下水库泄放洞事故闸门井灌浆施工方案.docx
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下水库泄放洞事故闸门井灌浆施工方案
1.1概述1
1.1.1工程量...1
1.2施工依据1
1.3施工顺序1
1.4施工布置1
1.4.1施工用风、水、电1
1.4.2制浆系统2
1.4.3废渣废水处理2
1.5灌浆材料2
1.5.1水泥2
1.5.2水2
1.5.3掺合料2
1.5.4外加剂3
1.6固结灌浆施工方法3
1.6.1钻孔灌浆机具选择3
1.6.2钻孔4
1.6.3钻孔冲洗和压水实验4
1.6.4灌浆5
1.6.5特殊情况处理7
1.7施工质量检查8
1.7.1固结灌浆质量检查9
1.8施工进度安排9
1.9资源配置9
1.9.1人员组织9
1.9.2主要机械设备9
下水库泄放洞事故闸门井固结灌浆施工方案
1.1概述
根据设计蓝图要求,在事故闸门井井圈四周布置两环竖直固结灌浆孔,其中内环固结灌浆孔距为2.0m,外环固结灌浆孔距为2.8m,每环孔均分为二序施工。
1.1.1主要工程量
泄放洞事故闸门井工程量
施工部位
孔数(个)
单个孔深(m)
灌浆工程量(m)
备注
内排上游侧
5
31
155
内排
12
33
396
外排
11
33
363
合计
28
914
1.2施工依据
(1)浙江仙居抽水蓄能电站主体工程土建施工下水库工程土建施工招投标文件、合同文件;
(2)《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2012;
(3)《水电水利工程钻孔压水试验规程》DL/T5331-2005;
(4)《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001;
1.3施工顺序
施工顺序为:
双排固结灌浆孔先灌注外排,后灌注内排。
每排固结灌浆施工顺序为:
先导孔—I序孔—u序孔—检查孔。
1.4施工布置
1.4.1施工水、电
(2)施工用水
从临时围堰右侧积水坑中,采用一台扬程为50米的清水泵抽送至施工部位
(3)施工用电
施工用电从现场设置的二级配电柜中接取,在灌浆施工区域设置三级配电柜,三级配电柜主要供灌浆机、搅拌桶等电动机械使用。
142制浆系统
制浆站布置在事故闸门井右侧靠山体处搭建,场地由石渣平整铺垫。
根据现场实际情况,制浆站设水泥储藏棚(30,1台高速搅拌机。
灌浆区域附近设置2台2X200L双桶搅拌桶、2台3SNS型灌浆泵。
1.4.3废渣废水处理
在临时围堰右侧公路附近采用大型设备开挖一处沉淀池,施工产生的废水、废浆和岩粉等通过地表排水沟引至各集水坑,经沉淀后,将水排入各排水系统,废渣清理后运至指定堆渣场。
1.5灌浆材料
1.5.1水泥
(1)根据施工图纸或监理人的指示采用与灌浆部位相适应的水泥品种。
用于固结灌浆的水泥强度等级不低于PO.42.5。
灌浆水泥采用袋装。
(2)灌浆用的水泥必须保持新鲜,不得使用受潮结块的水泥和出厂期超过三个月的水泥,每批水泥在使用前进行抽样检查,严禁使用不合格的水泥。
(3)到货水泥按不同品种、强度等级、出厂批号等,分别放在专用的仓库中,
防止因贮存不当引起水泥变质,袋装水泥的出厂日期不得超过3个月,其堆放高度
不得超过15袋。
1.5.2水
灌浆用水应符合拌制水工混凝土用水要求,并满足DL/T5148-2001的有关规
定,拌浆用水的温度不得高于40C。
1.5.3掺合料
根据施工实际情况,报监理人批准,在水泥浆液中掺入砂、粉煤灰和水玻璃等掺合料。
各种掺合料质量须符合DL/T5148-2001第5.1.6条规定,其掺入量通过试验确定,试验成果报送监理人。
其中灌浆用砂为质地坚硬的砂,SO3含量小于1%,含泥量不大于3%,有机物含量不大于3%,最大粒径不大于2.5mm,细度模数不大于2.0。
1.5.4外加剂
经监理人批准,可在水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂、稳定剂,以及监理人批准的其它外加剂,外加剂其质量符合DL/T5148-2001的规定。
