采用本石门水库回填及固结灌浆施工组织设计方案Word格式.docx
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洞竖井27个孔,入基岩5米,固结灌浆造孔135米;
固结灌浆135米.共计3048米。
固结灌浆工程量:
固结灌浆造孔共计8187米。
固结灌浆共计8187米。
泄洪洞回填灌浆:
共计3642.13平方(其中1664.2平方为出口二队工程量)。
导流洞回填灌浆:
共计414.48平方。
导流泄洪洞回填灌浆合计4056.6平方米。
灌溉引水发电洞回填灌浆809米。
回填灌浆工程量:
共计4865.61平方(其中1664.2平方米为出口二队工程量)。
帷幕灌浆在出口二队桩号0+255~262间;
共计594米。
灌溉引水发电洞接触灌浆1481.2平方。
固结灌浆造孔均为梅花形布置,排距为2.5m一环;
固结灌浆每排8个孔,孔深为深入基岩3.0m,固结灌浆压力采用0.6MPa。
回填灌浆排距为5m排每排3个孔;
布置在顶拱120度间。
回填灌浆孔入岩0.10m,灌浆压力采用0.3Mpa;
帷幕灌浆压力采用1.50Mpa.
施工一队钻孔灌浆主要工程量:
表1
施工部位
固结灌浆(m)
回填灌浆(m2)
接触灌浆(m2)
泄洪排沙洞
2412
1977.93
导流洞
807
414.48
灌溉引水发电洞
3048
809.08
1481.2
小计
6267
3201.49
施工二队钻孔灌浆主要工程量共计:
表2
帷幕灌浆(m)
1920
1664.2
594
钻孔灌浆主要工程量汇总:
表3
4332
3642.13
引水发电
8187
4865.69
1.2.2工程量与工期计划安排
各施工部位工期安排见下表:
表4
表4:
各施工部位工期安排一览表
灌浆类别
孔数
工程量
施工天数
施工时段
导流泄洪洞
回填
296
4056.6
㎡
40
2014.02.20~2014.03.30
固结
5631
m
泄洪洞0+255~262段
帷幕灌浆
未知
灌溉发电洞
60
2014.06.11~2014.08.10
接触灌浆
30
2014.07.11~2014.08.10
1.2.3工期
灌浆工期要求:
2014年2月20日前开工,2014年8月10日前竣工。
1.3施工条件
1.3.1交通运输条件
石门水库导流泄洪发电洞工程到且未县城238公里,到乌市1500公里,交通不方便。
所以前期施工前要配备足设备材料。
1.3.2施工材料供应
施工用水:
项目部拌合站抽取符合混凝土拌和要求的水。
施工用电:
自备电源和就近从甲方提供的电网接引配合便用。
施工用水泥:
从项目部现场材料库领取。
1.4施工组织设计文件编制依据及原则
1.4.1编制依据
1.4.1.1《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL—T5148-2001)、
《水利水电工程压水试验规程》(SL—31--2003)
1.4.1.2《石门水库导流泄洪发电洞衬砌断面设计图》
1.4.1.3《石门水库导流泄洪发电洞平面布置图》
1.4.2编制原则
1.4.2.1满足甲方对工程工期、质量要求及安全生产、文明施工要求的原则。
1.4.2.2满足工程生产需要,设施从简。
1.4.2.3满足施工工艺、施工技术先进,科学经济的原则。
1.4.3施工总体目标
