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修山电站灌浆方案
湖南省桃江县
修山水电站工程
基岩固结灌浆和帷幕灌浆施工方案
1、前言
湖南省桃江县修山水电站工程厂房、闸坝、船闸等基础固结灌浆孔排距、孔距均为3m,呈网格型布置。
其中在帷幕孔轴线上游一排的固结灌浆孔深入基岩6m,其他固结灌浆孔深入基岩5m,灌浆施工按二序施工,灌浆材料采用水泥浆。
帷幕灌浆布置单排孔,孔距为2m,单孔灌浆孔入岩深为8m,灌浆分二序施工,灌浆材料采用水泥浆。
2、坝基固结灌浆和帷幕灌浆
2.1坝基固结灌浆
闸坝固结灌浆共1314孔(未计检查孔),造孔总进尺11000m,灌段总长6716m。
灌浆施工须在浇筑首层底板砼且强度达到50%后进行,按逐渐加密原则,先一序孔,然后再灌二序孔。
固结灌浆其施工工艺流程如下图:
压水试验
封孔
灌浆
洗孔
钻孔
在基本孔施工之前先按工程师要求做灌浆试验。
试验孔的位置及数量由工程师确定,其施工各参数可根据工程师指示及设计、规范要求进行。
试验结束后应将试验报告递送工程师审批。
通过灌浆试验可为基本孔施工提供更合理的技术参数。
现将灌浆工艺流程分述如下:
2.1.1钻孔
固结灌浆钻孔用液压钻机或风动式钻机钻孔。
所有钻孔应统一编号,并注明各孔序号。
钻孔开孔位置与设计位置的偏差不得大于10cm,钻孔的终孔深度应满足设计要求,同时孔内沉碴不得超过20cm。
钻孔和灌浆必须按分序加密的原则进行。
钻孔终孔直径不小于38mm。
2.1.2冲孔
灌浆孔在灌浆前应进行孔壁和裂隙冲洗,以保证灌浆的质量。
冲洗一般采用脉冲冲洗的方法。
冲洗压力一般为本段灌浆压力值的80%,冲洗直至回水澄清,并延续10min即可结束,但总冲洗时间不得少于30min。
2.1.3压水试验
冲洗结束后对灌浆段进行压水试验,以便了解灌浆段的吸水情况,进而初步了解灌浆段的吸浆情况。
通过压水试验,即可以比较各灌孔随孔序变化单位吸水量的变化情况,初步了解灌浆质量。
压水试验的压力值采用0.3Mpa其水量的稳定标准为:
将压力调到0.3Mpa并保持稳定后,每3~5min测读一次压入流量,连续四次读数,其最大值与最小值之差小于最终值的10%。
试验结束,取最终值为计算值,其成果以透水率q表示。
2.1.4灌浆
固结灌浆应在基础砼层强度达到50%以上时方可进行。
灌浆材料采用普通硅酸盐水泥,水泥标号不低于425#,并要求材质新鲜、无受潮结块。
固结灌浆均按分序加密的原则进行。
灌浆机采用三缸活塞式。
(1)灌浆方法:
固结灌浆采用孔口封闭灌浆法、孔内循环式,全孔一次性灌浆的方法。
射浆管距离孔底不得大于0.5米。
(2)灌浆压力及浆液变换:
灌浆压力一般单孔采用0.3Mpa,对于砼覆盖厚度较薄的地方可根据实际情况适当减小。
灌浆浆液的浓度,应遵循由稀到浓的原则,逐级改变。
浆液的水灰比采用3:
1、2:
1、1:
1、0.8:
1、0.6:
1(或0.5:
1)五个比级。
浆液的变换情况可根据如下要求进行:
a.当其注入量大于30L/min时,可根据具体情况越级变浓。
b.当某一级水灰比浆液的灌浆量达到300L以上,而灌浆压力及吸浆量均无改变不显著时,可改浓一级灌注。
(“改变不显著”指大于初始注入时的70~80%)。
C.当改变水灰比后,如灌浆压力突增或吸浆量突减,则应改回原来一级的水灰比。
(3)灌浆结束标准:
在设计压力下,如灌浆段吸浆量小于1L/min,继续灌注30min,即可结束灌浆。
灌浆过程中,应每隔一定时间测定浆液的比重,如出现吸水不吸浆情况,应加水稀浆或换用同比级新鲜浆液灌注,如再出现同样情况,也可结束灌浆。
2.1.5封孔
每一灌浆孔结束后,必须及时做好封孔工作,封孔材料可用水泥砂浆或浓水泥浆封填。
2.1.6质量检查
灌浆结束后,应进行质量检查。
质量检查通常采用钻孔压水检查透水率的方法进行。