外加剂的最优掺加量通过室内试验和现场灌浆试验确定,试验成果提交监理人。
所有能溶于水的外加剂均应以水溶液状态加入。
1.6固结灌浆施工方法
固结灌浆需在闸门井周圈施工区域须浇筑混凝土垫层,且混凝土强度达到设
计强度的50%以上才可以进行施工,固结灌浆的施工流程如下图:
固结灌浆施工工艺流程图
1.6.1钻孔灌浆机具选择
钻孔设备选用XY-150型地质钻机,灌浆系统设1台1X400L高速搅拌机、2台2X200L双桶搅拌桶和2台3SNS型灌浆泵。
灌浆使用的机具、观测仪器、压力表等在使用前均经校核,并将生产合格证、校核合格证等复印上报监理审批。
1.6.2钻孔
(1)钻孔孔位、孔向及孔斜严格按设计文件和施工图纸的要求进行施工,开孔孔位偏差不大于10cm,因故变更孔位需征得监理人同意,并记录实际孔位。
孔底偏差不大于1/40孔深。
(2)钻孔次序、段长与灌浆次序、段长一致。
固结灌浆施工顺序为:
固结灌浆I序孔、固结灌浆U序孔、压水检查孔。
采用XY-150型地质钻进行钻孔,钻孔
孔径分别为©60mm。
(3)孔口管段及检查孔须采用XY-150型地质钻机进行钻进,孔径©75mm。
检查孔岩芯采取率不小于90%,岩芯按要求进行装箱、编录、照相、描述,并绘制钻孔柱状图。
1.6.3钻孔冲洗和压水试验
(1)裂隙冲洗
钻孔结束后,进行裂隙冲洗,单孔采用压力水脉动冲洗,串通孔采用风水轮换冲洗。
冲洗水压为灌浆压力的80%,压力超过1MPa时,采用1MPa。
裂隙冲洗至回水清净后10min时止,且总的冲洗时间要求单孔不少于30min,串通孔不少于2h。
对回水达不到澄清要求的孔段,需继续进行冲洗。
当邻近有正在灌浆或灌浆结束不足24h时,不得进行裂隙冲洗。
进行裂隙冲洗后,立即连续进行灌浆作业,因故中断时间间隔超过24h者,需在灌浆前重新进行裂隙冲洗。
(2)压水试验
1)固结灌浆孔选择有代表性的孔段作单点法压水试验,其孔段数不小于灌区总灌孔(段)数的5%,其它孔段灌前进行简易压水。
2)固结灌浆压水压力采用80%的灌浆压力。
3)压水试验稳定标准
1单点法压水试验:
在稳定的压力下,每5min测读一次压入流量,连续4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1Lu,以最终读数作为计算岩体透水率q的计算值。
2简易压水试验:
在稳定压力下,压水20min,每5min测读一次压入流量,
取最终读数为计算岩体透水率q的计算值。
164灌浆
(1)固结灌浆按分排分序加密的原则进行,灌浆分两个次序,1序孔施工完毕,方可进行U序孔的施工。
(2)灌浆方法,
泄放洞事故闸门井竖直固结灌浆采用“孔口封闭、孔内循环式”的灌浆工艺。
孔口无涌水孔段,灌浆结束后一般不待凝,直接进行下一段钻灌作业。
断层破碎带等地质条件复杂的孔段,灌浆结束后应待凝24h后方可进行下一段钻灌作业。
(3)镶孔口管
混凝土与基岩的接触段(第一段)先行单独灌浆,灌浆时采用双管循环式栓塞卡在基岩面以上的混凝土段内,射浆尾管距孔底不大于0.5m,进行孔内循环式灌浆,灌浆结束后采用水灰比0.5:
1水泥浆镶入一根上端车有连接螺纹的孔口管,使孔口
管高出找平混凝土面10cm,以防泥水污物流入孔内,孔口管镶入岩石中的长度不得小于2m并待凝3d后,方可进行以下各段的钻灌施工。
(4)灌浆段长
事故闸门井固结灌浆采用段长如下:
第一段
2.0m
(接触段);
第二段
5.0m;
第三段
5.0m;
4及以下段
5.0-
^6.0m。
地质缺陷部位按监理人指示适当缩短段长,但不得大于10m
(5)灌浆压力
1)根据设计蓝图要求,事故闸门井固结灌浆压力设计值详见下表1.6-1
表1.6-1事故闸门井灌浆压力设计值表
段次
段长(m)
I序孔压力值(MPa)
n序孔压力值(MPa)
接触段
2
0.25
0.30
2
5
0.50
0.60
3
5
0.70
0.80
4段及4段一下
5
1.0
1.0