1.4.3.1质量目标:
确保工程施工达到一次性交验合格率100%,优良率达85%以上。
1.4.3.2工期目标:
全部工程在2014年8月11日前竣工。
1.4.3.3安全目标:
杜绝重大伤亡事故。
1.4.3.4文明施工目标:
创文明施工标准化工地。
1.5开工前的准备工作
为了能够顺利施工,开工前,在施工区域附近适当位置设立浆液制备及输送系统、供水、电、风系统、排污系统。
1.5.1工程施工
1.5.1.1基本要求
灌浆作业前,对所有参加施工人员进行技术培训、考核,考核不合格者,不得从事灌浆作业。
已完成灌浆或正在灌浆的作业区域,其附近30m以内不得进行爆破作业,如确实必须爆破时,必须采取控制爆破和减震、防震措施,并报监理工程师审批。
1.5.1.2施工顺序
回填灌浆、固结灌浆施工顺序:
当砼达到龄期时再进行回填灌浆、固结灌浆。
具体施工工序为:
钻孔放样造孔钻孔冲洗灌浆管路安装裂隙冲洗
灌浆压力封孔人工封孔结束
1.5.1.3施工工艺与技术要求
钻孔
灌浆孔号由灌浆部位、类型、排号、序号、孔号五部分组成。
如钻孔编号为“YH2-Ⅱ-1”表示:
引水洞(Y)回填灌浆(H)第2排第1号孔,孔序为Ⅱ序孔。
回填及固结灌浆孔采用手风钻钻进的方法施工,开孔孔位与设计孔位的偏差不得大于10cm。
钻孔孔向垂直于基岩面,孔底偏差不大于15cm。
灌浆孔孔径不小于38mm。
在钻孔过程中,对混凝土厚度、掉钻、掉块、涌水、漏水等情况详细记录,作为分析钻灌区情况、采取相应措施的依据,并在灌浆成果表中反映。
1.5.1.3冲洗及压水试验
为了取得良好的灌浆质量,在灌浆前必须进行冲洗工作以清除钻孔中残积岩粉和岩石裂隙或空洞所充填的粘土杂质等物。
冲洗分钻孔冲洗及裂隙冲洗。
在进行裂隙冲洗前,应进行钻孔冲洗。
钻孔冲洗应采用大流量清水自孔底冲孔,直至回水澄清后持续10min止。
裂隙冲洗,当钻孔互不串通时,选用脉冲冲洗法。
当裂隙互相串通时,宜选用群孔风水联合冲洗法,至回水澄清后持续10min止。
脉冲冲洗法及风水联合冲洗法,压力为灌浆压力的80%,并不大于1MPa。
钻孔冲洗结束以后进行简易压水试验,压水试验孔数为总孔数的5%,压水试验的表压力为灌浆压力的80%,并不大于1MPa。
灌前简易压水试验可结合裂隙冲洗进行。
当钻孔相互串通时该孔不能作为压水试验孔。
简易压水试验流量稳定标准:
在稳定的压力下每3min~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,取最终值做为计算值。
2.灌浆系统的布置和埋设
2.1单元划分
导流洞桩号K0+000~K0+060.73段分七个单元,泄洪排砂洞K0-037.5~K0+000闸井段二个单元,K0+000~0+432主洞室段分四十四个单元;
2.2管路布置
灌浆管路根据现场实际情况,在尽量减少管路的情况下整齐布设。
2.3灌浆施工:
2.3.1灌浆设备
灌浆设备中灌浆泵采用2SNS高压灌浆泵,智能灌浆数据自动记录仪,在灌浆过程中此自动记录仪能每10秒钟采集一次在此10秒钟内的平均压力和流量的数据,并传输给电脑,最终形成灌浆资料。
2.3.2灌浆材料
灌浆采用水泥为普通P.042.5硅酸盐水泥,水泥应保持新鲜,受潮结块者不得使用。
2.3.3制浆:
制浆采用高速制浆机进行拌制,搅拌时间不低于30s。
浆液从制备到用完的时间不超过4h。