检查孔数一般为总孔数的5%,其布置应按下面原则进行:
岩石比较破碎,耗灰量大的部位;灌浆不正常和灌浆过程中出现过事故的部位。
检查孔孔段合格率应在设计标准80%以上,其余孔段的指标值也不应超过设计值的5%,即可认为合格。
对于检查孔,钻孔时应采取岩芯,并拍成照片和保存好岩芯实物,对岩芯进行描述。
检查工作宜在该部位灌浆结束14天后进行。
3、坝基帷幕灌浆
3.1坝基帷幕灌浆
帷幕灌浆主要作用是增强坝基的抗渗性能,进一步确保大坝的稳定性。
该工程一期闸坝帷幕灌浆共104孔(不含检查孔),造孔总进尺约1742.3m,总灌浆段长832m。
布置一排孔,孔距为2.0m,与坝轴线平行。
帷幕灌浆其施工工艺流程如下图:
全段结束
封孔
灌浆
压力试验
冲孔
钻孔
下一灌浆
段循环
现将帷幕灌浆工艺流程分述如下:
3.1.1钻孔
帷幕灌浆钻孔采用液压钻机或SGZ-Ⅲ型地质钻机造孔,根据岩石的等级采用合金钻头或金刚石钻头钻进,孔径不小于46mm,钻孔自上而下分段进行,除第一段即坝体砼与基岩接触段为2米外,其余各灌浆段一般为5米。
钻孔开孔位置与设计位置的偏差不得大于10cm,同时孔内沉渣不得超过20cm。
钻孔的终孔深度应满足设计要求。
钻孔和灌浆必须按分序加密的原则进行。
该工程分二序进行施工。
3.1.2灌浆施工参数见下表:
段次
一
二
三
段长(m)
2
4
4
冲洗水压力(Mpa)
0.25
0.4
0.5
灌浆压力(Mpa)
0.3
0.5
0.6
在有承压水的孔段,灌浆压力要比承压水大0.3~0.6Mpa.
3.1.3冲孔
灌浆孔在灌浆前应进行孔壁和裂隙冲洗,以提高灌浆的质量。
冲洗一般采用脉冲冲洗的方法。
冲洗压力一般为本段灌浆压力值的80%,冲洗直至回水澄清,并延续10min即可结束,但总的冲洗时间不得少于30min。
3.1.4压水试验
冲洗结束后对灌浆段进行压水试验,以了解灌浆段的吸水情况,进而初步了解灌浆段的吸浆情况。
通过压水试验,即可以比较各灌孔随孔序变化单位吸水量的变化情况,初步了解灌浆质量。
帷幕灌浆分段单点压水试验的压力值采用0.3Mpa,其水量的稳定标准为:
将压力调到0.3Mpa并保持稳定后,每3~5min测读一次压入流量,连续四次读数,其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,取最终值为计算值,其成果以透水率q表示。
五点法压水试验压力为0.1、0.2、0.3Mpa,分五个阶段进行。
压水试验吸水量的稳定标准为:
将压力调到该段规定值并保持稳定后,每3~5min测读一次压入流量,连续四次读数,其最大值与最小之差小于最终值的10%时,本阶段
试验工作即可结束,以最终流量为计算流量,计算结果以透水率q表示。
3.1.5灌浆
帷幕灌浆均按分序加密的原则进行。
灌浆机采用三缸活塞式。
(1)灌浆方法:
采用小口径钻孔、孔口封闭、自上而下分段灌浆法,这种灌浆方法把灌浆塞设置在孔口,自上而下钻进,逐段灌浆并不待凝(接触段需待凝24h外)。
射浆管距离孔底不宜大于0.5米。
(2)浆液变换:
浆液变换的要求及灌浆浆液的浓度,应遵循由稀到浓的原则,逐级改变。
浆液的水灰比分为:
5:
1、3:
1、2:
1、1:
1、0.8:
1、0.6:
1(或0.5:
1)六个比级。
(3)灌浆结束标准:
在设计压力下,如灌浆段吸浆量小于1L/min时,继续灌注60min,即可结束灌浆。
灌浆过程中,应每隔一定时间测定浆液的比重,如出现吸水不吸浆情况,应加水稀浆,如再出现同样情况,也可结束灌浆。
3.1.6封孔。
每一灌浆孔结束后,必须及时做好封孔工作。
封孔,应采用机械封孔,封孔材料为水灰比0.5:
1的水泥浆。
3.1.7质量检查
帷幕灌浆结束后需钻检查孔进行质量检查,检查孔数一般为总孔数的5%,其布置应按下面原则进行:
岩石比较破碎,耗灰量大的部位;灌浆不正常和灌浆过程中出现过事故的部位。