2)灌浆时尽快达到设计压力,但灌浆过程中注入率较大时,采用分级升压或
间歇升压法灌注,使灌浆压力与注入率相适应。
3)灌浆压力以回浆管压力表读数为准,压力表读数以峰值为准,压力表指针摆动范围应小于灌浆压力的20%,摆动幅度应做记录。
使用灌浆自动记录仪记录的时段平均压力读数应按压力表读数峰值的90%控制。
4)为便于现场操作控制,回浆管路上的压力表可安装在灌浆自动记录仪附近,压力表距灌浆孔间的管路长度不得大于30m,以保证回浆管路上的压力表值能较准确反映灌段实际灌浆压力。
5)特殊情况下报请监理人指示,并按监理人指示执行。
(6)浆液配比和变换标准
1)固结灌浆浆液应由稀变浓逐级变换,水灰比采用2:
1、1:
1>0.8:
1、0.5:
1共四个比级,开灌水灰比采用2:
1。
2)多级水灰比浆液灌注时,浆液变换原则如下:
1灌浆过程中,如灌浆压力保持不变,注入率持续减少,或当注入率不变而压力持续升高时,不得改变浆液水灰比。
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,采用浓一级的水灰比。
3当注入率大于30L/min时,可根据具体情况越级变浓。
3)灌浆过程中,灌浆压力或注入率突然改变较大时,应立即查明原因,采取相应的措施进行处理。
4)灌浆过程中,每隔15〜30min测记一次浆液密度和回浆温度,浆液变换及灌浆结束时亦测记浆液密度,其测值反映在灌浆综合成果表中。
(7)灌浆结束标准
1)一般情况下,灌浆段在最大设计压力下,注入率不大于1L/min后,继续灌注30min,可结束灌浆。
当地质条件复杂、地下水流速大、浆液注入量较大、灌浆压力较低时,持续灌注的时间应延长;当岩体较完整、浆液注入量较小时,持续灌注的时间可缩短。
2)当灌浆孔(段)长期达不到结束标准时,报监理人并按其指示或批准的措施处理。
3)灌浆过程中,如发现回浆变浓,改用回浓前的水灰比新浆进行灌注,若继
续回浓,延续灌注30min后结束灌浆作业。
记录其回浓情况,并提交监理人。
(8)封孔
1)固结灌浆孔全孔灌浆结束并经监理人单孔验收合格之后,及时进行封孔,采用“全孔灌浆封孔法”封孔。
封孔浆液水灰比0.5:
1,封孔压力为该段孔最大设计灌浆压力。
2)已封孔的灌浆孔,待孔内水泥浆液凝固后,清除孔内污水、浮浆,若灌浆孔上部空余孔段大于3m,采用“机械压浆封孔法”进行封孔;小于3m时使用水泥砂浆封填密实。
1.6.5特殊情况处理
(1)冒浆处理
灌浆过程中如地表或找平混凝土裂缝发生冒(漏)浆现象时,根据冒(漏)浆量的大小,采用下述方法处理:
1)如冒浆量较小,一般不作专门处理,按正常灌浆方式灌注至达灌浆结束标准;
2)如冒浆量较大,采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌注等方法处理,必要时应采取嵌缝、地表封堵方法处理。
(2)断层带处理
钻孔穿过断裂构造发育带,发生塌孔、掉块或集中渗漏时,立即停钻,查明原因,一般情况下,采取压缩段长进行灌浆处理后再进行下一段的钻灌作业。
(3)串浆处理
钻灌过程中如发现灌浆孔串通时,查明串通量和串通孔数、范围,并按下述方法处理:
1)如串通孔具备灌浆条件时
1串通孔漏水量相近,在满足设计压力和正常供浆的前提下,将串通孔并联灌
注,并分别控制灌浆压力,防止抬动,同时并联孔数不超过2个。
2串通孔的串通量相差悬殊时,单机同时灌注,并分别控制灌浆压力,各自变浆,使各串通孔不发生互串现象。
3串通孔灌浆时,先预留足够的排稀浆孔,一般采取一灌一排方式间歇(间隔时间按15min左右控制)排放稀浆,待排浆孔排出的浆液浓度与灌浆孔浆液浓度一
致时,将排浆孔并入串通孔组进行灌浆。
2)如串通孔不具备灌浆条件时
1串通孔正在钻进立即停钻。
2串浆量较小时,可在灌浆同时,在被串孔内注入清水,使水泥浆液不致充填孔内。
3串浆量较大时,将阻塞器阻塞于被串孔串浆部位上方1〜2m处,对灌浆孔继
续进行灌浆,灌浆结束后立即将串通孔内的阻塞器取出,并扫孔、待凝后进行灌浆。