2.3.4灌浆顺序
灌浆时采用由低到高的灌浆顺序,遵循环间分序,环内加密的原则。
回填灌浆应自较低的一端开始,向较高的一端推进。
同一区段内的同一次序孔可全部或部分钻出后,再进行灌浆。
也可单孔分序钻进和灌浆。
低处孔灌浆时,高处孔可用于排气、排水。
当高处孔排出浓浆(接近或等于注入浆液的水灰比)后,可将低处孔堵塞,改从高处孔灌浆,以此类推,直至结束。
2.3.5浆液比级和灌浆压力
回填灌浆浆液采用0.5:
1一种配合比。
灌浆压力采用0.3MPa。
固结灌浆浆液采用3:
1、2:
1、1:
1、0.8:
1、0.5:
1五种配合比。
2.3.6灌浆方法及方式
回填灌浆和固结灌浆均采用孔口封闭灌浆法、纯压式灌浆方式进行灌浆。
2.3.7浆液变换原则
2.3.7.1当灌浆压力保持不变,注入率持续减少时,或注入率不变而压力持续升高时,不得改变水灰比;
2.3.7.2当某级浆液注入量已达300L以上,或灌浆时间已达30min,而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时,应改浓一级水灰比;
2.3.7.13当注入率大于30L/min时,可根据具体情况越级变浓。
2.3.8结束标准
回填灌浆在规定压力下灌浆孔停止吸浆后,延续灌注10min,即可结束;
固结灌浆在规定压力下,当注入率不大于1L/min后,继续灌注30min,可结束灌浆。
2.4特殊情况处理
2.4.1灌浆过程中如发现漏浆时,可用嵌缝或表面封堵的方法处理。
若无效再采用灌浆措施,可采用低压、浓浆等方法进行处理。
2.4.2灌浆过程中发现串浆时,当串浆区已具备灌浆条件时,应同时进行灌浆。
2.4.3灌浆过程中,当管路发生堵塞,在短时间内又无法恢复灌浆时,应通知监理工程师,并按监理工程师批准的处理方法处理。
2.4.4灌浆工作必须连续进行,若因故中断时,应立即用清水冲洗管路和灌区,保持灌浆系统畅通。
2.4.5封孔:
由于固结灌浆孔采用原回填灌浆孔,因此回填灌浆结束后暂不封孔,在固结灌浆结束后压力灌浆封孔:
采用固结灌浆压力0.6MPa,用0.5:
1浓浆灌注,当注入率不大于1L/min后,继续灌注30min,压力封孔结束。
3.工程质量检查
3.1.回填灌浆在该部位灌浆结束3d~7d后,采用检查孔注浆试验的方法进行检查验收,数量为总灌浆孔数的5%,合格标准为:
向检查孔内注入水灰比为2:
1的水泥浆,压力与灌浆压力相同,初始10min内注入浆量不大于10L为合格。
3.2.3d~7d以后,以灌浆孔数的5%做为检查孔,采用单点法压水试验的方法进行检查验收,流量稳定的标准同简易压水试验流量稳定标准,透水率以不大于10Lu为合格。
总体合格标准为:
85%以上试段的透水率不大于设计规定,其余试段的透水率不超过设计规定值的150%,且分布不集中。
4.原始资料的收集与整理
4.1.原始资料的记录
原始资料包含钻孔验收记录、冲洗记录、压水试验记录、灌浆记录四大部分。
原始记录要求使用专用表格,记录做到认真、详实、清晰、齐全,并且当班资料当班完成,并验收签字,当天送报灌浆技术组分析整理。
4.2.原始资料的整理与分析
灌浆成果的好坏,只有通过及时整理分析灌浆资料方能反映出来,并能及时发现问题。
因此,及时收集整理原始资料,相应的理论分析,从而在保证灌浆质量的前提下,进而指导下一步的灌浆工作。