帷幕灌浆的质量检查以单位吸水量为主,检查孔接触段及其下一孔段的合格率应为100%;以下孔段的合格率应在90%以上,其余不足10%孔段的指标值也不应超过设计值的100%,且不应集中,即可认为合格。
对于检查孔应采取岩芯,并拍成照片和保存实物,对岩芯进行岩性描述。
检查工作应在该部位灌浆结束14天后进行。
4施工进度计划
固结灌浆和帷幕灌浆与混凝土浇筑交叉施工,每一坝段基础第一层混凝土浇筑完成,交出工作面后,三天内完成该坝段的固结灌浆和帷幕灌浆施工。
5、施工机械设备计划
风钻4台
3m3/min空压机4台22kw/台
SGZ-Ⅲ型地质钻机4台11kw/台
离心式清水泵4台11kw/台
三缸活塞式灌浆机4台18kw/台
拌浆桶4台3kw/台
其他配套材料一批
6劳动组织
帷幕钻孔24人
灌浆32人
电工、检修及后勤4人
行政、技术人员5人
7.施工质量及技术保证措施
7.1施工质量保证措施
1)施工前期
⑴认真熟读图纸,掌握各项技术参数要求,做好每个岗位的技术交底。
⑵按图纸要求进行施工测量放样工作。
⑶做好原材料、半成品的检验工作,没有合格证或未经检验合格的材料一律不准使用。
水泥应保持新鲜,出库使用前应对质量作出鉴定,合格后方可使用。
2)施工过程
⑴施工过程中,严格执行有关的规程、规范,严格执行质量检查三检制,填写好质量检验评定表。
⑵必须及时认真做好详细施工记录,经有关人员检查签证后,方可进行下一工序的施工。
⑶施工过程中出现异常时,应认真查找原因,及时处理或报甲方监理商议共同处理。
7.2施工技术保证措施:
⑴成孔:
按设计要求孔深终孔,孔位偏差不大于23cm,为保证成孔的垂直度,经常检查钻机的水平垂直度,控制好钻进的转速压力与地层的关系,若发现孔斜超标,则需重新钻孔,认真做好钻孔的现场记录。
⑵灌浆:
灌浆前下管深度达不到设计钻孔深度时,应作清孔处理,灌浆过程中灌浆压力、水泥浆比重各技术参数由专人观察记录,要求每10分钟记录一次,发现问题及时更正。
⑶在灌浆过程中,必须建立完善的三检制度,并加强施工监督。
⑷每单元工程完成后,进行单元质量评定,逐孔评定工程质量及工程质量等级,作为竣工验收的依据。
7.3安全生产保证措施及文明施工
⑴牢固树立“安全第一,预防为主“的指导思想,把安全生产放在一切工作的首位,坚持做到安全工作与生产同时布置,同时检查,同时总结,同时评比,经常对职工进行安全知识教育,坚持每周的安全活动日制度,把安全生产落到实处。
⑵建立健全安全管理机构和安全管理制度,工程设有专职安全员,施工班组有安全管理员,充分发挥各级安全组织和安全员监督作用,发现事故隐患及时消除,杜绝各类事故的发生。
⑶坚持“管生产必须管安全“的原则,要将人的管理作为安全工作的重点,落实安全生产岗位责任制,强化职工遵守安全操作规程及有关安全消防制度的自觉性,增强职工遵守安全操作规程及有关安全生产负责的主人翁精神,为安全施工打好基础。
⑷加强对火源、电源的管理,要按消防要求配置灭火工具,对施工现场危险区域、重点部位,要安设警示牌等明显标志、安全告示,强化安全意识,同时经常进行安全检查,如电器的接地装置,钢管脚手架上不得直接拉扯电源线等。
⑸做好防洪防汛工作,及时掌握和分析雨情水情,做好排水等切实可行的防护措施,确保工程安全渡汛。
⑹施工前作好交底,严格按照安全措施施工,搞好安全生产。
⑺施工作业区必须合理安排,构件材料堆放和机具等按施工平面布置,要有规划放置。
⑻施工用水排放要有妥善的泄水通道,防止施工现场泡水、积水。
⑼施工场区应做到场地平整,道路畅通,建筑垃圾及时清理,实行每天清理现场,并及时处理坝面水泥浆。
⑽施工机具性能完好,按期维护,机具清洁,安全可靠,定点安放,完工及时清场。
附三检人员名单:
初检:
邓正才
复检:
姜如魁
终检:
袁伟力
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