3)串通孔灌浆结束后,需待凝24h,方可进行下一段的钻灌作业。
(4)孔口涌水处理
对孔口有涌水的孔段,灌前测计涌水压力和涌水量,根据涌水情况,按下述措施综合处理:
1)缩短灌浆段长,对涌水段单独进行灌浆处理;
2)相应提高灌浆压力,一般按设计灌浆压力+涌水压力控制;
3)灌浆结束后进行屏浆处理,屏浆时间不少于1h;
4)闭浆;
5)闭浆结束后待凝48h;
6)必要时可在浆液中掺加适量的速凝剂。
(6)灌浆中断处理
灌浆工作须保持连续进行,因故中断尽快恢复灌浆,恢复灌浆时使用开灌水灰比的浆液灌注,如注入率与中断前相近,改用中断前水灰比的浆液灌注,如恢复灌浆后,注入率较中断前减少很多,且在短时间内停止吸浆,报告监理人组织研究处理措施,并按监理人指示的措施进行处理。
(7)大耗浆段处理
遇注入率大、灌浆难以正常结束的孔段时,暂停灌浆作业,对灌浆影响范围内的地下洞井、陡直边坡、结构分缝、冷却水管等进行彻底检查,如有串通,采取措施处理后再恢复灌浆,采用低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆法灌注,必要时掺加适量速凝剂灌注,该段经处理后待凝24h,再重新扫孔、补灌,处理措施报监理人批准后执行。
1.7施工质量检查
1.7.1固结灌浆质量检查
(1)固结灌浆工程质量根据声波检测和压水试验成果,并结合分析灌浆孔钻孔、检查孔取芯和灌浆试验成果等综合评定。
(2)固结灌浆工程质量的压水试验和声波检测检查孔的数量均不少于灌浆孔总数的5%,检查结束后应进行灌浆和封孔。
(3)各部位压水试验合格标准:
固结灌浆压水试验透水率不大于1lu。
(4)固结灌浆质量检查采用钻孔压水试验方法,检测时间可在灌浆完成7d或
3d以后进行,单项工程压水试验检查孔段合格率在85%以上;不合格孔段的透水
率不超过设计规定值的150%,且不合格孔段非集中分布,灌浆质量可认为合格。
若达不到上述合格标准的,按监理人指示或批准的措施进行处理。
(5)固结灌浆全部施工完毕,将施工资料、试验资料、检查资料和施工报告报监理人,申请验收,对验收提出的问题,按监理人指示或批准的措施进行处理直至合格。
1.8施工进度安排
泄放洞事故闸门井固结灌浆计划2014年5月25日开始施工,于2014年7月
15日完工,共计施工工期50天。
1.9资源配置
1.9.1人员组织
根据事故闸门井固结浆工程施工特点、工作内容以及施工进度的安排,组织钻
孔与灌浆施工人员,共需钻灌工12人,另配电工、修理工、制浆等杂工2人,管
理人员4人,共18人。
1.9.2主要机械设备
结合本工施工特点和工期要求,结合各施工设备的工作效率,确定固结灌浆的
施工设备。
主要施工设备如下:
名称
单位
数量
功率(KW
备注
XY-150地质钻机
台
2
22
3SNS灌浆泵
台
2
18.5
名称
单位
数量
功率(KW
备注
灌浆自动记录仪
台套
1
高速搅拌机(ZJ-400)
台
1
11
低速双桶搅拌机
台
2
3
清水泵
台
1
5.0
排污泵
台
1
5.0
汽车(3t)
台
1
1.10安全文明保证措施
(1)灌浆废水处理
在临时围堰右侧靠公路附近设一个约2〜3m3废浆沉淀池,并设排水排污沟,废浆经排水排污沟进入沉淀池沉淀后,采用专用汽车把固相物弃至弃渣场指定的地点,废水排入各排水系统。
(2)灌浆固体垃圾
因施工工作面上灌浆浆液外冒等,凝固后在施工现场形成固体垃圾。
利用人工凿除后辅以挖机装运至弃渣场。
在施工现场不到处乱扔垃圾、编织袋等,用过的水泥袋收集并整齐堆放。
(3)现场施工人员穿戴整齐,安全帽、手套、绝缘鞋等劳保用品佩带整齐。
(4)灌浆作业面比较潮湿,现场用电全部采用绝缘电缆,禁止试验普通电线。
(5)现场材料分门别类,堆放整齐,做好标志。
特别是水泥按规定堆放整齐,不得杂乱无章,并作好防雨防晒及通风设施。
(6)在水泥浆拌制作业中,必要时设置防尘罩、水幕降尘或隔离措施。
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