5.帷幕灌浆施工方法
5.1.帷幕孔采用地质钻机造孔
灌浆采用孔口封闭灌浆法,灌浆分二序,按先导孔(在一序中选取)→一序孔→二序孔的顺序进行施工。
5.2.施工工艺流程
按设计放孔位→安装调平钻机→沿预埋钢管(Φ100)用Φ91mm金刚石钻头钻孔,穿入砼并深入基岩m,冲孔压水并卡塞灌浆→用Φ76mm钻头钻第二灌浆段→冲洗及压水试验→灌浆→如此循环直到全孔结束→封孔
5.2.1.钻孔
帷幕灌浆钻孔采用回转式钻机配金刚石钻具(或合金钻头)钻进。
钻孔施工过程中作好稳固钻机、埋设地锚和孔口管,适当控制钻进压力,逐段测定孔斜,随时注意采取纠偏措施。
5.1.2.冲洗、压水试验
灌浆前对所有灌浆孔(段)进行钻孔和裂隙冲洗,在粘土岩内钻孔不宜做压水试验。
帷幕孔的冲洗方法通过现场试验确定。
裂隙冲洗使用压力水进行。
冲洗压力:
采用80%的灌浆压力,压力超过1Mpa时,采用1Mpa。
冲洗结束标准:
冲至回水澄清后10min结束,且总的时间要求,单孔不少于30min,串通孔不少于2h。
孔内沉积物厚度不超过20cm。
对帷幕灌浆,除先导孔必需采用自上而下分段卡塞进行压水试验(按施工图纸要求采用五点法或单点法),其它各次序孔均采用简易压水试验,简易压水试验在裂隙冲洗后进行,其方法同固结灌浆。
5.2.3.灌浆
帷幕灌浆施工采用孔口封闭、孔内循环,自上而下分段灌浆的方法进行。
灌浆时,接触段(段长≤2m)先行单独灌浆并将待凝24h,中间段段长为5m,最大不超过10m。
此外,除在断层、破碎带等地质条件复杂部位,相应灌浆段灌浆时需要进行待凝,其它灌浆段不需待凝。
各段拟采用的灌浆压力通过灌浆试验确定,一般帷幕孔顶端取1~1.5倍坝前静水头,孔底端取2~3倍坝前静水头。
浆液水灰比、变浆条件等通过灌浆试验确定。
5.2.4.灌浆结束及封孔
在规定压力下,灌浆段注入率不大于1L/min时,继续灌注60min,即可结束灌浆,之后采用“分段压力灌浆封孔法”进行封孔。
5.2.5.特殊情况的处理方法
5.2.5.1.地表冒浆:
采取表面封堵、降低压力、间歇灌注的方法。
5.2.5.2.串浆:
封闭钻进孔,灌浆孔正常灌浆。
5.2.5.3.吃浆量较大的孔段:
浓浆开灌、间歇灌注、待凝、扫孔二次复灌。
5.2.5.4.如遇特大耗浆量孔段,应立即停灌,根据具体情况提出施工措施报监理工程师审查批准后,方可继续施工。
5.2.5.5.集中渗漏通道,采取间歇灌注砂浆或细石砼进行堵塞,再进行浓浆灌注,最后进行正常灌浆,必要时可加速凝剂。
5.2.5.6.若存在吸水不吸浆的现象,提出措施,报监理工程师审批后执行。
5.3.质量检查
帷幕灌浆质量检查是在相应部位灌浆结束14天后,以检查孔压水试验(五点法)成果为主,结合灌浆资料、钻孔取芯等来综合评定。
检查孔数量为灌浆总孔数的10%,一个坝段或一个单元工程内至少布置一个检查孔。
灌浆合格标准;
接触段及其下一段的合格率为100%;
其余段合格率为90%以上;
不合格段透水率值不超过设计规定值的150%,且不集中。
孔位放样→确定孔深→孔口管埋设→钻机就位→孔口管埋设→钻孔、吹洗孔→压水试验→灌浆→封孔。
详见帷幕灌浆工序示意图如下:
5.4.质量保证措施
5.4.1.所有设备的操作人员和记录人员必须经过培训,经考试合格后方可上岗。
5.4.2.项目负责人为第一质量责任人,项目部成立质量管理领导小组,配置专职质量检验员。
