中施工底板钻孔。
5.3钻孔施工
5.3.1造孔
采用100B型潜孔钻机钻孔,每个钻孔平台配置100B型钻机,进行隧洞顶拱、侧壁和底板钻孔。
底板钻孔施工时先下设孔口管进行孔口保护,孔口管的长度根据地板浮渣厚度确定,要求穿过浮渣进入新鲜岩石不小于50cm。
5.3.2孔深
岩溶洞段及渗水洞段钻孔深度为8m,近厂段钻孔孔深为4m。
5.3.3孔径
8m孔深灌浆孔终孔孔径Φ76mm,4m孔深的灌浆孔孔径Φ42mm。
5.4钻孔冲洗及压水试验
5.4.1钻孔冲洗
各孔在钻孔完毕后采用风水联合冲洗或用导管通入大流量水流,从孔底向孔外冲洗的方法进行冲洗。
裂隙冲洗采用孔内阻塞、脉动压力水冲洗方式进行,冲洗水压采用80%的灌浆压力,并不超过1MPa;
裂隙冲洗应冲至回水澄清结束或总的时间不大于20min。
裂隙冲洗在钻孔结束后全孔一次性冲洗,灌浆时不再进行。
5.4.2压水试验
灌浆孔在冲洗后进行压水试验,试验孔数为总孔数的5%,具体孔号由监理工程师根据现场地质条件确定。
压水试验压入流量稳定标准,在稳定压力下每5min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,并取最终值作为计算值。
其余孔段可结合裂隙冲洗进行简易压水。
5.5灌浆施工
5.5.1灌浆材料
计划使用的主要材料有水泥和砂。
水泥采用P·
O42.5,细度要求为通过80μm方孔筛的筛余量不宜大于5%。
砂粒径不宜大于2.5mm,细度模数不宜大于2.0,有机物含量不宜大于3%。
5.5.2灌浆浆液
灌浆浆液使用纯水泥浆或水泥砂浆,若需在水泥浆液中掺入适量速凝剂、减水剂、稳定剂或其他外加剂,则各种外加剂质量应符合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148-2001)的规定,具体配比应通过室内浆材试验和现场生产性灌浆试验来确定,最终要保证灌浆浆液为具有较小析水率、较低凝聚力和良好流动行的中等浓度的稳定浆液。
5.5.3浆液制备
普通水泥浆液采用ZJ400搅拌机制浆,SGB6-10泵送浆。
浆液搅拌时间不少于3min;
搅拌材料如水泥、砂等固体材料,采用成袋方式人工加入,液体材料,采用自动计量方式加入。
灌注浆液搅拌结束后,直接用泵送入储浆桶内,供灌浆施工使用。
灌注浆液自制备至用完的时间为4小时,超过4小时应弃掉,重新搅拌新浆使用。
5.5.4水灰比
水灰比采用2:
1、1:
1、0.8:
1、0.5:
1四个比级;
灌浆浆液浓度应遵循由稀到浓的原则逐级改变。
开灌水灰比为2:
1,终浆水灰比为0.5:
1。
水泥砂浆强度不低于M25,水:
水泥:
砂=0.38~0.42:
1:
1~0.8。
5.5.5灌浆段长及压力
灌浆段长及灌浆压力按表5-1取值。
表5-1灌浆段长划分及灌浆压力取值
孔深(m)
分段长度(m)
灌浆压力(Mpa)
备注
Ⅰ序孔
Ⅱ序孔
8
0~2
0.5~1.0
高压管道下平段岩溶洞段
2~8
1.5
高压管道下平段渗水段、近厂段
2~4
5.5.6浆液变换
浆液变换原则如下:
①当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或当注入率不变而压力持续升高时,不得改变水灰比;
②当某一比级浆液的注入量已达300L以上或灌注时间已达30min,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,可根据具体情况越级变浓。
5.5.7灌浆结束标准
在设计压力下,吸浆量不大于1L/min,继续灌注30min可结束。
5.5.8封孔
全孔灌浆结束后,采用“全孔灌浆封孔法”封孔。
5.5.9特殊情况处理
(1)灌浆过程中,当出现压力突降或注入率突增等异常现象时,立即通知监理,待查明原因后,采取相应的处理措施方可复灌;
(2)灌浆过程中发生串浆时,如串浆孔具备灌浆条件,可以同时进行灌浆,采用一泵灌一孔,但并联灌浆孔数不宜多于3个;
(3)灌浆过程中,发现冒浆、漏浆,根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆等方法进行处理;
(4)灌浆工作必须连续进行,若因故中断,可按照下列原则进行处理:
a、及早恢复灌浆,否则应立即冲洗钻孔,而后恢复灌浆;
若无法冲洗或冲洗无效,则应进行扫孔,而后恢复灌浆;
b、恢复灌浆时,应使用开灌比级的水泥浆进行灌注;
如注入率与中断前的相近,即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注;
如注入率较中断前的减少较多,则浆液应逐级加浓继续灌注;
c、恢复灌浆后,如注入率较中断前的减少很多,且在短时间内停止吸浆,应采取补救措施。
(5)当遇到破碎带,无法正常卡塞时,可适当向上活动橡塞。
(6)在钻孔过程中发生掉钻,遇到大的岩溶空腔时,用地质钻机扩孔,孔径为Φ110mm,灌注水泥砂浆,水:
1~0.8,灌注结束后再扫孔采用纯水泥浆液灌注至结束标准。
(7)大单耗孔段处理:
通知现场监理,采用0.5:
1的纯水泥浆液灌注,若灌注水泥量已达5t,注入率明显改变或已起压,则继续灌注直至结束。
若灌注水泥量已达5t,灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著,则灌注水泥砂浆,然后待凝,待凝8小时后进行扫孔复灌;
复灌继续采用0.5:
1的水泥浆液灌注,限量为3t,每次复灌的灌浆压力为停灌前压力,直至达到结束标准。
5.6抬动观测
灌浆施工时,需要对灌区围岩变形进行观测,抬动装置采用千分表,主要布设在溶腔和裂隙发育段,具体位置由监理工程师现场确定。
围岩抬动变形允许值为0.2mm,若变形量超过允许值或发生其他异常现象时则应迅速降低灌浆压力,采用较低的、安全的灌浆压力达到结束标准并使浆液待凝后再继续达到最终设计压力。
5.7质量检查
(1)检查孔的压水试
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