各职能部门负责人及组长为相应职权范围内第一质量责任人,将质量管理工作逐层分解,逐项落实,层层监督,分级管理。
5.4.3.开工之前,必须对施工图纸及技术要求进行会审,根据施工图纸及技术要求编写施工技术措施和质量计划,并将施工技术措施和质量计划要求对施工人员进行详细的交底。
5.4.4.施工中所用的主要材料在使用之前必须进行检验或试验,合格并经监理工程师批示后方可使用。
5.4.5.施工过程中各种用于检验、试验和有关质量记录的仪器、仪表必须定期进行检验和标定。
5.4.6.施工过程中必须严格按监理工程师批示的施工技术措施进行施工。
下一道工序必须在上一道工序经过“三检”后、再经过监理工程师检查验收,合格后方可进行。
5.4.7.施工过程中遇到特殊情况,应严格按设计有关要求编写出具体的处理方案,及时报监理工程师批示,并严格按监理工程师批示方案执行。
5.4.8.专职质检员跟踪检查全过程的施工质量,发现问题及时整改。
5.4.9.随时总结施工经验,做好质量责任的宣传教育工作。
以有关行业标准和规程规范以及“SDJ249.1-88标准”中有关规定及设计要求作为工程质量检查与等级评定的标准。
6.接触灌浆
本标段接触灌浆在灌溉发电洞出口压力钢管衬砌封堵段,等待压力钢管砼封堵衬砌达到强度稳定后进行。
缝面张开度通过预埋的测缝计获得。
灌浆前首先用地质钻机对原固结灌浆预埋管进行扫孔,孔底深入围岩50cm。
通过预埋的接触灌浆管路系统进行。
灌区的灌浆管路系统由进、回浆干管、分浆管、出浆孔、排气管等组成,各管路引至引水洞或灌浆道内。
6.1灌浆施工
接触灌浆压力为0.1MPa~0.2MPa,同时,接触灌浆的压力大小,结合变形监测与排气管的出浆状况等因素进行调整、变换考虑。
在严密监视钢衬变形值不超过允许值的前提下,如果排气管能始终出浆,装在排气管孔口上的压力表始终反应灵敏,则用此压力作为灌浆压力。
灌浆开始时,将排气管上的阀门全部敞开,等返出的浆液稠度与进浆接近时再予关闭;
每变稠一级浆液都要打开和关闭一次;
在灌浆结束之前,要不时地打开和关闭,以尽量多地排出空气、水分和稀浆。
对排掉的浆液量和稠度予以测记,以求准确计算出注入的灰量。
即使灌浆系统十分通畅,也不能使注浆率太大和使压力升的太快,而是以15~25L/min进行控制。
这样有利于从底部的进浆沿缝面均匀上升和分布,并排除缝面积水、空气和将杂物带出。
在正常情况下,当连续两次从排气管排出的浆液稠度达到注入的最大稠度,即在要求的压力下灌至注浆率不大于0.4L/min、持续30min结束,闭浆8h后卸除阀门。
对于缝面畅通不良的部位,排气管可能不出浆或出浆较小,出浆压力达不到规定的标准。
在进浆管停止吸浆,达到结束标准后,从排气管倒灌30min结束。
6.2特殊情况处理
灌浆过程中发现浆液外漏,先从外部进行堵漏。
若无效再采用灌浆措施,即加浓浆液、降低压力等措施处理,但不得采用间歇灌浆法。
灌浆过程中,当进浆管和备用进浆管发生堵塞,先打开所有管口放浆,然后在钢衬抬动限值内尽量提高进浆压力,疏通进浆管。
若无效,换回浆管进行灌注。
钢衬段灌浆管路不通或缝面不畅通,先对不通的管路进行处理,进行反复浸泡,如还达不到理想效果,则报告监理人,采取补救措施,在钢衬上钻灌浆孔,钻孔采用磁座电钻,孔径不小于12mm。
灌浆如因故中断,立即用清水冲洗管路和灌区,保持灌浆系统畅通。
恢复灌浆前,再作一次压水检查,发现灌浆管路不畅通或排气管单开出水量明显减小,先将灌区充分浸泡7d左右,再用风和水轮换冲洗,冲洗压力为钢衬抬动限值内的最大压力。
6.3质量检查
灌区灌浆质量合格的主要指标:
两个排气管均排出浆液且有压力;
排浆密度:
大于1.5g/cm3;
有一个排气管处压力已达设计压力的50%以上;
接触灌浆结束14d后,对钢衬用锤击法进行灌浆质量检查,其脱空范围不大于0.5㎡。
7.施工机械设备配置
根据工作量及工程进度要求,计划投入施工作业的设备有1台6m3空压机,1台400L高速制浆机,2~3台手风钻,1~2台3SNS灌浆泵,1~2台灌浆自动记录仪,2台潜水泵,2台排污泵,1台双层搅拌机以及相关附属、维修设备。
8.劳动力配置
8.1.劳动力配置原则
8.1.1钻孔按3人每班配置;
8.1.2灌浆泵每泵每班按3人配置;
8.1.3制浆站(包括输浆)1人每班配置;
8.2劳动力配置计划
施工劳动力配置计划见下表
劳动力配置计划表
序号
工种
人数
灌浆施工人员
6
钻孔、管路埋设、灌浆
材料员
1
购置工地使用材料
电工
电线架设、维护
修理工
钻灌机械维护、修理
安全员
排除所有安全隐患
施工技术人员
2
技术、质量管理
资料员
现场原始资料1人上报资料1人
施工管理人员
施工调度、工作协调
合计
16
9、工期保证措施
9.1设备保证措施
合理配置设备,使钻灌设备在数量上满足施工强度的要求,保证设备的完好率,并保证有一定数量的备用设备。
如设备有较大故障时,及时更换备用设备,保证现场生产。
配置修理技术较好的修理工,加强设备维修,保证设备正常运转,配置专人进行设备、配件采购管理,配足易损配件。
投入本工程的记录、检测设备提前必须进行校核。
9.2管理保证措施
建立合理的组织机构,配置素质较好的施工管理人员,合理安排工作面,合理调迁劳动力安排好作业。
做好后勤管理,服务施工现场,保证技术、物资、人力和生活的服务。
合理安排作息时间,保证施工作业人员的休息,有充份的精力投入施工生产,配置足够操作技术全面的工人。
组织机构框图
9.3技术保证措施
做好技术交底工作和技术培训工作,提高操作人员的技术熟练程度,配置足够的施工技术人员,及时做好技术、质量管理工作。
10、质量保证措施
10.1管路埋设质量控制
预埋管埋设:
根据设计孔位拉尺放样,孔位偏差不大于10cm。
10.2灌浆材料质量控制
10.2.1灌浆原材料控制:
灌浆所用的原材料、浆材都必须经过室内试验,混合浆材经室内试验确定配合比。
并经监理人审批后方可使用。
灌浆所用的水泥,必须是新鲜水泥,不得使用受潮结块水泥。
水泥的细度必须符合规范标准。
10.2.2浆液质量控制:
严格控制各级水灰比。
开始灌浆、回浆管出浆后,应及时测定浆液比重。
10.2.3灌浆压力控制:
灌浆过程中,应选用合适的压力表:
压力表的最大量程为该灌浆压力的1.5倍,压力表指针的使用区间为1/4~3/4最大量程;
灌浆压力严格按要求控制,控制灌浆压力以指针摆动中值为准;
灌浆泵和出浆管管口均应安装压力表。
10.2.4严格控制灌浆结束标准:
在设计灌浆压力下,注入率符合技术要求方可结束灌浆,不得提前结束灌浆。
10.2.5建立质量管理制度
严格执行“三检制”,班组自检、机组复检
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